Các sự cố lắp đặt kết cấu thép thường gặp và biện pháp phòng ngừa

2026-05-20 21 Leave me a message

Kết cấu thép được sử dụng rộng rãi trong các dự án xây dựng công nghiệp và dân dụng hiện đại, chất lượng lắp đặt ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn kết cấu và tuổi thọ sử dụng. Tuy nhiên, trong quá trình thi công thực tế, các vấn đề như sai lệch vị trí nền móng, bu lông neo bị hỏng, lắp đặt tấm chêm không đúng cách và dung sai độ cao hoặc độ thẳng đứng quá mức thường xuyên xảy ra. Nếu những vấn đề này không được xác định và giải quyết kịp thời, chúng có thể dẫn đến sự chậm trễ của dự án, tăng chi phí hoặc thậm chí là những rủi ro an toàn nghiêm trọng.

Được thành lập vào năm 2003, Công Ty TNHH Kỹ Thuật Kết Cấu Thép HB đã luôn tuân thủ triết lý kinh doanh "Phục vụ Chủ sở hữu, Phục vụ Dự án và Phục vụ Hoạt động" cùng với nguyên tắc quản lý "Công ty định hướng Thương hiệu, Dự án định hướng Chất lượng và Nhân viên Định hướng Chính trực". Với hệ thống quản lý hoàn thiện, đội ngũ dự án chuyên nghiệp và chuyên môn kỹ thuật vững vàng, công ty cung cấp cho khách hàng các dịch vụ chìa khóa trao tay EPC toàn diện bao gồm hỗ trợ thiết kế, xây dựng và hậu mãi. Dựa trên kinh nghiệm sâu rộng của dự án, phần sau đây tóm tắt bảy sự cố lắp đặt kết cấu thép điển hình cùng với các biện pháp phòng ngừa và khắc phục để các chuyên gia trong ngành trên toàn thế giới tham khảo.

I. Sai lệch quá mức về trục định vị móng và độ cao bề mặt ổ trục

Các trục định vị của móng và cao độ các bề mặt đỡ cột thép đều vượt quá dung sai cho phép theo quy định của tiêu chuẩn. Các nguyên nhân phổ biến bao gồm lỗi trong mạng điều khiển khảo sát nền móng, đánh dấu bố cục và san lấp mặt bằng; độ cứng của ván khuôn móng không đủ, dẫn đến sự dịch chuyển trong quá trình đổ bê tông hoặc rung động; các dụng cụ đo không được hiệu chuẩn như thước dây thép, máy kinh vĩ, thước đo gây sai số hệ thống; giải thích sai bản vẽ và xác minh không đầy đủ các vị trí trục; không thực hiện san lấp mặt bằng phụ và san lấp bề mặt chịu lực của móng dẫn đến co ngót, lún; và các biện pháp cố định không phù hợp đối với các tấm thép hoặc giá đỡ bằng thép nhúng. Những sai lệch như vậy ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác lắp đặt của cột thép và chất lượng kết cấu tổng thể.

Các biện pháp phòng ngừa và khắc phục:

1. Tất cả các phương tiện, dụng cụ đo dùng để khảo sát nền móng, đánh dấu, san lấp mặt bằng phải có độ chính xác tin cậy và phải được cơ quan đo lường có thẩm quyền hiệu chuẩn hoặc kiểm định trước khi sử dụng để tránh sai số tích lũy.

2. Ván khuôn móng phải có đủ độ bền và độ cứng. Trong quá trình đổ bê tông cần tránh tác động lên ván khuôn. Các trục định vị và độ cao phải được kiểm tra thường xuyên trong quá trình đổ và công việc phải dừng ngay lập tức nếu phát hiện sai lệch. Trước khi đông kết lần cuối, bề mặt bê tông phải trải qua quá trình san lấp và xoa nền thứ cấp. Các tấm hoặc giá đỡ bằng thép nhúng cũng phải được kiểm tra độ cao và mức độ thứ cấp và được cố định bằng các thiết bị cố định chuyên dụng.

3. Nếu sai lệch nhỏ, có thể thực hiện điều chỉnh trong quá trình lắp đặt cột thép bằng cách dịch chuyển chân cột, mở rộng lỗ bu lông hoặc lắp các tấm đệm. Nếu sai lệch nghiêm trọng và không thể khắc phục tại chỗ thì các bên thiết kế, giám sát và thi công phải cùng xây dựng kế hoạch khắc phục trước khi tiến hành.

