钢结构厂房框架如何制作和安装？

项目概况

工厂建筑尺寸为42m×34.5m。

厂房内柱间距为6m。

柱顶标高20.4m。

屋顶标高35.508m。

天窗顶部标高39.341m。

屋顶桁架呈三角形，

屋架之间和天窗之间有垂直支撑。

所有钢结构材料均为Q235AF。

当焊条用于手工焊接时，为E43~E50系列焊条。

焊缝长度满足最小长度要求。

永久螺栓为Ф22，

开口直径23.5mm，

安装螺栓为Ф16，

开口直径为17.5mm。

油漆采用第二道F06-1酚醛底漆，颜色为浅灰色。

屋面板采用YX35-125-750彩钢板。

该项目钢屋架制造能力约为79吨。

屋架支撑制造能力约为24t。

钢天窗制造能力约为11吨。

钢檩条制造能力约为12t。

该工程施工的难点在于屋架跨度大，吊装困难； 水平支架、垂直支架安装体积大，高空作业、交叉作业不安全因素多； 另外，施工场地狭窄，不易满足现场生产、装配场地的需要。

主要施工方法

1. 屋顶系统生产

屋面系统生产→构件运输→屋架安装→檩条安装→上弦水平支撑安装→竖向支撑安装→下弦水平支撑安装→屋面板安装。

屋盖系统包括屋架、支撑、檩条等，制造方法以屋架为代表。 屋顶桁架包括支撑件和其他组件。 因此，这里仅描述屋架制造方法，其他部件仅供参考。 由于场地狭窄，屋顶桁架计划在场外制造。 每个屋顶桁架均分为两部分，并在安装前在现场组装。 拼装方法为屋脊节点拼装。 组装完成并检验合格后，进行吊装、安装工作。

屋架制造工艺流程如图1所示：

图1 三角钢屋架制造工艺流程图

2、操作平台制作

为保证钢结构构件的生产质量，施工现场设置了两个大型平台。 平台一为利用①至⑦房间的平台，平台二为25m×15m的楼面作为操作平台，屋架在平台一上组装。

严格按照施工图要求和采用的标准放样。 根据审核的施工图纸进行现场施工放样。 按1：1的比例进行放样，制作样品和样杆，作为下料和加工的基础。 样品和样杆应标明工号、图号、零件号、数量等。样品和样杆应妥善保存，直至工程结束不得销毁。 放线和标线时，应标明装配标记、螺钉孔标记、加强板的位置和方向、倾斜标记和中心线、基线和检查线，必要时应制作模板。 生产和安装时注意焊接收缩余量（按2mm考虑）； 切削、刨削和铣削余量； 及安装预留尺寸要求。 在打标之前，应纠正材料的弯曲和变形。

3. 组装

装配前，应对各部件进行检查并合格。 连接接触面及沿焊边每隔30～50（mm）区域应进行清洁。 应在拼接型材之后、组装物体之前组装板材。 物体的组装应在部件焊接并校正后进行。 桁架结构构件轴线交点的允许偏差不应大于3mm。

4、焊接

焊接前应熟悉施工图纸，焊工必须持有焊工操作证。 焊接前应反复检查焊件的接头质量和焊工的处理情况。 焊接时，焊工应遵守焊接工艺，不得自行焊接或在焊道第二母材上引弧。 每道焊接应连续进行，每层焊完后应及时清除焊渣，并检查焊接质量。

5、螺栓连接

屋架与天窗、天窗支架与天窗的连接均采用现场螺栓连接和焊接。 如果施工时确实有信心，可以取消部分安装螺栓，直接在现场焊接。 安装螺栓孔的位置偏差设计没有明确给出，必须按照规范进行。

7、材料拼接材料拼接包括十字形梁、工字梁的横向接头（沿长度方向）以及屋架等钢材的长度对接接头。 所有工厂材料对接焊缝均为一流焊缝。

1) 钢或钢板梁、柱的允许接头数量应符合表6的规定,且最短接头长度不应小于500mm。

2）装配中相邻零件的接缝必须错开，其中心线之间的距离不得小于200mm。 3）拼接坡口制备：拼接采用埋弧自动焊，坡口采用半自动切割或刨床制备。 10~24mm板厚的坡口型式如图2所示。

