【摘 要】钢结构具有自重轻,强度高,跨度大,节约空间,抗震性能好,工厂化制作,安装周期短的显著特点,是一种可循环使用的建筑结构。近年来,门式刚架等钢结构体系广泛应用于工业厂房,逐步取代了钢筋混凝土排架结构,钢结构厂房成为工矿企业建设的常规选择。但是相对于传统厂房,钢结构厂房施工技术和管理要求较高,需要重视的关键工序和环节不少。本文结合自己工程实例,对钢结构厂房工程施工工艺技术做了简单探讨。 

  【关键词】钢结构厂房;施工安装;工艺 

  0.工程概况 

  某钢厂主厂房总长570m,最宽处96m,建筑面积约50646㎡,呈“L”形布局;该工程分为土建基础混凝土和基础以上钢结构两大部分,建筑总长570m,最宽达96m,厂房总建筑面积约为53149㎡。原料跨为2个连续跨(33m+33m)×180m,加热炉跨、主轧跨、成品跨3个边续跨,宽96×50400m。钢结构总重约为5000t。 

  主厂房钢柱采用双肢钢管与实腹式焊接H型钢组合式钢柱,双肢钢管内浇筑微膨胀混凝土。屋面梁采用变截面实腹式焊接H型钢,吊车梁采用等截面实腹式焊接H型钢。屋面梁与柱的连接方式为螺栓连接。厂房屋面设置水平支撑和刚性系杆,柱间设柱间支撑。墙面檩条采用冷弯薄壁C型钢,屋面檩条采用H型钢制作。檩条之间设置撑杆和拉条。屋面板采用0.8mm厚角驰Ⅲ型彩色压型钢板,轧辊间屋面为双层彩色压型钢板保温屋面。外墙1.200m以上采用0.6mm厚V-820型彩色压型钢板。主厂房主要参数见表1。 

  表1主厂房主要参数一览表 

  1.施工部署 

  本项目分为施工图设计、现场制作、现场安装三大部分,总体实施顺序为:钢结构制作生产→彩色压型钢板生产→运输→现场安装。 

  (1)钢柱、钢梁、联系梁、拉条、檩条等钢结构构件全部在施工现场制作。 

  (2)彩色压型钢板由工厂生产和现场生产二者结合完成。其中屋面外层彩板部分按屋面坡度方向为通长整板,需在现场压制生产;内层板及墙面板在工厂生产成型后运输到现场安装。 

  (3)构件运输采用汽车运输方式,专业的运输队伍运输,安全可靠。 

  (4)现场安装由三个安装队安装,其中安装一队安装钢梁、钢柱、屋面梁等主构件,安装二队安装檩条、拉条等次构件,安装三队安装彩板、保温系统、泛水、天沟。 

  2.钢结构施工工艺 

  (1)钢柱的吊装。由水平转为直立后,起重机将钢柱吊离地面,旋转至基础顶上方,就位,临时固定。钢柱起吊时不得在地面上拖拉,就位后进行初校,用钢楔临时固定,架设经纬仪校正中心,标高,垂直度,确信在误差范围内,记录数据固定牢固。然后利用爬梯拆除索具。 

  (2)吊车梁的安装。a.吊车梁吊装前,应对梁的型号,长度,截面尺寸和柱肩梁轴线位置进行检查,装上扶手杆及扶手绳(吊装后次绳子绑紧在两端柱上)。b.吊车梁采用25t吊车在厂房内平吊,发挥起重机的效率。c.吊车梁起吊后应基本水平,对位时不宜用撬棍顺轴线方向撬动吊车梁,吊装后需校正标高,平面位置和垂直度。d.在检查及校正吊车梁中心线时,可用垂球检查吊车梁的垂直度,如发现偏差,可在两端的支座面上加斜垫块,每端不得超过2块。e.吊车梁吊装后只作初步校正和临时固定,待屋盖系统安装完毕后方可进行吊车梁的最后校正和固定。f.吊车梁吊装时利用4点吊装,各吊点设吊耳。g.吊车梁校正后应立即焊接固定。h.吊车轨道的固定和现场连接按设计图要求施工。 

  (3)屋面梁吊装(其余跨类似)。a.在厂房地面上搭设拼装支架,利用25t汽车吊吊装F-G跨的四节梁。在支架上拼装好,并位于吊车半径之内。拼装好后,要测量其几何尺寸是否与图纸相吻合。b.利用专用扁担,对已拼好的梁进行绑扎,并在梁两端拴上拉绳,控制起吊摆动及校正。c.待绑扎工作完成后,利用25t汽车起吊。当起吊到高处柱顶约200mm时,慢慢回转就位,上紧螺栓,然后拉上风绳,并进行校正。用同样的方法吊装第二榀梁。待此榀梁吊装就位后,及时把这两榀钢架内的联系梁、水平支撑、檩条装上,并进行调整、固定,使之成为一个稳定的空间体系。然后以这两榀钢架为起点,用同样的方法和步骤再进行①轴线和④轴线~⑩轴线的梁的吊装。 

