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摘要：钢结构在工程建设中的得到了广泛应用。由于其结构性能好、施工速度快等优点，钢结构在工业厂房中的应用非常普遍。本文主要就工业厂房钢结构的施工特点,论述了厂房钢结构现场施工技术、安全技术措施,并分析了钢结构加固的对策。
关键词：工业厂房； 钢结构； 施工； 加固
Abstract: the steel structures in the construction engineering to a wide range of applications. Because of its structural performance is good, the construction speed and other advantages, steel structure in the application of industrial building is very popular. In this paper, industrial workshop steel structure of the construction characteristics, the article discusses the steel structure plant site construction technology, safety technical measures and analyzes the structure of steel reinforcement measures.
Keywords: industrial workshop; Steel structure; The construction; reinforcement
中图分类号：TU391文献标识码：A 文章编号：
前言
钢结构工业厂房因其施工速度快、自重轻、抗震性能好、环保等特点在建筑工程中已被广泛认可,在工业厂房设计中逐渐代替了笨重的钢筋混凝土结构而得到了普遍应用,文章就钢结构工业厂房的施工技术及钢结构的加固技术做出了论述。
一、施工前期准备工作分析
1、基线、基准标高控制点确定全面彻底熟悉施工图纸,根据施工图纸结合该工程平面位置特点以及土建专业的放线情况,确定平面定位基线(每个单项工程纵横两条)和标高控制点。
2、地脚螺栓的预埋
一是制作地脚螺栓定位板,定位板孔径比地脚螺栓直径大0.5mm～1.0mm,规范钻孔,定位板厚度不得小于5mm,保证定位板无变形；二是复核土建单位提供的轴线；三是将地脚螺栓放入土建单位绑扎好的沉台钢筋笼内,套入地脚螺栓定位板,调整地脚螺栓轴线位置、标高及垂直度,保证地脚螺栓定位板能上下自由活动；四是将地脚螺栓点焊定位在混凝土柱顶钢筋上,重新检查地脚螺栓轴线位置、标高及垂直度是否发生变化;检查无误后焊接,保证地脚螺栓连接牢固,在混凝土浇筑时不会发生移动。
3、钢构件编号。对制作的钢构件在进场前要按规格列明编号、并标识堆放在安装位置附近。
4、现场轴线检测。安装现场复测纵横向轴线、标高线和地脚螺栓标高,要求现场留线清晰,以便安装。
5、根据复测标高数据, 调整底板螺母后才能吊装钢梁。
6、所有构件进场前要划出中心线、标高线、对接口线以便现场安装复核。
7、吊装施工道路和安装现场要求由于汽车吊、钢构件运输平板车等大型机械自身重量大,与地面接触面较小,而且汽车吊还要吊装较重的屋面梁,因此,会对地面产生较大的压力。同时为确保施工的顺利进行,在吊车行走路线经过的地方须进行场地加固处理。
二、钢结构工业厂房图纸设计的重要性分析
无论在什么样的工程中，图纸是工程施工的依据。在钢结构工业厂房的设计期间，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审,检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”,力争把问题解决在施工之前,减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。钢结构工程要针对制作阶段和安装阶段分别编制施工组织设计,其中制作工艺内容应包括制作阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求,以及为保证产品质量而制订的各项具体措施。
三、现场施工方案分析
1、设备选择。综合考虑工程特点、现场的实际情况、工期等因素经过反复比较各种方案,从吊装设备、与土建交叉配合要求及承包方的施工实践,钢结构吊装选择2台50t汽车式起重机,作为钢结构安装的主要设备。