图2 10~24mm板厚拼接槽型示意图

4）搭接焊前准备的焊接区域必须无熔渣、浮锈、油污及其他可能影响焊接质量的杂物； 焊丝表面不得有油污、铁锈及其他杂物； 助焊剂必须按照使用说明进行干燥； 焊接设备必须仪器完好、工作正常； 在接头两端加感应板和灭弧板。

钢结构安装工程

结构件吊装包括钢屋架和支撑件的吊装。 本工程钢结构安装时，首先应审查混凝土柱的轴线、柱顶面标高、预埋M30螺栓的平面位置及标高，并做好中间交接工作。与土木工程部门共同完成； 其次，钢构件的生产要考核合格，数据齐全。

1 钢屋架吊装

本工程单个屋架重量约为7.2t，天窗重量约为2.3t。 根据起重机的起重能力和施工安全，天窗架和屋架分别吊装。 屋架、檩条安装完成后，天窗架吊装。

钢屋架吊装顺序为：组装→吊装→定位→临时固定→校正→最终固定。

在钢屋架吊装之前，首先进行钢屋架的组装。 装配应根据不同型号进行。 应保证同一屋架拼装后，整个表面应在同一平面上，下弦杆中心应在同一直线上。 装配连接板和下弦钢焊接正确、牢固可靠。

钢屋架组装完毕后，将一根φ48钢管铁杆水平绑在三角形钢屋架的中线上，以保证吊装过程中构件不变形、断裂，造成事故。 由于屋架跨度大于18m，两点吊装难度较大。 吊装时考虑使用铁杆进行吊装。 屋架挂点位置为上弦节点左右各300mm以内。

起重机采用QY80汽车起重机。 吊车参数如表7所示。吊车运行轨迹在轴线附近，距屋架中心线8m。 起重机选择起吊点后，找到钢丝绳在构件上的绑扎点，起重机开始翻转起升。 吊装过程中应缓慢、平稳、缓慢上升，保证构件在空中平稳上升、下降、旋转。 并在组件两端系上风绳，以方便控制组件的旋转。 将组件吊装至高于安装位置100mm左右的高度后，缓慢放下。 同时，目视检查或用线锤对构件的平面位置和垂直度进行初步修正。 确认无误后，可暂时固定，并拆除挂钩。

临时固定应保证部件的安全并便于校正。 校正包括平面位置、标高、垂直度等，校正准确满足要求后，即可按照施工图要求的连接方法进行最终固定。 当第二个屋顶桁架固定后，可以使用檩条将其连接到第一个屋顶。

QY80汽车起重机参数表7

型号规格QY80

基本臂长（米）

12～44

基本臂最大起重能力（t）

80

基本臂最大举升高度（m）

43.3

臂长（米）

9.5～15

臂架最大起重量（t）

4.0～6.0

臂架最大起升高度（m）

53.4～59

单绳速度（米/分钟）

0～100

转速（转/分）

0～1.45

外形尺寸（长×宽×高）（米）

14.765×2.78×3.985

最高行驶速度（公里/小时）

60

2 支撑系统及檩条安装

屋架和天窗最终固定后，先安装檩条，固定屋架，最后连接屋架和柱。 檩条固定后，安装上弦水平支撑及刚柔拉杆，然后安装竖向支撑，最后安装下弦水平支撑。 支撑件是按单元制作的。 重量较小的支架采用人工缆索、风绳吊装就位，重量较大的支架采用吊车或手拉葫芦吊装就位。 安装过程中要注意各种支撑与檩条之间是否有交叉。 如果出现这样的情况，请及时联系设计师，不要随便处理。