  (4)天窗安装。天窗均是小型构件,比较零星,且高空作业多,施工也不安全,为了加速工程进度,天窗采用组合吊装。 

  (5)墙皮系统安装。a.由于现场条件的限制,对于选用闭口施工方式,吊机不可能在厂房外作业,因而给墙皮系统的安装带来一定困难。b.现决定每一档的墙皮系统部分,应在每档屋盖系统吊装完后,即安装墙皮系统。c.薄壁冷弯C型钢檩条在安装时应注意防止构件过大变形。 

  (6)高强度螺栓安装。a.螺栓要自由穿入孔内,不得强行打入,穿入方向应一致。b.安装时,若安装困难,可以利用冲钉引出,然后再穿入螺栓,其他螺栓均穿上拧紧后,取出冲钉,再穿入螺栓。c.安装时,使用冲钉,当不能穿入时,要利用铣刀铣孔,而绝不能切割扩孔。d.高强螺栓配有两个垫圈,一端一个,一端不得垫两个及以上垫圈,不得采用大螺母代替垫圈,螺栓拧紧后,外露螺栓不应少于两个螺距。e.高强螺栓应按一定顺序施拧,宜由螺群中心开始向外发展顺序,并应在当天终拧完毕。f.高强螺栓不得作临时安装螺栓用。g.高强螺栓分两次拧紧,初拧和终拧,初拧扭矩值不得小于终拧扭矩值的30%。h.抽查扭矩值时,抽查数量为10%,不应少于10个点,如发现质量问题,应加大比例,并及时作返工处理。 

  (7)施工要点。a.该工程屋面梁均为变截面实腹焊接H型钢制作而成。H型钢的制作好坏,决定了成品构件的质量好坏,所以必须用专业的H型钢生产线生产。b.柱与屋面梁、梁与梁均是利用高强度螺栓连接,其制作孔的精度高低,决定了制作、安装质量的好坏。c.整个工程建筑面积较大,工程量较大,工期较紧,必须要采取多个班组同时安装,交叉流水作业。d.重要部位的质量保证措施:采用H型钢调直机,半自动埋弧焊机、校正机。确保H型钢的翼缘与腹板垂直度、上下翼缘平行度、翼缘板平面度达到或超过GB50205-2001钢结构施工及验收规范,并且焊接变形降到最小。另外应采用手工机械设备对焊接好的构件进行表面整体除锈。   3.彩色压型钢板施工 

  (1)安装方法。a.先安屋面内层板,按技术要求,每个波峰用30mm长的专用自攻螺钉固定,螺钉帽颜色与彩板颜色一致。b.铺置上保温棉,保温棉接头处用专用胶带封。c.安装固定件,把固定件用自攻螺钉固定在檩条上,每根檩条上均有。d.墙板,内外均打螺钉,其施工方法与屋面内层彩板安装类似。e.天沟安装,在地面上把天沟接成9m,利用麻绳拉至屋面安装。安装天沟时,要拉线调直。 

  (2)彩板安装注意事项。a.彩板在工地压制后,必须分类堆放,并加盖雨布。b.在搬运彩板时,屋面上的工作人员应穿软底胶鞋,当沿着屋面板纵向行走时,要在其槽中行走,当沿着槽向行走时,尽量使荷载均衡分布在脚肚,而不要集在脚跟或脚尖。c.安装中在屋面上或邻近地区留下的金属屑,应及时地从屋顶、泛水板、天沟等处清除干净。 

  4.质量保证措施 

  (1)做好图纸的自审、会审,施工方案及技术措施的编制和技术交底,材料计划,各种加工计划。 

  (2)严格按施工图纸,施工规范和工艺标准的规定检查工程质量和对工程质量进行验证,工作重点放在项目施工负责人对工序的把关上,在施工中确保加强质量监督体系的作用,所有分项工程必须做到班组有自检,施工队伍有专职检查员专检,项目部专职检查员复检的“四检制”,交监理验收合格后方可进行下一道工序的施工。 

  (3)施工过程中做好各种记录工作,特别是关键工序,特殊部位、隐蔽工程做好监控并做好记录,会同建设单位做好验收复检,完善各种签字手续,以工作质量保证工程质量。 

  5.安全措施 

  (1)开工前应建立安全生产责任制,签订安全生产协议书;贯彻落实安全生产方针、政策、法规和各项规章制度,组织落实各项安全技术措施,健全和完善用工管理手续。 

  (2)现场设两名专职安全员,负责现场的日常检查和跟踪检查制度的落实情况。 

  (3)开工前必须依据工艺流程、施工特点、作业环境,编制具体的、有针对性的、合理的安全技术措施。 

  (4)对特殊作业、超高、超长、超宽、高空吊装等作业必须编制安全作业方案。 

  6.结束语 

  钢结构发展势头强劲,市场前景良好,随着钢结构在建筑领域的广泛应用,未来钢结构的施工难度也将越来越大,对其的安装精度要求也会越来越高,我们有必要加强质量安全意识,及时引进和掌握新技术、新工艺、新方法,并努力提高和完善施工工序管理,不断总结成功经验,以确保工业厂房钢结构施工质量。 [科] 

  【参考文献】 

  [1]陆惠明,金玉.体育馆工程主体钢结构施工技术应用[J].山西建筑,2010,36(4). 

  [2]肖伟江.刍议钢结构建筑施工技术与管理[J].轻工设计,2011(1). 

  [3]孙宝强.门式刚架轻钢结构厂房施工监理的质量控制[J].建设监理,2007(8).