鑄鋼件多應用于礦山、能源、運輸、裝備制造行業(yè),近年來由于建筑鋼結構工程的迅猛發(fā)展,外觀奇特,受力復雜的桿件組合越來越多,鑄鋼件由于整體性好、力學性能穩(wěn)定、易于成型,在建筑鋼結構中的應用愈加廣泛。國內鑄鋼件生產總量雖在2000年就已經超越美國,成為世界鑄造基地,但與國外相比仍較為粗糙,附加價值低,小企業(yè)多,從業(yè)人員隊伍龐大,黑色金屬比重大,與日本、美國、歐洲等采用高新技術生產的附加價值高的鑄鋼件難以形成競爭力。
鋼結構在初步設計階段可能無法完全預見到承包單位加工制作中節(jié)點焊接存在的困難,在圖紙會審階段,經各參建單位討論后,由承包單位對結構受力復雜的節(jié)點進行深化,會將部分原有焊接節(jié)點改為鑄鋼件,減少“米”型節(jié)點等多支管匯交部位焊接應力集中對結構的不利影響,從而提高結構的安全性;讓焊接位置轉移到鑄鋼件支管處,給焊接施工提供了更大的操作空間,利于施工質量控制。由于這部分節(jié)點的變更,使得鑄鋼件占鋼結構的比重急劇增加。據相關資料介紹,目前國內生產一噸鋼材約需要1.6噸煤,和日本等發(fā)達國家每噸鋼材消耗0.6噸煤相比,鑄鋼件的生產成本很高,再加上鑄造工藝、熱處理、運輸?shù)雀鞣矫嬖?,鑄鋼件的綜合單價遠高于常規(guī)鋼結構的造價,對于成本控制有很大影響!
鑄鋼件在鑄造廠制作生產完成后進場驗收時,其外部質量(粗糙度、表面清理、幾何尺寸)、理化性能(化學成分分析、拉伸、沖擊)、無損檢測(射線、磁粉及超聲波)均要求鑄造廠出具檢測報告或合格證書。
設計單位對鑄鋼件在設計圖紙中基本會明確牌號、熱處理方法等,對于尺寸公差等級及重量公差等級要求容易忽視。承包單位自身一般不具備鑄件的生產條件,多數(shù)委托專業(yè)鑄造廠進行生產,對于鑄鋼件的深化設計,承包單位在建模及結構分析上也會存在短板,可能將有些部分的鑄鋼件深化設計一并交由鑄造廠進行。在工程計量時,沒有專業(yè)的軟件配合,造成外型復雜內腔不規(guī)則的鑄鋼件難以計算出準確重量的情況,對現(xiàn)場鑄鋼件重量審核和造價控制造成了很大的困難。
鑄鋼件的承載力與壁厚成正比關系,隨著壁厚的增加,鑄鋼件的承載力隨之增加的同時,在鑄造過程中更容易出現(xiàn)夾砂、氣孔等缺陷;隨著壁厚的減小,又可能引起鑄鋼件承載力不足,影響結構安全。一般對于鑄鋼件基本尺寸的檢驗僅限于端口部位,對異型及變截面處很難檢查,壁厚偏差最直接的體現(xiàn)就是重量變化。由于大型公用建筑中鑄鋼件的應用已很多,對于鑄鋼件重量檢驗應該引起監(jiān)理工作上的重視,今后隨著模具制作精度的逐步提高,鑄鋼件的加工制作也將逐漸趨于標準化,對鑄鋼件的重量檢驗將同《混凝土結構工程施工規(guī)范》GB50666-2011中對鋼筋的重量偏差檢驗一樣引起關注。監(jiān)理單位作為參建一方,在圖紙會審階段,可建議建設單位及設計單位根據GB/T6414-1999《鑄件尺寸公差與機械加工余量》及GB/T11351-1989《鑄件重量公差》,對鑄鋼件的尺寸偏差及重量偏差做出明確要求,從而給駐廠監(jiān)造及現(xiàn)場驗收提供監(jiān)理依據,避免承包單位對此忽視或因重量偏差不符合要求影響工程進度和結構安全。