鋼結(jié)構(gòu)在初步設(shè)計階段可能無法完全預(yù)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(jīng)各參建單位討論后，由承包單位對結(jié)構(gòu)受力復(fù)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(yīng)力集中對結(jié)構(gòu)的不利影響，從而提高結(jié)構(gòu)的安全性；讓焊接位置轉(zhuǎn)移到鑄鋼件鑄管處，給焊接施工提供了更大的操作空間，利于施工質(zhì)量控制。由于這部分節(jié)點的變更，使得鑄鋼件占鋼結(jié)構(gòu)的比重急劇增加。據(jù)相關(guān)資料介紹，目前國內(nèi)生產(chǎn)一噸鋼材約需要1.6噸煤，和日本等發(fā)達(dá)國家每噸鋼材消耗0.6噸煤相比，鑄鋼件的生產(chǎn)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(yuǎn)高于常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)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(chǎn)完成后進場驗收時，其外部質(zhì)量（粗糙度、表面清理、幾何尺寸）、理化性能（化學(xué)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，而對于鑄鋼件重量的檢驗，當(dāng)為實行首件制的做法上，即在第一個或類似型號按圖紙驗收合格的基礎(chǔ)上先進行稱重計量，對于后續(xù)鑄鋼件，基本不再進行，這樣對于整個鋼結(jié)構(gòu)其他鑄鋼件的重量是否達(dá)標(biāo)就難以把握。

設(shè)計單位對鑄鋼件在設(shè)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(chǎn)條件，多數(shù)委托專業(yè)鑄造廠進行生產(chǎn)，對于鑄鋼件的深化設(shè)計，承包單位在建模及結(jié)構(gòu)分析上也會存在短板，可能將有些部分的鑄鋼件深化設(shè)計一并交由鑄造廠進行，這樣承包單位可能存在鑄造廠鑄鋼件深化的基礎(chǔ)上被增加重量，這對于鑄鋼件的重量把控又提升了一個難度。建設(shè)單位及監(jiān)理除在駐廠監(jiān)造過程中能對首件鑄鋼件進行重量檢驗，后續(xù)鑄鋼件的重量抽查就沒有規(guī)范依據(jù)，工作推進有一定的難度。在工程計量時，沒有專業(yè)的軟件配合，造成外型復(fù)雜內(nèi)腔不規(guī)則的鑄鋼件難以計算出準(zhǔn)確的重量之情況，對現(xiàn)場鑄鋼件重量審核和造價控制造成了很大的困難。

 

某奧體博覽中心體育場項目，在進行鑄鋼件加工制作的前期，根據(jù)圖紙會審紀(jì)要而確定的鑄鋼件存在重大變更，新增鑄鋼件總重量約2800噸，對鑄鋼件進行精確計量就顯得尤為重要。在變更審理過程中，由于施工單位遲遲不能提供鑄鋼件的計算模型及軟件，異型鑄鋼件的計量工作未有很好的進展。而鑄鋼件重量檢驗在現(xiàn)行的工程質(zhì)量驗收規(guī)范中雖然沒有相應(yīng)條款的規(guī)定，但在監(jiān)理工作中要評判一個鑄鋼件的重量是否合格，了解鑄鋼件的重量偏差允許范圍還是很有必要的。要了解鑄鋼件的重量偏差，就要先了解鑄鋼件的尺寸公差和重量公差。

 

尺寸公差：允許尺寸的變動量，公差等于最大極限尺寸與最小極限尺寸之代數(shù)差的絕對值，也等于上偏差與下偏差之代數(shù)差的絕對值。鑄鋼件公差有16級，代號為CT1至CT16，公差等級可根據(jù)鑄造方法及材質(zhì)進行選定，見表1、2，

 

摘自 GB/T6414-1999《鑄件 尺寸公差與機械加工余量》。

公稱重量：包括機械加工余量和其它工藝余量，作為衡量被檢驗鑄件輕重的基準(zhǔn)重量。

 

鑄件重量公差：以占鑄件公稱重量的百分率為單位的鑄件重量變動的允許值。

 

重量公差等級：確定鑄件重量公差大小程度的級別。

 

重量公差的代號用字母“MT”表示。重量公差等級共分為16級，MT1至MT16。重量公差數(shù)值見表3，摘自 GB/T11351-1989《鑄件重量公差》。對鑄鋼件公稱重量的確定。成批和大量生產(chǎn)時，從供需雙方共同認(rèn)定的首批鑄鋼件中隨機抽取不少于10件的鑄件，以實稱重量的平均值作為公稱重量；小批和單件生產(chǎn)時，以計算重量或供需雙方共同認(rèn)定的一個合格鑄件的實稱重量作為公稱重量；

 

以標(biāo)準(zhǔn)樣品的實稱重量為公稱重量。公稱重量確定后，對應(yīng)一定的重量公差等級，重量公差值應(yīng)按公稱重量所在范圍從表3中選取。成批和大量生產(chǎn)的鑄件，重量公差等級應(yīng)按表4選取，小批量和單件生產(chǎn)的鑄件，重量公差等級應(yīng)按表5選取，重量公差應(yīng)與尺寸公差對應(yīng)選取，表4、5摘自GB/T11351-1989《鑄件重量公差》。

 

某奧體博覽中心體育場項目有577個鑄鋼件，21種類型的鑄鋼件的基本尺寸，其分肢角度各異，三個鑄造廠均采用砂型鑄造手工造型工藝，根據(jù)GB/T6414-1999《鑄件 尺寸公差與機械加工余量》其尺寸公差等級為CT13~15，根據(jù)GB/T11351-1989《鑄件重量公差》所對應(yīng)的重量公差等級應(yīng)為MT13~15，根據(jù)鑄鋼件公稱重量選擇對應(yīng)的重量公差數(shù)值。例如在2012年12月28日，由建設(shè)單位、施工單位、監(jiān)理單位共同對進場的鑄鋼件，隨機抽查三個進行稱重檢驗，稱重結(jié)果見下表：

在設(shè)計沒有明確要求的情況下，依據(jù)鑄造工藝選擇最大重量公差MT15，抽查鑄鋼件的公稱重量在10000~40000Kg范圍內(nèi)，從表3中則可以明確鑄鋼件的最大重量公差數(shù)值為10%，即抽查鑄鋼件的重量偏差為±5%，當(dāng)抽查的結(jié)果大于此則可判斷為鑄鋼件重量檢驗不合格！為此：由監(jiān)理單位牽頭，在建設(shè)單位組織下召開的專題會議上，承包單位承認(rèn)鑄鋼件交由鑄造廠深化設(shè)計后額外加入了10%的加工損耗，扣除這10%的加工損耗后則可判定抽查鑄鋼件重量檢驗合格。針對這種情況，經(jīng)監(jiān)理協(xié)調(diào)及參建各方商定，采用現(xiàn)場地秤及大型履帶吊對577個鑄鋼件逐個進行稱重計量，再按照實際重量審核鑄鋼件相關(guān)變更。歷時一年左右時間的稱重計量，從原深化圖紙鑄鋼件重量5928.936噸中核減了375.921噸，總計節(jié)約700余萬元。

 

還有，鑄鋼件的承載力與壁厚成正比關(guān)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(jié)構(gòu)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(yīng)用已很多，對于鑄鋼件重量檢驗應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)化，對鑄鋼件的重量檢驗將同《混凝土結(jié)構(gòu)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(guān)注。監(jiān)理單位作為參建一方，在圖紙會審階段，可建議建設(shè)單位及設(shè)計單位根據(jù)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(jù)，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(jié)構(gòu)安全。