2、安装方案。钢结构包括:钢柱、钢梁安装和其他构件安装。对于工程跨度大、面积大,经多种方案比较,钢柱用1台汽车式起重机整体吊装,两支钢梁在地面上拼裝后采用2台汽车式起重机同时起吊,辅以2台曲臂车进行就位安装。
3、地脚螺栓埋设。地脚螺栓的精度关系到钢结构定位,地脚螺栓的埋设须严格保证其精度,在柱地脚螺栓安装前,将控制网的每一条轴线投测到柱基础面上,全部闭合,以保证螺栓的安装精度,然后根据轴线放出柱子外边线,待安装钢柱地脚螺栓的承台架子搭设好以后,将所需标高抄测到钢管架子上。
4、钢架安装顺序。按照现场实际情况,结合甲方的施工进度要求,采用合理的安装顺序。安装顺序按内容分为:钢柱—钢梁—吊车梁—连系梁—水平支撑—檩条—拉杆—隅撑。
5、钢柱吊装。钢柱就位轴线调整:钢柱就位采用专用角尺检查,调整时需3人操作:一人移动钢柱,一人协助稳定,另一人进行检测。就位误差应控制在3mm以内。
6、钢梁安装。钢架梁吊装如采用“双机抬吊法”吊装钢梁,其主要方法如下：钢梁首先在地面胎架上拼接成整体,同时在钢梁上架设好安全线,安装檩条时可以在钢梁上来回走动,吊装就位后在钢梁的两侧用缆风绳将钢梁固定,保证钢梁的平面外的稳定,然后吊装下一跨间钢梁,待下一跨间钢梁安装完成后,在此跨间安装檩条,固定钢梁,保证梁不会倾斜扭曲。
四、施工安全措施分析
1、屋面梁在地面拼装完成后,在起吊前将安全钢丝绳固定在屋面梁上弦,以便施工人员行走。
2、当第一根屋面梁就位后,用缆绳(麻绳)固定,接着吊装第二榀;并按上述方法上到屋面梁,进行螺栓连接并卸下钢丝绳。
3、屋面梁螺栓紧固,需用角钢制作专用吊栏,扣挂在操作部位,一边螺栓紧固后,由两人抬上屋面梁换面再扣挂在另一面。
4、施工人员应将安全带拴在防护钢丝绳上或屋面梁檩托板上,不允许直接拴在吊栏上。
5、当第一榀屋面梁就位后,用缆风绳将屋面梁固定,待相邻的屋面梁安装后用檩条固定,形成稳定框架。
6、屋面檩条安装由低到高进行,安装第二排檩条时,施工人员应骑坐在屋面梁上,安全带拴在已装好的檩条上或防护钢丝绳上。
7、檩条拉吊时应绑扎牢固可靠,待上面施工人员接住并将檩条搁置屋面梁后,下面人员方可松绳。
8、用5m～6m的竹梯,横跨四排檩条,保证檩条局部不会歪扭,施工人员骑坐在檩条上,同时安全带拴在檩条上,梯子两头应与檩条系住,以防因屋面坡度而滑移,安装完一组撑拉杆后,退回屋面梁,将竹梯横向移动,同样方法进行安装。
五、钢结构加固技术分析
1、加大构件截面加固法。采用此加固方法时,应根据构件已经有的缺陷和损伤的状况而选择适当的截面形式,以提高构件的稳固。
2、连接的加固和加固件的连接：一是钢结构连接方法,即焊接、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择,应根据结构需要、加固的目的、原因、受力状况、构件及施工条件,并考虑原有的连接方法确定；二是钢结构加固一般采用焊逢连接,摩擦型高强度螺栓连接,有依据时也可采用焊逢和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊逢连接时,应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。
3、改变结构计算图形。此加固方法是指采用载荷分布状况、传力途径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固。针对不同的构件及受力可采用不同的加固方法。一是对结构可采用增加结构或构件刚度的方法进行加固:增加支撑、形成空间结构,并按空间结构验算。二是对于受弯构件,受用改变其截面内力的方法进行加固:改变载荷的分布,例如将一个集中载荷转化为多个集中载荷。改变端部支撑情况,例如简接变铰.接、铰接变刚接。增加中间支座或将简支结构端部连接为连续结构。调整连续结构的支座位置。将结构构件变为撑杆式结构。施加预应力以改变其受力。
4、裂纹的修复与加固。钢结构因载荷反复作用及材料选择,构造、制造、施工安装不当等产生具有扩张性或脆断倾向性裂纹损伤时,应设法修复。一是焊缝产生裂缝的加固;钢结构焊接后产生的裂纹有不同种类,如结晶裂纹、液化裂纹、再热裂纹、氢致延迟裂纹等。修复时应针对不同情况采限适宜的方法修补或加固:卸补施加固。负荷状态下进行补强加固,尽量减少荷载。轻钢结构尤其是受弯物件不宜负荷状态下补强及加固;应注意修复时,同一部位修复次数不宜超过两次。二是钢结构构件本身产生的裂纹修复与加大;修复前,必须分析裂纹产生的原因及其影响的严重程度,且有针对性地采限改善结构实际工作或进行加固的措施。修复与加固的要求与焊缝裂纹修复要求相近。对于不宜采用修复加固的构件,应予以拆除,更换。
参考文献
[1]张晨.钢结构设计的简单步骤和设计思路[J].山西建筑,2005.
[2]王景文.钢结构工程施工与质量验收实用手册[M].中国建材工业出版社,2005.
