Kết cấu thép đóng vai trò quan trọng trong xây dựng hiện đại nhờ độ bền cao, khả năng chịu lực tốt và tính linh hoạt. Thép được sử dụng rộng rãi trong nhiều loại công trình, từ nhà xưởng đến cao ốc. Tuy nhiên, để đảm bảo chất lượng và an toàn, việc xử lý kết cấu thép cần tuân thủ nghiêm ngặt quy trình và tiêu chuẩn kỹ thuật.
Bài viết này sẽ cung cấp cho bạn thông tin chi tiết về tỷ yêu cầu kỹ thuật gia công kết cấu thép đến các quy trình lắp dựng và kiểm tra chất lượng, giúp bạn đọc có cái nhìn toàn diện hơn về lĩnh vực này.
Yêu cầu kỹ thuật công tác gia công lắp dựng thép
1.1 Chất lượng Thép
Việc lựa chọn và kiểm tra chủng loại thép là một quá trình nghiêm ngặt, đảm bảo tuân thủ các yêu cầu kỹ thuật và hợp đồng. Các chỉ tiêu cơ lý (mác thép) phải phù hợp với quy định của thiết kế, và chủng loại thép phải đúng với hợp đồng đã ký kết.
Khi thép được nhập về công trình, một quy trình kiểm tra chặt chẽ được thực hiện. Kỹ sư, tư vấn giám sát và chủ đầu tư cùng kiểm tra chứng chỉ chất lượng của lô thép và lập biên bản nghiệm thu vật tư. Tiếp theo, căn cứ vào số lượng và chủng loại, các mẫu thép được cắt theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 197:1985 để tiến hành thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý thép.
Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 197:1985 là quy định kỹ thuật về phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thép để tiến hành thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý. Tiêu chuẩn này đóng vai trò quan trọng trong quá trình kiểm tra chất lượng thép sử dụng trong xây dựng, đảm bảo vật liệu đáp ứng yêu cầu kỹ thuật và an toàn cho công trình.
Quá trình lấy mẫu được ghi nhận bằng biên bản, và mẫu thép được niêm phong trước khi chuyển đến đơn vị thí nghiệm độc lập. Đơn vị này phải được sự chấp thuận của giám sát, và quá trình thí nghiệm được theo dõi bởi tất cả các bên liên quan.
Kết quả thí nghiệm là cơ sở quan trọng để xác định xem lô thép có đủ tiêu chuẩn sử dụng cho công trình hay không. Đồng thời, kết quả này cũng được sử dụng làm căn cứ để quyết toán hợp đồng cung cấp vật tư thép. Quy trình này đảm bảo rằng chỉ những loại thép đạt chất lượng mới được sử dụng, góp phần đảm bảo an toàn và độ bền của công trình.
Công trình xây dựng kết cấu thép ngoài trời của Pebsteel
1.2 Vệ sinh, đánh gỉ thép
Quá trình vệ sinh và đánh gỉ thép là bước quan trọng trước khi gia công và lắp dựng. Bề mặt thép phải được làm sạch hoàn toàn, loại bỏ bụi bẩn, dầu mỡ và lớp gỉ sét. Các phương pháp phổ biến bao gồm chà nhám cơ học, phun cát, hoặc xử lý hóa học.
Đối với thép đã bị ăn mòn nặng, có thể cần sử dụng các kỹ thuật đánh gỉ chuyên dụng. Việc vệ sinh kỹ lưỡng không chỉ cải thiện khả năng bám dính của lớp phủ bảo vệ mà còn đảm bảo độ bền lâu dài của kết cấu thép.
Nếu thép bị ố vàng thì không cần vệ sinh thép hoặc lớp gỉ làm giảm tiết diện thép trên 2% thì thép không được sử dụng.
1.3 Gia công thép
Gia công thép bao gồm các hoạt động như cắt, uốn, và tạo hình thép theo đúng bản vẽ thiết kế. Quá trình này đòi hỏi độ chính xác cao để đảm bảo các thành phần khớp nhau hoàn hảo khi lắp ráp.
Công nghệ gia công hiện đại như cắt plasma, uốn CNC được sử dụng để đạt độ chính xác cao và năng suất tốt. Đối với các hình dạng phức tạp, có thể cần đến kỹ thuật gia công đặc biệt. Kiểm tra kích thước sau gia công là bước quan trọng để đảm bảo tuân thủ các thông số kỹ thuật.