II. Hư hỏng ren bu lông neo

Ren bu lông neo bị hư hỏng có thể khiến đai ốc không được siết chặt đúng cách trong quá trình lắp đặt cột thép. Các nguyên nhân phổ biến bao gồm hư hỏng do va đập trong quá trình vận chuyển và dỡ hàng, ăn mòn nghiêm trọng do bảo quản không đúng cách, thiếu biện pháp bảo vệ sau khi nhúng, bỏng hồ quang do sử dụng bu lông làm kết nối đất hoặc sử dụng sai bu lông làm điểm neo để kéo dây. Các ren bị hỏng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất buộc chặt và làm giảm khả năng truyền tải và độ ổn định của kết cấu.

Các biện pháp phòng ngừa và khắc phục:

1. Trong quá trình vận chuyển và dỡ hàng, cần tăng cường bảo vệ sợi chỉ bằng cách bôi dầu mỏ công nghiệp và bọc sợi bằng màng nhựa trước khi bảo quản riêng để tránh va chạm với các bộ phận khác.

2. Sau khi nhúng, bu lông neo không được dùng làm vật đỡ uốn, hàn nối đất hoặc làm điểm chịu lực để kéo dây. Cũng nên tránh tác động bên trong quá trình nâng.

3. Nếu chiều dài ren bị hỏng không vượt quá chiều dài ren hiệu dụng thì có thể sửa chữa ren bằng giũa thép. Nếu hư hỏng vượt quá chiều dài hiệu dụng, phần bị hư hỏng có thể được loại bỏ và thay thế bằng phần ren mới được gia công có cùng chất liệu và thông số kỹ thuật, được hàn tại chỗ và gia cố bằng ống bọc thép. Nếu đường kính bu lông được sửa chữa vượt quá đường kính lỗ của tấm đế thì lỗ có thể được mở rộng một cách thích hợp.

III. Lắp đặt tấm đệm vữa chân cột không đúng cách

Các tấm đệm được lắp bên dưới chân cột đôi khi được đặt tùy ý, với độ cao, độ bằng và vị trí không đáp ứng được các yêu cầu về thiết kế và thông số kỹ thuật. Các nguyên nhân bao gồm việc không san phẳng bề mặt móng trước khi đặt các tấm chêm, dẫn đến sự phân bổ tải trọng không đồng đều và việc bố trí các tấm chêm không đúng cách khiến cho tấm đế, tấm chêm và móng không thể chia sẻ tải trọng một cách đồng đều. Việc lắp đặt tấm chêm không đúng cách có thể làm giảm khả năng chịu tải của cột thép và ảnh hưởng đến độ ổn định của kết cấu phía trên.

Các biện pháp phòng ngừa và khắc phục:

1. Tấm đệm và bề mặt móng phải được liên kết chặt chẽ thông qua lớp vữa. Bề mặt móng không bằng phẳng nên được sứt mẻ và san bằng trước khi lắp đặt.

2. Các tấm đệm phải được bố trí theo sự phân bổ tải trọng của tấm đế cột, thường ở phía dưới tâm của tấm đế và gần vùng chịu tải tập trung hoặc bu lông neo, đảm bảo truyền tải trọng đồng đều và tránh tập trung ứng suất cục bộ.

3. Diện tích tấm chêm phải được xác định bằng tính toán. Các tấm đệm thường được kết hợp trong phạm vi độ dày từ 4-25 mm, không quá ba tấm cho mỗi nhóm. Các tấm đệm lót vữa thường được làm bằng các tấm thép dày 10-12 mm, dài 100-300 mm và rộng 50-120 mm. Nên sử dụng vữa xi măng không co ngót có cường độ nén không thấp hơn 30 MPa để rót vữa. Độ cao và độ bằng phải được kiểm soát cẩn thận trong phạm vi dung sai thông số kỹ thuật. Cần loại bỏ rỉ sét, dầu và gờ trước khi phun vữa. Sau khi lắp đặt, cụm tấm chêm phải dài ra ngoài mép của tấm đế khoảng 10-20 mm.

IV. Không kiểm tra nền móng trước khi lắp đặt cột thép

Trong một số trường hợp, cột thép được lắp đặt mà không kiểm tra trước trục móng, cao độ, vị trí bu lông neo, cao trình và chất lượng bê tông. Điều này có thể cho phép không khắc phục được những sai lệch quá mức, dẫn đến khó khăn trong lắp đặt, tăng áp lực lắp đặt, giảm độ chính xác và tiềm ẩn rủi ro về chất lượng.