[3]陈绍蓉.钢结构[M].中国建筑工业出版社,2006. 转贴于
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：工业厂房； 钢结构； 施工； 加固
Abstract: the steel structures in the construction engineering to a wide range of applications. Because of its structural performance is good, the construction speed and other advantages, steel structure in the application of industrial building is very popular. In this paper, industrial workshop steel structure of the construction characteristics, the article discusses the steel structure plant site construction technology, safety technical measures and analyzes the structure of steel reinforcement measures.
Keywords: industrial workshop; Steel structure; The construction; reinforcement
中图分类号：TU391文献标识码：A 文章编号：
前言
钢结构工业厂房因其施工速度快、自重轻、抗震性能好、环保等特点在建筑工程中已被广泛认可,在工业厂房设计中逐渐代替了笨重的钢筋混凝土结构而得到了普遍应用,文章就钢结构工业厂房的施工技术及钢结构的加固技术做出了论述。
一、施工前期准备工作分析
1、基线、基准标高控制点确定全面彻底熟悉施工图纸,根据施工图纸结合该工程平面位置特点以及土建专业的放线情况,确定平面定位基线(每个单项工程纵横两条)和标高控制点。
2、地脚螺栓的预埋
一是制作地脚螺栓定位板,定位板孔径比地脚螺栓直径大0.5mm～1.0mm,规范钻孔,定位板厚度不得小于5mm,保证定位板无变形；二是复核土建单位提供的轴线；三是将地脚螺栓放入土建单位绑扎好的沉台钢筋笼内,套入地脚螺栓定位板,调整地脚螺栓轴线位置、标高及垂直度,保证地脚螺栓定位板能上下自由活动；四是将地脚螺栓点焊定位在混凝土柱顶钢筋上,重新检查地脚螺栓轴线位置、标高及垂直度是否发生变化;检查无误后焊接,保证地脚螺栓连接牢固,在混凝土浇筑时不会发生移动。
3、钢构件编号。对制作的钢构件在进场前要按规格列明编号、并标识堆放在安装位置附近。
4、现场轴线检测。安装现场复测纵横向轴线、标高线和地脚螺栓标高,要求现场留线清晰,以便安装。
5、根据复测标高数据, 调整底板螺母后才能吊装钢梁。
6、所有构件进场前要划出中心线、标高线、对接口线以便现场安装复核。
7、吊装施工道路和安装现场要求由于汽车吊、钢构件运输平板车等大型机械自身重量大,与地面接触面较小,而且汽车吊还要吊装较重的屋面梁,因此,会对地面产生较大的压力。同时为确保施工的顺利进行,在吊车行走路线经过的地方须进行场地加固处理。
二、钢结构工业厂房图纸设计的重要性分析
无论在什么样的工程中，图纸是工程施工的依据。在钢结构工业厂房的设计期间，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审,检查施工图纸中的“错、漏、碰、缺”,力争把问题解决在施工之前,减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。钢结构工程要针对制作阶段和安装阶段分别编制施工组织设计,其中制作工艺内容应包括制作阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求,以及为保证产品质量而制订的各项具体措施。
三、现场施工方案分析
1、设备选择。综合考虑工程特点、现场的实际情况、工期等因素经过反复比较各种方案,从吊装设备、与土建交叉配合要求及承包方的施工实践,钢结构吊装选择2台50t汽车式起重机,作为钢结构安装的主要设备。
2、安装方案。钢结构包括:钢柱、钢梁安装和其他构件安装。对于工程跨度大、面积大,经多种方案比较,钢柱用1台汽车式起重机整体吊装,两支钢梁在地面上拼裝后采用2台汽车式起重机同时起吊,辅以2台曲臂车进行就位安装。
