تحليل شامل لعملية بناء الهياكل الفولاذية
تواريخ:
2025-09-21
تعتمد الهياكل الفولاذية، التي تُستخدم على نطاق واسع في البناء، على عملية معيارية من 9 مراحل لضمان الجودة. تبدأ هذه العملية بالتحضير قبل البناء (مراجعة الرسومات، وإعداد الموقع) ثم باقتناء الفولاذ، حيث يقدم موردو الهياكل الفولاذية موادًا مؤهلة (مثل Q355B) يتم التحقق منها من خلال عمليات فحص صارمة. وتتم عمليات التصنيع الأساسية في مصانع الهياكل الفولاذية: حيث يضمن القطع والتجميع واللحام والتجليخ دقة المكونات. أما خطوات ما بعد التصنيع فتشمل إزالة الصدأ/الطلاء، والنقل والتخزين، والتركيب والمحاذاة في الموقع، وربط الوصلات (المسامير/اللحام)، وتركيب أنظمة الأسقف والجدران، وأخيرًا القبول النهائي (التحقق من المشروع الجزئي إلى المشروع الموحد)، مما يضمن توفير هياكل آمنة ومتينة.
- التحضير قبل البناء لمشاريع الهياكل الفولاذية
- توريد الفولاذ وفحص الجودة
- نقل وتخزين مكونات الهياكل الفولاذية في الموقع
- تركيب ومحاذاة الهياكل الفولاذية في الموقع
- بناء وصلات التوصيل في الهياكل الفولاذية
- تركيب أنظمة الأسقف والجدران للهياكل الفولاذية
- قبول مشاريع الهياكل الفولاذية
1. التحضير قبل البناء لمشاريع الهياكل الفولاذية
- القطع والتشكيل : وفقًا لمتطلبات الأبعاد في رسومات البناء، تُستخدم معدات مثل ماكينات القطع CNC وماكينات القطع بالبلازما لقطع الفولاذ. قبل القطع، يجب تسوية الفولاذ لضمان أن الصفائح أو المقاطع الفولاذية مسطحة؛ أثناء عملية القطع، يجب التحكم في دقة القطع لتجنب مشاكل مثل الانحرافات البُعدية والحواف الخشنة عند حواف القطع. بعد القطع، يجب ترقيم المكونات لتسهيل التجميع والتركيب اللاحق.
- التجميع والرفع : تُجمع الأجزاء المقطوعة وفقًا لمتطلبات الرسومات لتشكيل مكونات أساسية مثل الأعمدة الفولاذية، العوارض الفولاذية، والهياكل الشبكية الفولاذية. أثناء عملية التجميع، يجب استخدام أدوات تثبيت لتثبيت المكونات لضمان الموضع النسبي الدقيق لكل جزء. في الوقت نفسه، يجب التحكم في فجوة التجميع والعمودية. بالنسبة للمكونات المهمة، يجب استخدام اللحام النقطي للتثبيت المؤقت، ويتم إجراء اللحام الرسمي بعد اجتياز الفحص.
- عملية اللحام : اللحام هو عملية رئيسية لتشكيل مكونات الهياكل الفولاذية. يجب اختيار طرق اللحام المناسبة (مثل اللحام بالقوس اليدوي، اللحام بالقوس المغمور، اللحام المحمي بالغاز، إلخ) ومواد اللحام (أقطاب اللحام، أسلاك اللحام، الفلكس، إلخ) وفقًا لمادة الفولاذ وسمك المكون. قبل اللحام، يجب تنظيف الصدأ والبقع الزيتية والشوائب الأخرى في منطقة اللحام. أثناء عملية اللحام، يجب التحكم بدقة في معلمات مثل تيار اللحام، الجهد، وسرعة اللحام لتجنب عيوب اللحام مثل النفاذية غير الكاملة، احتباس الخبث، المسام، والتشققات. بعد اللحام، يجب إجراء فحص بصري على اللحامات، وإذا لزم الأمر، إجراء اختبارات غير مدمرة (مثل الاختبار بالموجات فوق الصوتية، الاختبار بالأشعة السينية، إلخ) لضمان أن جودة اللحام تلبي متطلبات التصميم.