1.4 Lắp dựng cốt thép
Lắp dựng cốt thép đòi hỏi sự chính xác và tuân thủ nghiêm ngặt bản vẽ thiết kế. Các thanh thép phải được đặt đúng vị trí, đảm bảo khoảng cách và độ bao phủ theo quy định. Việc sử dụng các thiết bị định vị và giá đỡ tạm thời là cần thiết để duy trì vị trí chính xác của thép trong quá trình đổ bê tông. Kiểm tra kỹ lưỡng sau khi lắp dựng, bao gồm việc đo đạc và so sánh với bản vẽ, là bước quan trọng trước khi tiến hành công đoạn tiếp theo.
- Đối với dầm, sàn, cầu thang: Sử dụng hệ thống định vị cóp pha dầm sàn đã gia công, lắp đặt sẵn.
- Đối với cột và vách phải triển khai lưới trục trên sàn để xác định vị trí chân cột, chân vách. Bật tiết diện chân cột, chân vách và chỉnh sửa thép chờ để đảm bảo lớp bảo vệ theo quy định thiết kế và tiến hành lắp dựng thép.
- Lớp bảo vệ thép cần tuân theo quy định của thiết kế cho từng cấu kiện.
- Khung thép chính cần được định vị và lắp dựng đảm bảo ổn định, đúng hình dạng cấu kiện.
- Thép đai cần được thi công theo đúng khoảng cách quy định. Xác định vị trí đai đầu tiên, sau đó sử dụng thước hoặc thanh cử đo và đánh dấu bằng phấn lên thép chủ để công nhân buộc đai. Thép đai cần được sắp xếp điểm móc chéo trả xen kẽ nhau để đảm bảo độ cứng và ổn định cho kết cấu.
1.5 Nối thép
Nối thép là một kỹ thuật quan trọng trong gia công lắp dựng, đặc biệt khi cần tạo ra các cấu trúc dài hoặc phức tạp. Các phương pháp nối thép phổ biến bao gồm hàn, buộc dây, và sử dụng các thiết bị nối cơ học. Việc lựa chọn phương pháp nối phụ thuộc vào yêu cầu của thiết kế, tải trọng dự kiến, và điều kiện môi trường.
- Đối với dầm sàn thì nên đặt vị trí nối thép dầm sàn ngoài vùng nguy hiểm, trừ khi có chỉ định riêng. Không được phép nối quá 50% số lượng thép trên một mặt cắt.
- Chiều dài nối tuân theo quy định của thiết kế, với vùng nén thì chiều dài nối tối thiểu là 30d và vùng kéo có chiều dài nối tối thiểu là 40d (hạn chế sử dụng).
- Đối với thép chịu lực có đường kính từ 18mm trở lên, phải uốn cong tại vị trí nối. Sau khi uốn, hai đầu thép nối phải đồng tâm (nhấn cổ chai)
1.6 Kê thép tạo lớp bê tông bảo vệ
Việc kê thép để tạo lớp bê tông bảo vệ là bước quan trọng trong việc đảm bảo độ bền lâu dài của kết cấu.
- Kê thép phải được đúc trước để đảm bảo độ cứng và chịu lực tốt, tránh tình trạng bể vỡ khi thi công.
- Mỗi vị trí kê dầm cần sử dụng tối thiểu 2 cục kê để đảm bảo khung dầm ổn định và hạn chế vặn xoắn.
- Chân chó kê thép lớp trên của sàn, đối với trường hợp thông thường phải sử dụng thép có đường kính 10mm hoặc 12mm. Còn đối với trường hợp đặc biệt: Cần lựa chọn loại thép phù hợp dựa trên yêu cầu cụ thể của bản vẽ thiết kế và điều kiện thi công.
1.7 Quá trình đổ bê tông
Quá trình đổ bê tông là bước cuối cùng nhưng cực kỳ quan trọng trong công tác gia công lắp dựng thép. Bê tông phải được đổ cẩn thận để tránh làm dịch chuyển cốt thép đã được lắp đặt. Sử dụng thiết bị rung để đầm chặt bê tông, loại bỏ các khoảng trống và bọt khí, nhưng cần thận trọng để không làm ảnh hưởng đến vị trí của cốt thép.
2. Quy trình lắp dựng, gia công kết cấu thép
2.1 Kiểm tra vật liệu đầu vào
Trước khi bắt đầu quá trình gia công, cần tiến hành kiểm tra kỹ lưỡng vật liệu đầu vào. Điều này bao gồm việc xác minh chủng loại thép, kích thước, độ dày và chất lượng bề mặt của các tấm thép, thanh, ống và các phụ kiện khác.
