论文部分内容阅读
【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）屋面梁吊裝（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，每根檩條上均有。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）.
【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）屋面梁吊裝（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，每根檩條上均有。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）.