- التسوية والطحن : بعد اللحام، قد تتشوه المكونات بسبب إجهاد اللحام وتحتاج إلى التسوية. تشمل طرق التسوية الشائعة التسوية الميكانيكية (مثل استخدام المكابس، ماكينات التسوية) والتسوية بالهبوط الحراري. أثناء عملية التسوية، يجب التحكم في قوة ودرجة حرارة التسوية لتجنب تلف المكونات الناتج عن التسوية المفرطة. في الوقت نفسه، يجب طحن ندوب اللحام، الحواف الخشنة، الرشاشات، والعيوب الأخرى على سطح المكون لجعل السطح أملسًا.
- معالجة إزالة الصدأ : الهدف من إزالة الصدأ هو إزالة الوسائط المسببة للتآكل مثل الصدأ، القشور، والبقع الزيتية على سطح المكون، مما يخلق ظروف سطحية جيدة للطلاء. تشمل طرق إزالة الصدأ الشائعة إزالة الصدأ بالرش (إزالة الصدأ بالرصاص، إزالة الصدأ بالرمل)، إزالة الصدأ اليدوية، وإزالة الصدأ بالأدوات الكهربائية. من بينها، إزالة الصدأ بالرش تتميز بالكفاءة العالية وتأثير إزالة الصدأ الشامل، مما يمكن أن يشكل خشونة معينة على سطح المكون ويعزز التصاق الطلاء. إنها الطريقة المفضلة لإزالة الصدأ في مشاريع الهياكل الفولاذية واسعة النطاق مثل ورش العمل الصناعية والجسور. يجب تحديد درجة إزالة الصدأ وفقًا لمتطلبات التصميم، وعادة ما تتطلب درجة Sa2.5 (درجة شبه بيضاء) أو Sa3 (درجة بيضاء). بعد إزالة الصدأ، يجب تنفيذ الطلاء خلال الوقت المحدد لمنع صدأ المكونات مرة أخرى.
- إنشاء الطلاء تنقسم الطبقة الواقية إلى طبقة أساسية وطبقة خارجية (وإذا لزم الأمر، طبقة وسيطة). يجب اختيار طلاءات مكافحة التآكل المناسبة (مثل طلاء الألكيد، وطلاء راتنجات الإيبوكسي، وطلاء الفلوروكربون، وغيرها) وفقًا للظروف البيئية للمشروع (مثل البيئة الداخلية أو الخارجية أو البيئة الساحلية الرطبة، وغيرها). قبل البدء بالطلاء، يجب خلط الطلاء بشكل متجانس وفق النسب المحددة، ثم تركه ليتماسك لفترة زمنية معينة. يمكن إجراء عملية الطلاء عن طريق الفرشاة أو الدَّهْن بالرول أو الرش وغيرها من الطرق. يُعتبر الرش مناسبًا للمكونات ذات المساحة الكبيرة، حيث يساعد على جعل الطبقة الواقية موحدة ومسطحة. وأثناء عملية الطلاء، يجب التحكم في سماكة الطبقة. وبعد جفاف كل طبقة، يجب إجراء فحص للتأكد من عدم وجود مشاكل مثل نقص الطلاء أو التدلي أو التجاعيد. كما يجب أن تصل السماكة الكلية للطلاء إلى المتطلبات التصميمية. وبالنسبة لأجزاء الوصلات بين المكونات (مثل ثقوب البراغي وأخاديد اللحام)، يجب إجراء دهان تكميلي بعد التركيب لضمان سلامة الطبقة الواقية من التآكل.