Kiểm tra chứng chỉ xuất xưởng và tiến hành các thử nghiệm cơ học nếu cần thiết để đảm bảo vật liệu đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật của dự án. Ngoài ra, cần kiểm tra tình trạng lưu trữ và bảo quản của vật liệu để tránh các vấn đề như gỉ sét hoặc biến dạng.
Việc kiểm tra kỹ lưỡng này giúp đảm bảo chất lượng của sản phẩm cuối cùng và tránh các vấn đề có thể phát sinh trong quá trình gia công.
Quy trình lắp dựng, thi công kết cấu thép
2.2 Cắt/xả thép
Sau khi kiểm tra vật liệu, bước tiếp theo là cắt và xả thép theo bản vẽ kỹ thuật. Quá trình này được thực hiện bằng các thiết bị cắt hiện đại như máy cắt plasma hay máy cắt laser tùy thuộc vào loại thép và độ dày.
Việc cắt phải đảm bảo độ chính xác cao về kích thước, góc cạnh và hình dạng. Các cạnh cắt cần được làm sạch và mài nhẵn để chuẩn bị cho quá trình hàn.
Trong quá trình cắt, cần chú ý đến việc tối ưu hóa việc sử dụng vật liệu để giảm thiểu phế liệu. Đồng thời, cần tuân thủ các quy định an toàn lao động khi sử dụng các thiết bị cắt công suất cao.
2.3 Gá tổ hợp, gia công bản mã
Gá tổ hợp hay còn được gọi là mạng lưới thép là bước quan trọng trong quá trình gia công kết cấu thép. Các bộ phận đã được cắt sẽ được sắp xếp và cố định tạm thời theo đúng vị trí thiết kế.
Quá trình này đòi hỏi sự chính xác cao và thường sử dụng các thiết bị đo lường như máy toàn đạc để đảm bảo độ chính xác. Đồng thời, tiến hành gia công bản mã – các tấm thép nhỏ được sử dụng để kết nối các bộ phận lớn hơn.
Bản mã được cắt, khoan lỗ và uốn theo yêu cầu kỹ thuật. Việc gá tổ hợp chính xác sẽ giúp giảm thiểu sai sót trong quá trình hàn và đảm bảo kết cấu cuối cùng đạt được độ chính xác cao theo thiết kế.
2.4 Hàn tổ hợp
Sau khi gá tổ hợp, tiến hành hàn để liên kết các bộ phận lại với nhau. Quá trình hàn tổ hợp đòi hỏi kỹ năng cao của thợ hàn và việc sử dụng các thiết bị hàn phù hợp tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật.
Trước khi hàn, cần làm sạch bề mặt và chuẩn bị mép hàn. Quá trình hàn phải tuân theo quy trình hàn đã được phê duyệt để đảm bảo chất lượng mối hàn. Trong quá trình hàn, cần chú ý đến việc kiểm soát biến dạng do nhiệt, sử dụng các kỹ thuật hàn như hàn đối xứng hoặc hàn theo trình tự để giảm thiểu ứng suất dư và biến dạng.
2.5 Nắn chỉnh kết cấu thép
Sau khi hàn, kết cấu thép có thể bị biến dạng bởi nhiệt độ cao. Bước nắn chỉnh là cần thiết để đưa kết cấu về đúng hình dạng và kích thước theo thiết kế.
Quá trình này có thể được thực hiện bằng phương pháp cơ học như sử dụng kích thủy lực, búa nắn, hoặc bằng phương pháp nhiệt như gia nhiệt cục bộ. Việc nắn chỉnh đòi hỏi kinh nghiệm và kỹ năng cao để tránh làm ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của kết cấu.
Trong quá trình nắn chỉnh, cần thường xuyên kiểm tra kích thước và hình dạng của kết cấu bằng các thiết bị đo lường chính xác. Đối với các kết cấu phức tạp, có thể cần sử dụng các phần mềm mô phỏng để dự đoán và kiểm soát quá trình nắn chỉnh.
2.6 Hàn bản mã, sườn gia cường
Sau khi nắn chỉnh, tiến hành hàn các bản mã và sườn gia cường để tăng cường độ cứng và khả năng chịu lực cho kết cấu. Các bản mã và sườn gia cường được hàn vào vị trí đã được xác định trước trong bản vẽ thiết kế.