3、地脚螺栓埋设。地脚螺栓的精度关系到钢结构定位,地脚螺栓的埋设须严格保证其精度,在柱地脚螺栓安装前,将控制网的每一条轴线投测到柱基础面上,全部闭合,以保证螺栓的安装精度,然后根据轴线放出柱子外边线,待安装钢柱地脚螺栓的承台架子搭设好以后,将所需标高抄测到钢管架子上。
4、钢架安装顺序。按照现场实际情况,结合甲方的施工进度要求,采用合理的安装顺序。安装顺序按内容分为:钢柱—钢梁—吊车梁—连系梁—水平支撑—檩条—拉杆—隅撑。
5、钢柱吊装。钢柱就位轴线调整:钢柱就位采用专用角尺检查,调整时需3人操作:一人移动钢柱,一人协助稳定,另一人进行检测。就位误差应控制在3mm以内。
6、钢梁安装。钢架梁吊装如采用“双机抬吊法”吊装钢梁,其主要方法如下：钢梁首先在地面胎架上拼接成整体,同时在钢梁上架设好安全线,安装檩条时可以在钢梁上来回走动,吊装就位后在钢梁的两侧用缆风绳将钢梁固定,保证钢梁的平面外的稳定,然后吊装下一跨间钢梁,待下一跨间钢梁安装完成后,在此跨间安装檩条,固定钢梁,保证梁不会倾斜扭曲。
四、施工安全措施分析
1、屋面梁在地面拼装完成后,在起吊前将安全钢丝绳固定在屋面梁上弦,以便施工人员行走。
2、当第一根屋面梁就位后,用缆绳(麻绳)固定,接着吊装第二榀;并按上述方法上到屋面梁,进行螺栓连接并卸下钢丝绳。
3、屋面梁螺栓紧固,需用角钢制作专用吊栏,扣挂在操作部位,一边螺栓紧固后,由两人抬上屋面梁换面再扣挂在另一面。
4、施工人员应将安全带拴在防护钢丝绳上或屋面梁檩托板上,不允许直接拴在吊栏上。
5、当第一榀屋面梁就位后,用缆风绳将屋面梁固定,待相邻的屋面梁安装后用檩条固定,形成稳定框架。
6、屋面檩条安装由低到高进行,安装第二排檩条时,施工人员应骑坐在屋面梁上,安全带拴在已装好的檩条上或防护钢丝绳上。
7、檩条拉吊时应绑扎牢固可靠,待上面施工人员接住并将檩条搁置屋面梁后,下面人员方可松绳。
8、用5m～6m的竹梯,横跨四排檩条,保证檩条局部不会歪扭,施工人员骑坐在檩条上,同时安全带拴在檩条上,梯子两头应与檩条系住,以防因屋面坡度而滑移,安装完一组撑拉杆后,退回屋面梁,将竹梯横向移动,同样方法进行安装。
五、钢结构加固技术分析
1、加大构件截面加固法。采用此加固方法时,应根据构件已经有的缺陷和损伤的状况而选择适当的截面形式,以提高构件的稳固。
2、连接的加固和加固件的连接：一是钢结构连接方法,即焊接、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择,应根据结构需要、加固的目的、原因、受力状况、构件及施工条件,并考虑原有的连接方法确定；二是钢结构加固一般采用焊逢连接,摩擦型高强度螺栓连接,有依据时也可采用焊逢和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊逢连接时,应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。
3、改变结构计算图形。此加固方法是指采用载荷分布状况、传力途径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固。针对不同的构件及受力可采用不同的加固方法。一是对结构可采用增加结构或构件刚度的方法进行加固:增加支撑、形成空间结构,并按空间结构验算。二是对于受弯构件,受用改变其截面内力的方法进行加固:改变载荷的分布,例如将一个集中载荷转化为多个集中载荷。改变端部支撑情况,例如简接变铰.接、铰接变刚接。增加中间支座或将简支结构端部连接为连续结构。调整连续结构的支座位置。将结构构件变为撑杆式结构。施加预应力以改变其受力。
4、裂纹的修复与加固。钢结构因载荷反复作用及材料选择,构造、制造、施工安装不当等产生具有扩张性或脆断倾向性裂纹损伤时,应设法修复。一是焊缝产生裂缝的加固;钢结构焊接后产生的裂纹有不同种类,如结晶裂纹、液化裂纹、再热裂纹、氢致延迟裂纹等。修复时应针对不同情况采限适宜的方法修补或加固:卸补施加固。负荷状态下进行补强加固,尽量减少荷载。轻钢结构尤其是受弯物件不宜负荷状态下补强及加固;应注意修复时,同一部位修复次数不宜超过两次。二是钢结构构件本身产生的裂纹修复与加大;修复前,必须分析裂纹产生的原因及其影响的严重程度,且有针对性地采限改善结构实际工作或进行加固的措施。修复与加固的要求与焊缝裂纹修复要求相近。对于不宜采用修复加固的构件,应予以拆除,更换。
参考文献
[1]张晨.钢结构设计的简单步骤和设计思路[J].山西建筑,2005.
[2]王景文.钢结构工程施工与质量验收实用手册[M].中国建材工业出版社,2005.
[3]陈绍蓉.钢结构[M].中国建筑工业出版社,2006. 转贴于
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。