- صياغة خطة النقل يجب اختيار مركبات النقل المناسبة (مثل المقطورات ذات الأسطح المسطحة والنصف مقطورات) ومعدات الرفع وفقًا لحجم وأوزان المكونات (مثل الأعمدة الفولاذية فائقة الطول والعوارض الفولاذية الكبيرة الامتداد). بالنسبة للمكونات فائقة الطول وفائقة العرض وفائقة الوزن، من الضروري التقدم بطلب للحصول على تصريح نقل يتجاوز الحدود ووضع خطة نقل خاصة، مع تخطيط مسار النقل وتجنب الطرق التي لها قيود على الارتفاع والعرض مثل الجسور والأنفاق. وفي الوقت نفسه، يجب تثبيت المكونات أثناء النقل لمنع التشوه أو التلف الناجم عن اهتزاز المكونات واصطدامها.
- إدارة التخزين في الموقع بعد نقل المكونات إلى الموقع، يجب تخزينها في مناطق مختلفة وفقًا لتسلسل التركيب وأنواع المكونات لتجنب الالتباس. يجب أن يكون موقع التخزين مستويًا وصلبًا. إذا لزم الأمر، يجب وضع الحصى أو ألواح الفولاذ لمنع تشوه المكونات الناجم عن هبوط الأرض. عند تخزين المكونات، يجب رفعها، واستخدام كتل خشبية أو فولاذ مقطعي لفصل المكونات عن الأرض تجنبًا للصدأ الناتج عن ملامسة المكونات مباشرةً للأرض وتأثرها بالرطوبة؛ وبالنسبة للمكونات الكبيرة (مثل الأعمدة الفولاذية والعوارض الفولاذية)، يجب اعتماد دعم متعدد النقاط للتحكم في انحراف المكونات ومنع حدوث تشوه. وفي الوقت نفسه، يجب اتخاذ تدابير تصريف في موقع التخزين لتجنب غمر المكونات بمياه الأمطار، كما يجب تغطية المكونات وحمايتها لمنع تعرضها لأشعة الشمس والأمطار وتلوث الغبار.
- الرفع والتحديد الوضعي يجب اختيار الرافعات المناسبة (مثل رافعات الشاحنات، والرافعات البرجية) وحبال الرفع (مثل الحبال السلكية، والمناشير) وفقًا لوزن المكونات وحجمها وارتفاع التركيب. وقبل عملية الرفع، يجب إجراء صيانة للرافعة، والتحقق من قوة وسلامة حبال الرفع. وفي الوقت نفسه، يجب تحديد نقاط الرفع على المكونات. ويُحدد موضع نقاط الرفع وفقًا لحساب مركز ثقل المكون، لضمان رفع مستقر. وأثناء عملية الرفع، يجب أن يتولى شخص متخصص القيادة للتحكم في سرعة الرفع وزاوية دوران الرافعة، وتجنب الاصطدام بين المكونات والأجسام الأخرى، مع ضرورة رفع المكونات بدقة إلى موقع التركيب، وتثبيتها مؤقتًا على براغي الأساس المدفونة أو المكونات المثبتة.
- التوافق والضبط بعد وضع المكونات في مكانها، يجب محاذاةها في الوقت المناسب للتأكد من أن الموضع والارتفاع والعمودية والتسوية وغيرها من المؤشرات الخاصة بالمكونات تلبّي متطلبات التصميم. يمكن مراقبة المحاذاة باستخدام أدوات قياس مثل المحطات الشاملة والمعدلات والثيودوليتات. بالنسبة للأعمدة الفولاذية، تتمثل المهمة الرئيسية في ضبط العمودية، ويمكن تحقيق ذلك عن طريق تعديل صواميل براغي الأساس المدمجة أو استخدام الرافعات لدفع وتصحيح الاستقامة؛ أما بالنسبة للعوارض الفولاذية، فتتمثل المهمة الرئيسية في ضبط التسوية والانحراف، ويمكن تحقيق ذلك بتعديل ارتفاع الدعامات أو استخدام مشدات الضبط. يجب إجراء المحاذاة على مراحل لتجنب تشوه المكونات الناجم عن التعديل المفرط دفعة واحدة. وبعد اجتياز فحص المحاذاة، يجب إجراء التثبيت الدائم في الوقت المناسب، مثل شد صواميل البراغي المدمجة ولحام الدعامات المؤقتة، لمنع انزياح المكونات أثناء الأعمال الإنشائية اللاحقة.
