Gia công kết cấu thép là một chuỗi công việc liên hoàn, đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa bộ phận thiết kế, xưởng sản xuất và đội thi công ngoài hiện trường. Một sai sót nhỏ ở khâu đầu có thể kéo theo hàng loạt hệ quả tốn kém ở các khâu sau, vì vậy việc nắm rõ toàn bộ quy trình giúp chủ đầu tư lẫn nhà thầu kiểm soát chất lượng và tiến độ hiệu quả hơn.
Bóc tách bản vẽ và lập bản vẽ chế tạo
Mọi dự án kết cấu thép đều bắt đầu từ bản vẽ thiết kế kỹ thuật do đơn vị tư vấn cung cấp. Tuy nhiên bản vẽ thiết kế chưa đủ chi tiết để đưa thẳng vào sản xuất. Bộ phận kỹ thuật của xưởng phải triển khai thành bản vẽ chế tạo, trong đó thể hiện rõ kích thước từng cấu kiện, vị trí lỗ bu lông, đường hàn, dung sai cho phép và danh mục vật tư. Đây là bước quyết định, bởi người thợ ngoài xưởng làm việc trực tiếp với bản vẽ chế tạo chứ không phải bản vẽ thiết kế gốc.
Ở giai đoạn này, kỹ sư cần kiểm tra tính khả thi của các mối nối, khả năng vận chuyển của từng cấu kiện và trình tự lắp dựng. Một cấu kiện quá dài hoặc quá nặng có thể không qua được khúc cua đường hoặc vượt tải trọng cầu, buộc phải chia nhỏ và bố trí mối nối hiện trường hợp lý.
Chuẩn bị vật tư và pha cắt phôi
Sau khi bản vẽ chế tạo được duyệt, xưởng tiến hành nhập thép tấm, thép hình theo đúng mác thép yêu cầu, thường là CT3, SS400 hoặc Q345 tùy tải trọng công trình. Vật tư nhập về phải có chứng chỉ xuất xưởng để truy xuất nguồn gốc và đảm bảo cơ tính. Tiếp theo là công đoạn pha cắt, có thể dùng máy cắt CNC plasma, cắt oxy-gas hoặc cưa đĩa tùy độ dày và độ chính xác cần đạt.
- Cắt CNC cho độ chính xác cao, mép cắt đẹp, phù hợp cấu kiện đòi hỏi dung sai chặt.
- Cắt oxy-gas kinh tế cho thép dày nhưng cần mài lại mép.
- Khoan và đột lỗ bu lông phải đúng tâm để tránh lệch khi lắp ghép.
Tổ hợp và hàn cấu kiện
Các chi tiết sau khi cắt được gá lắp theo bản vẽ trên bàn tổ hợp, kiểm tra góc vuông, độ thẳng rồi mới hàn cố định. Thợ hàn phải tuân thủ quy trình hàn đã được phê duyệt, kiểm soát cường độ dòng, tốc độ que và thứ tự đường hàn để hạn chế biến dạng do nhiệt. Với các mối hàn chịu lực quan trọng, công trình thường yêu cầu kiểm tra không phá hủy bằng siêu âm hoặc chụp phim để phát hiện rỗ khí, ngậm xỉ hay nứt ngầm bên trong.
Làm sạch bề mặt và sơn bảo vệ
Kết cấu thép sau khi hàn xong cần được làm sạch bề mặt để loại bỏ gỉ, dầu mỡ và vảy cán. Phương pháp phun cát hoặc phun bi tạo độ nhám đạt tiêu chuẩn giúp lớp sơn bám chắc. Hệ sơn thường gồm sơn lót giàu kẽm chống ăn mòn, sơn trung gian và sơn phủ hoàn thiện. Với môi trường khắc nghiệt ven biển hoặc nhà máy hóa chất, có thể áp dụng mạ kẽm nhúng nóng để tăng tuổi thọ chống ăn mòn lên hàng chục năm.
Vận chuyển và lắp dựng tại hiện trường
Cấu kiện hoàn thiện được đánh số, lập danh sách rồi vận chuyển ra công trình theo trình tự lắp dựng. Tại hiện trường, đội thi công dùng cẩu nâng cấu kiện vào vị trí, căn chỉnh thăng bằng bằng máy thủy bình hoặc máy toàn đạc, sau đó siết bu lông cường độ cao hoặc hàn liên kết. Việc lắp dựng phải tuân thủ biện pháp an toàn nghiêm ngặt vì làm việc trên cao tiềm ẩn nhiều rủi ro.
Sau khi định vị xong toàn bộ khung, đội thi công sơn dặm lại những vị trí bị trầy xước do va chạm và hoàn thiện các mối hàn hiện trường. Cuối cùng là nghiệm thu tổng thể, đối chiếu với bản vẽ và biên bản kiểm tra trước khi bàn giao.
Hiểu rõ quy trình này không chỉ giúp đảm bảo chất lượng mà còn giúp chủ đầu tư trao đổi chính xác với nhà thầu, kiểm soát từng mốc nghiệm thu và tránh được những chi phí phát sinh không đáng có trong suốt vòng đời dự án.