Các biện pháp phòng ngừa:

Trước khi lắp đặt cột thép, các đường điều khiển định vị công trình, trục móng, cao độ, vị trí bu lông neo, cao trình và chất lượng bê tông móng đều phải được kiểm tra kỹ lưỡng. Mọi sai lệch vượt quá dung sai cho phép phải được khắc phục trước khi lắp đặt. Kiểm tra độ cao phải bao gồm so sánh giữa dữ liệu đo được với kích thước và độ cao được kiểm tra trước của cột thép. Các sai sót cần được loại bỏ thông qua việc điều chỉnh tấm đệm lót vữa hoặc đai ốc bu lông neo. Dung sai cho phép đối với các bề mặt chịu lực của móng, vị trí bu lông neo và việc lắp đặt tấm chêm phải tuân thủ các thông số kỹ thuật liên quan. Mọi khiếm khuyết về chất lượng bê tông cần được xử lý theo đúng quy định.

V. Không kiểm tra kích thước, biến dạng và các khuyết tật về chất lượng của thành phần thép trước khi lắp đặt

Trước khi lắp đặt kết cấu, một số dự án không kiểm tra kích thước của các bộ phận thép hoặc giải quyết các khiếm khuyết về biến dạng và chất lượng. Mặc dù các bộ phận được kiểm tra trước khi rời khỏi nhà máy nhưng vẫn có thể xảy ra thiếu sót và có thể phát triển thêm biến dạng hoặc hư hỏng trong quá trình vận chuyển và bảo quản. Nếu không được xác định trước khi lắp đặt, những vấn đề này có thể ảnh hưởng đến chất lượng kết cấu và thậm chí dẫn đến các khuyết tật vĩnh viễn.

Các biện pháp phòng ngừa:

Các thành phần thép phải được kiểm tra cẩn thận trước khi lắp đặt. Các hạng mục kiểm tra phải bao gồm việc xác minh kiểu dáng và số lượng linh kiện; kiểm tra các kích thước bên ngoài và các kích thước liên quan giữa bề mặt ổ trục và các lỗ lắp đặt; đánh dấu các đường tham chiếu trục thành phần; kiểm tra biến dạng và sửa chữa các khuyết tật; xác minh tính đầy đủ và độ chính xác về kích thước của tấm kết nối, tấm nối và phụ kiện; kiểm tra chất lượng bề mặt vùng hàn và bề mặt ma sát của các mối nối bu lông cường độ cao; xác nhận tính đầy đủ của các nút kết nối và đánh dấu trọng tâm các thành phần chính; và kiểm tra độ bẩn hoặc hư hỏng sơn trên bề mặt linh kiện. Hồ sơ kiểm tra phải được lưu giữ. Các bộ phận có biến dạng hoặc khuyết tật vượt quá dung sai cho phép phải được sửa chữa, hiệu chỉnh trên mặt đất trước khi nâng hạ và lắp đặt.

VI. Độ lệch phương thẳng đứng của cột thép quá mức

Độ lệch theo phương thẳng đứng của cột thép vượt quá dung sai thiết kế hoặc thông số kỹ thuật. Các nguyên nhân bao gồm kiểm soát biến dạng không đầy đủ trong quá trình chế tạo và hàn, biến dạng uốn không được điều chỉnh, độ cứng của cột dài không đủ gây biến dạng đàn hồi hoặc dẻo dưới tác dụng của ngoại lực, quy trình nâng hoặc trình tự lắp đặt tấm mái không hợp lý và các liên kết cưỡng bức do sai lệch nhịp mái. Độ lệch phương thẳng đứng quá mức ảnh hưởng đến sự truyền tải và ổn định của kết cấu.

Các biện pháp phòng ngừa và khắc phục:

1. Cần thực hiện các biện pháp kiểm soát biến dạng trong quá trình lắp ráp và hàn cột thép, mọi biến dạng phải được khắc phục kịp thời. Nên sử dụng các điểm hỗ trợ thích hợp trong quá trình vận chuyển và bảo quản để tránh bị cong do trọng lượng bản thân. Đối với các cột dài, điểm nâng thường được đặt ở khoảng 2/3 chiều dài cột. Độ lệch nhịp kèo mái cần được sửa chữa trước khi lắp đặt để tránh lắp ráp cưỡng bức.

2. Trong quá trình định vị, các trục dọc và trục ngang của tấm đế cột phải căn chỉnh chính xác với trục móng để tránh cong cột do lệch nhịp.