- وصلة الترباس تنقسم وصلة البرشام إلى وصلة براغي عادية ووصلة براغي عالية المقاومة. ومن بينها، تُستخدم وصلة البراغي عالية المقاومة على نطاق واسع في مشاريع الهياكل الفولاذية نظرًا لقوتها العالية في التحمل وسهولة تركيبها. قبل التركيب، يجب مراجعة وثائق شهادات الجودة الخاصة بالبراغي والصواميل والواشرات، كما يجب إجراء فحص بصري للتأكد من خلوها من العيوب مثل الشقوق والتلفيات. وأثناء التركيب، يجب أولاً محاذاة ثقوب البراغي في المكونات، ثم إدخال البراغي، وبعدها تشديد الصواميل باستخدام مفتاح ربط. وفي حالة البراغي عالية المقاومة، يجب إجراء التشديد النهائي وفقًا لمتطلبات المواصفات. ويُحدد عزم التشديد النهائي عن طريق الحساب، ويمكن التحكم فيه باستخدام مفتاح عزم. وبعد التشديد النهائي، يجب وضع علامات على رؤوس البراغي والصواميل لتسهيل عمليات الفحص. وبعد الانتهاء من وصلات البراغي، من الضروري التحقق مما إذا كانت البراغي مشدودة أم لا، وما إذا كانت هناك أي فجوات، وما إذا كان عدد الخيوط الظاهرة من البراغي يلبي المتطلبات (عادةً ما يكون 2 - 3 خيوط).
- وصلة اللحام يُستخدم اللحام في الموقع بشكل رئيسي لربط المكونات وتقوية الوصلات. تشبه عمليته عملية اللحام في المصنع، ولكن يجب تعديل عملية البناء بما يتناسب مع البيئة المحيطة بالموقع. قبل اللحام، يجب تنظيف منطقة اللحام، والتحقق من فجوة التجميع وانحراف المكونات، وإجراء التعديلات اللازمة إذا لزم الأمر. كما يجب اتخاذ تدابير مقاومة للرياح والأمطار والثلوج أثناء اللحام في الموقع، لتجنب تأثير الطقس القاسي على جودة اللحام. وبعد الانتهاء من اللحام، يجب إجراء فحص بصري واختبار غير مدمر للحامات. وبعد اجتياز الفحص، يجب تنظيف خبث اللحام والتناثر المتراكم على سطح اللحام في الوقت المناسب. وإذا كانت هناك حاجة إلى طلاء مكمل، فيجب تنفيذه وفقًا للمتطلبات.
- تركيب العارضة العوارض هي مكونات حاملة للتحميل تدعم الألواح السقفية والجدارية، ويجب تركيبها على الأعمدة الفولاذية والعوارض الفولاذية وفقًا للتباعد التصميمي. قبل التركيب، يجب فحص نموذج وطول العوارض للتأكد من توافقها مع الرسومات؛ وأثناء التركيب، يجب أولاً تشديد البراغي الربطية بين العوارض والمكونات الفولاذية، كما يجب التحكم في ارتفاع واستقامة العوارض لتجنب ميلان أو انحناء العوارض. وبالنسبة للعوارض ذات المسافات الكبيرة، يجب وضع روابط للعوارض لتعزيز استقرارها.