Quá trình hàn này cũng tuân theo các quy trình hàn đã được phê duyệt và thực hiện bởi thợ hàn có chứng chỉ. Cần đặc biệt chú ý đến việc kiểm soát biến dạng trong quá trình hàn, sử dụng các kỹ thuật như hàn đối xứng hoặc hàn theo trình tự.
Sau khi hàn, cần kiểm tra kỹ lưỡng các mối hàn bằng các phương pháp kiểm tra không phá hủy như siêu âm hoặc chụp X-quang để đảm bảo chất lượng liên kết.
2.7 Vệ sinh bề mặt và phun bi
Sau khi hoàn thành quá trình hàn và nắn chỉnh, bề mặt kết cấu thép cần được làm sạch triệt để để chuẩn bị cho quá trình sơn phủ. Đầu tiên, loại bỏ các vết nước, dầu mỡ và những bụi bẩn khác bằng các phương pháp cơ học như chà nhám, đánh bóng hoặc sử dụng các dung môi tẩy rửa.
Tiếp theo, tiến hành phun bi để tạo độ nhám bề mặt, giúp tăng cường độ bám dính của lớp sơn. Quá trình phun bi sử dụng các hạt kim loại, cát hoặc các vật liệu mài mòn khác được phun với áp suất cao lên bề mặt thép. Độ nhám bề mặt sau khi phun bi cần đạt được theo yêu cầu kỹ thuật của hệ thống sơn phủ sẽ được sử dụng.
Sau khi phun bi, cần kiểm tra kỹ lưỡng bề mặt để đảm bảo độ sạch và độ nhám đồng đều.
2.8 Sơn phủ hoàn thiện thép kết cấu
Bước cuối cùng trong quy trình gia công kết cấu thép là sơn phủ hoàn thiện. Quá trình này bắt đầu bằng việc phủ lớp sơn lót để tăng cường khả năng bám dính và bảo vệ chống ăn mòn.
Tiếp theo là các lớp sơn trung gian và sơn phủ cuối cùng, tùy thuộc vào yêu cầu bảo vệ và thẩm mỹ của dự án. Việc sơn phủ có thể được thực hiện bằng phương pháp phun sơn áp lực cao hoặc quét sơn thủ công đối với các khu vực nhỏ hoặc khó tiếp cận.
Cần kiểm soát chặt chẽ điều kiện môi trường như nhiệt độ, độ ẩm trong quá trình sơn để đảm bảo chất lượng lớp phủ. Sau khi sơn, cần kiểm tra độ dày lớp sơn, độ bám dính và độ đồng đều của màu sắc. Cuối cùng, kết cấu thép hoàn thiện cần được bảo quản cẩn thận trong quá trình vận chuyển và lắp đặt để tránh hư hỏng lớp sơn phủ.
3. Quy trình kiểm tra chất lượng
Quy trình kiểm tra chất lượng là một bước quan trọng không thể thiếu trong quá trình xử lý và lắp đặt kết cấu thép. Khi thép được giao đến công trường, cần phải trải qua một quy trình kiểm tra nghiêm ngặt để đảm bảo rằng nó đáp ứng tất cả các tiêu chuẩn an toàn và chất lượng cần thiết. Quy trình này tuân theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 197:1985, đảm bảo tính nhất quán và độ tin cậy trong việc đánh giá chất lượng thép.
3.1 Kiểm tra bằng mắt
Đây là bước đầu tiên và quan trọng trong quy trình kiểm tra chất lượng. Các chuyên gia sẽ kiểm tra kỹ lưỡng từng thanh thép để phát hiện các khiếm khuyết bề mặt như vết nứt, gỉ sét, hoặc biến dạng. Họ cũng kiểm tra xem thép có bị hư hỏng trong quá trình vận chuyển không. Kiểm tra bằng mắt có thể phát hiện nhiều vấn đề tiềm ẩn mà có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của thép trong cấu trúc.
3.2 Kiểm tra kích thước
Một bước cực kỳ quan trọng để đảm bảo rằng thép phù hợp với các thông số kỹ thuật đã được chỉ định. Các kỹ thuật viên sử dụng các công cụ đo lường chính xác để xác minh chiều dài, chiều rộng, đường kính và các kích thước khác của thanh thép. Sai số nhỏ trong kích thước có thể dẫn đến các vấn đề lớn trong quá trình lắp đặt và ảnh hưởng đến tính toàn vẹn cấu trúc của công trình.