3. Sau khi nối cột thép và kèo mái, các tấm mái phải được lắp đối xứng từ tâm thanh giằng phía trên về hai phía để tránh tải trọng không đều. Nếu chưa được phê duyệt thiết kế, cột thép không được phép sử dụng làm điểm neo để kéo ngang hoặc nâng thẳng đứng các cấu kiện nặng.

4. Đối với những cột đã được lắp đặt có độ lệch phương thẳng đứng quá lớn, biến dạng đàn hồi có thể phục hồi sau khi loại bỏ ngoại lực. Biến dạng dẻo có thể được khắc phục bằng cách thêm các giá đỡ tạm thời phía trên phần uốn cong, cố định khung phản lực ngang tại vị trí uốn và sử dụng kích thủy lực để làm thẳng. Đối với các cột có độ cứng cao, có thể gia nhiệt bằng ngọn lửa oxy-axetylen cho mặt lồi của vùng uốn cong trong quá trình hiệu chỉnh kích.

VII. Độ lệch cao độ cột thép quá mức

Sau khi lắp đặt, độ cao hoặc vị trí chiều cao tương đối của cột thép có thể vượt quá dung sai cho phép, dẫn đến tổng chiều cao cột hoặc độ cao khung không nhất quán. Các nguyên nhân phổ biến bao gồm độ cao móng không chính xác, sai lệch kích thước chế tạo trong cột thép và không phối hợp điều chỉnh độ cao móng với kích thước cột thép thực tế trong quá trình lắp đặt. Độ lệch cao gây khó khăn đáng kể cho việc lắp đặt và căn chỉnh các bộ phận kết cấu được kết nối, khiến việc hiệu chỉnh tốn nhiều thời gian và công sức.

Các biện pháp phòng ngừa và khắc phục:

1. Trong quá trình thi công móng, cao độ phải được kiểm soát chặt chẽ và điều chỉnh toàn diện theo chiều dài thực tế của cột thép hoặc kích thước cao trình của các bề mặt gối đỡ để đảm bảo cao độ lắp đặt phù hợp.

2. Trong quá trình chế tạo, tổng chiều dài và kích thước của cột thép phải được kiểm soát chặt chẽ để tránh tích lũy dung sai dương. Đối với các cột không có mối nối, quá trình chế tạo có thể bao gồm việc hàn thân cột trước tiên trong khi tạm thời để tấm đế và tấm nắp không được hàn. Nếu xác định được độ lệch về chiều dài, có thể thực hiện điều chỉnh trước khi hàn tấm đế hoặc tấm nắp lần cuối.

Lắp đặt kết cấu thép là một quy trình kỹ thuật có hệ thống, trong đó sơ suất ở bất kỳ giai đoạn nào có thể gây ra những tác động không thể khắc phục được đối với chất lượng kết cấu cuối cùng. Bảy vấn đề được tóm tắt ở trên đều phổ biến ở các công trường xây dựng nhưng các biện pháp phòng ngừa rất đơn giản. Mấu chốt nằm ở việc thiết lập nhận thức kiểm soát trước chất lượng nghiêm ngặt: các dụng cụ đo phải được hiệu chuẩn, phải có đủ thời gian để san nền thứ cấp, mọi bộ phận phải được kiểm tra lại khi đến nơi, quy trình nâng hạ phải được lên kế hoạch một cách khoa học và phải bị nghiêm cấm lắp ráp cưỡng bức hoặc sử dụng bu lông neo không đúng cách.

Kinh nghiệm thực tế đã chỉ ra rằng việc thực hiện kiểm soát chất lượng trước khi bắt đầu lắp đặt sẽ kinh tế và đáng tin cậy hơn nhiều so với việc thực hiện công việc khắc phục sau đó. Hy vọng rằng kinh nghiệm và thực tiễn được tóm tắt trong bài viết này sẽ cung cấp hướng dẫn có giá trị cho các chuyên gia quốc tế tham gia thiết kế, xây dựng và quản lý dự án kết cấu thép, giúp giảm thiểu sự tái diễn của các vấn đề tương tự và cùng nhau cải thiện an toàn và chất lượng xây dựng của kỹ thuật kết cấu thép trên toàn thế giới.

Trước: Thiết kế xây dựng nhà xưởng kết cấu thép cần đạt được những gì?

Tiếp theo: Các vấn đề và giải pháp thường gặp trong hiệu chỉnh căn chỉnh kết cấu thép