- تركيب نظام السقف عادةً ما يتألف نظام السقف من ألواح السقف وطبقات العزل ولفائف العزل المائي وغيرها. وأثناء التثبيت، يجب وضع طبقة العزل أولاً (مثل لفائف الصوف الزجاجي أو ألواح الصوف الصخري). تُوضع طبقة العزل بشكل مسطح، وتكون الوصلات محكمة لتجنب الفجوات؛ ثم يتم تركيب ألواح السقف. تُركَّب ألواح السقف من السطح العلوي باتجاه الحافة، أو من جانب واحد إلى الجانب الآخر. ويجب أن تلبّي طول منطقة التداخل بين الألواح المتداخلة المتطلبات التصميمية، كما يجب تثبيت الأجزاء المتداخلة باستخدام براغي ذاتية اللولبة أو وصلات قابلة للالتحام لضمان اتصال متين. وفي الوقت نفسه، يجب إجراء المعالجة المقاومة للماء عند السطح العلوي والحواف والمزاريب وأجزاء أخرى من السقف، مع تركيب لفائف عازلة للماء أو مواد مانعة للتسرب لمنع تسرب مياه الأمطار.
- تركيب نظام الجدار نظام الجدران مشابه لنظام السقف، ويتكون من ألواح جدارية وطبقات عازلة وغيرها. أثناء التثبيت، يجب تثبيت كمرات الجدران أولاً، ثم وضع الطبقة العازلة، وأخيراً تثبيت الألواح الجدارية. يجب تركيب الألواح الجدارية بشكل عمودي على الأرض. كما يجب أن تتوافق طرق التداخل والتثبيت بين الألواح مع متطلبات المواصفات. وفي الوقت نفسه، يجب إجراء معالجة الحواف عند فتحات الأبواب والنوافذ وزوايا الجدران والأجزاء الأخرى لضمان جمالية الجدار وضيقه.
- قبول المشروع الفرعي بعد اكتمال كل عملية، مثل فحص الفولاذ، وتصنيع المكونات، وهندسة اللحام، وتوصيل البراغي، وهندسة الطلاء، وغيرها، تقوم وحدة البناء بإجراء فحص ذاتي. وبعد اجتياز الفحص الذاتي، يتم تقديم النتائج إلى وحدة الإشراف للاستلام. يشمل محتوى الاستلام سجلات إنشاء العملية، وتقارير فحص الجودة، وشهادات المواد، وغيرها من البيانات، بالإضافة إلى جودة المظهر والانحرافات الحجمية وجودة اللحام وغيرها من الجوانب الفيزيائية لمكونات الهيكل. ولا يمكن الانتقال إلى العملية التالية إلا بعد اجتياز عملية الاستلام بنجاح.
- قبول مشروع القسمة عند الانتهاء من جميع المشاريع الفرعية مثل تركيب المكونات، وربط الوصلات، وتركيب أنظمة الأسقف والجدران للهيكل الفولاذي، يجب إجراء استلام مشروع القسم. وسيتم تنظيم الاستلام من قِبل جهة البناء، بمشاركة جهات التصميم والإنشاء والإشراف وغيرها من الجهات. وتتمثل المهام الرئيسية في فحص المؤشرات الأداء الكلية للهيكل الفولاذي، مثل الاستقامة الشاملة، والانحناء المستوي، وانحراف الارتفاع، والتحقق مما إذا كانت بيانات استلام كل مشروع فرعي كاملة ومؤهلة، وإجراء فحوصات موضعية على الجودة الخارجية وسماكة الطلاء المقاوم للتآكل للهيكل الفولاذي.
- القبول النهائي لمشروع الوحدة عند اكتمال مشروع الهيكل الفولاذي ومشاريع الأقسام الأخرى للمشروع الإنشائي (مثل الهندسة المدنية، وهندسة تركيبات المياه والكهرباء، وغيرها)، يتم إجراء الاختبار النهائي للمشروع الموحد. وعلى فريق الاختبار التحقق من جميع البيانات الفنية الخاصة بالمشروع (مثل الرسومات الإنشائية، والتغييرات في التصميم، وسجلات القبول، وغيرها)، وإجراء فحص شامل لوظيفة الخدمة، والسلامة الإنشائية، وجودة المظهر، وغيرها، للتأكد من أن المشروع يلبي متطلبات التصميم ومعايير المواصفات ذات الصلة. وبعد اجتياز الاختبار، يتم إصدار تقرير نهائي للاستلام، ويمكن بعدها تسليم المشروع رسمياً للاستخدام.
أخبار ذات صلة