3.3 Thử nghiệm tính chất cơ học
Đây là một phần quan trọng của quy trình kiểm tra chất lượng. Các mẫu thép được lấy ngẫu nhiên và trải qua các thử nghiệm như thử kéo, thử uốn và thử độ cứng. Thử kéo đánh giá độ bền kéo và độ dãn dài của thép, trong khi thử uốn kiểm tra tính dẻo dai và khả năng chịu biến dạng. Thử độ cứng cung cấp thông tin về khả năng chống mài mòn và chịu lực của thép.
Tất cả các thử nghiệm này đều tuân theo các tiêu chuẩn nghiêm ngặt được quy định trong TCVN 197:1985.
3.4 Phân tích thành phần hóa học
Bước cuối cùng trong quy trình kiểm tra chất lượng, thường được thực hiện bằng cách sử dụng các kỹ thuật như quang phổ phát xạ Laser hoặc quang phổ huỳnh quang tia X. Phân tích này xác định tỷ lệ chính xác của các nguyên tố trong thép, bao gồm carbon, mangan, silicon và các nguyên tố khác.
Thành phần hóa học đúng là rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến các tính chất của thép như độ bền, khả năng hàn và khả năng chống ăn mòn.
Thực hiện lắp đặt, gia công kết cấu thép tại trung tâm thương mại AEON
4. Tầm quan trọng đối với Chuyên gia Xây dựng
Hiểu rõ và áp dụng đúng các tiêu chuẩn về xử lý kết cấu thép là yếu tố then chốt đối với các chuyên gia trong ngành xây dựng. Những hướng dẫn chi tiết do Bộ Xây dựng ban hành không chỉ là công cụ hỗ trợ mà còn là kim chỉ nam cho việc thực hiện các dự án xây dựng một cách hiệu quả và an toàn.
- Lập ngân sách dự án chính xác hơn là một trong những lợi ích quan trọng nhất mà các chuyên gia xây dựng có thể đạt được từ việc nắm vững các tiêu chuẩn này. Bằng cách hiểu rõ các yếu tố ảnh hưởng đến chi phí xử lý kết cấu thép, từ đường kính thanh thép đến yêu cầu lao động và thiết bị, các kỹ sư và quản lý dự án có thể tạo ra các ước tính ngân sách chính xác hơn.
- Cải thiện kiểm soát chất lượng là một lợi ích quan trọng khác. Khi các chuyên gia xây dựng hiểu rõ các yêu cầu kỹ thuật và quy trình kiểm tra chất lượng, họ có thể triển khai các biện pháp kiểm soát chất lượng hiệu quả hơn trong suốt quá trình xây dựng.
- Nâng cao tuân thủ các tiêu chuẩn ngành cũng là một khía cạnh quan trọng. Ngành xây dựng được quản lý chặt chẽ, với nhiều quy định và tiêu chuẩn khác nhau. Bằng cách nắm vững và áp dụng đúng các tiêu chuẩn về xử lý kết cấu thép, các chuyên gia xây dựng có thể đảm bảo rằng công việc của họ luôn tuân thủ các yêu cầu pháp lý và quy định.
- Quản lý rủi ro tốt hơn là một lợi ích quan trọng khác. Hiểu rõ các tiêu chuẩn và quy trình giúp các chuyên gia xây dựng xác định và giảm thiểu các rủi ro tiềm ẩn trong quá trình xử lý và lắp đặt kết cấu thép.
Công trình xây dựng kết cấu thép của Pebsteel
Quy trình gia công và lắp dựng kết cấu thép đòi hỏi sự chính xác và tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn kỹ thuật. Từ kiểm tra vật liệu đầu vào đến sơn phủ hoàn thiện, mỗi bước đều quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và an toàn công trình. Việc áp dụng đúng các tiêu chuẩn không chỉ nâng cao chất lượng xây dựng mà còn cải thiện hiệu quả quản lý dự án, từ lập ngân sách đến kiểm soát rủi ro. Đối với các chuyên gia xây dựng, việc cập nhật và tuân thủ các tiêu chuẩn mới nhất là yếu tố quan trọng để đảm bảo sự thành công và bền vững của các dự án trong tương lai.
Tại Pebsteel, bạn sẽ tìm thấy những thông tin chi tiết, những dự án thực tế và những tư vấn chuyên sâu từ đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm. Để được hỗ trợ, hãy liên hệ Pebsteel thông qua email [email protected] hoặc số điện thoại: (+84) 908 883 531 để được tư vấn ngay!