3 屋面板及墙皮工程

厂房屋顶采用YX35-125-750彩钢板，为压型钢板，厚度为0.3mm。 安装时注意瓦与屋架檩条连接可靠，采用从下到上的安装顺序。 上盖以下瓷砖的长度不应小于300mm。 瓷砖之间的连接缝应顺着盛行风向并重叠一个波浪宽度。 。

墙板采用YX35-125-750彩钢板，厚度0.3mm。 根据檩条的位置从一端开始安装。 板必须拧紧，然后用螺钉固定。 墙板接缝处必须做好防水处理。 安装压型钢板时，应边铺设边调整并固定其位置。

4 装饰涂装工程除锈后的钢材表面

用刷子和其他工具清洁它，然后再进行下一个过程。 如果经过除锈的钢材在涂底漆前表面已复生锈，则需再次除锈。

钢材除锈检查合格后，在表面涂第一遍底漆。 一般除锈完成后，存放在工厂，24小时内即可涂刷底漆。 若存放在厂房外，应在班次期间涂刷底漆。 涂料应按设计要求使用。 第一道底漆干燥后，应涂装中间漆和面漆，确保涂层厚度符合设计要求。 施工时涂料应涂刷均匀，不得滴落。

图3 涂装工艺流程图

过程质量保证措施

第一节 钢结构制作

(1)所选钢材必须有出厂合格证和原始数据。 进入现场后必须取样重新检测，检测合格后方可使用。

(2)选择性能良好、功能齐全的加工设备。

(3)焊条应有出厂合格证或材质报告。 要求焊条使用前应放入干燥箱中干燥。 埋弧焊选择的焊丝和焊剂必须与所使用的母材相匹配。

(4)钢构件生产后必须除锈。 除锈后24小时内应涂刷底漆，保证漆膜厚度符合设计要求。

(5)所有操作人员必须严格按照技术、质量和安全说明进行操作，焊接人员必须持证上岗。

(6)为保证制造精度，切割钢构件时必须预先设定收缩量。 预设量取决于工件的尺寸，基于公司类似项目的经验并符合规范要求。

(7)制定合理的焊接顺序。 当焊接多种焊缝时，应先焊收缩变形较大的横缝，再焊纵焊缝，或先焊对接焊缝，后焊角焊缝。

(8) 焊接钢材的主要焊缝应在加劲楼板部件组装前进行焊接。 主要焊缝的焊接顺序应根据焊后变形的需要并考虑焊接顺序而错开。

第二节 钢结构安装

(1)钢结构吊装过程严格执行《钢结构施工及验收规范》GB 502052001。

(2)吊装前必须重新检查基础纵横轴线、水平标高、钢构件外形尺寸、焊接质量等，方可施工。

（3）施工前必须进行技术交会。

（4）施工期间从事特殊工种的人员必须持有劳动局颁发的就业证明。

（五）计量器具必须经过计量检定后方可使用。

（6）施工过程中坚持三检（自检、互检、专检）制度，严格检验过程质量。

第三节 压型钢板的安装

(1)在运输、吊装允许的条件下，应采用长尺寸板材，减少接缝，提高保温性能和防水效果。

(2)压型钢板固定。 每两块板在横波上有重叠。 搭接面用密封条密封，然后用防水密封胶密封，用自攻螺钉和檩条固定。

(3)每块板端部螺钉不得少于3个。 若中间支撑檩距大于3m钢结构墙面檩条布置，应至少有1个自攻螺钉连接。

(4)板材搭接在檩条上，保证所需的搭接长度。 重叠部分用铆钉连接并涂防水密封胶，裸露的钉头涂密封胶。

(5)带边钢板的搭接应尽可能在背风方向，搭接长度应大于20～50mm，铆钉间距应小于500mm。

(6)波峰上安装自攻铆钉并防水。

(7)彩色涂层一旦出现划伤或生锈钢结构墙面檩条布置，应使用相应系列的油漆进行修补。

安全施工措施

（1）施工现场设置专职安全员，负责现场安全措施的落实、监督和管理，对现场施工人员、现场机械设备、现场用电量进行统一管理。 参加施工的特殊工种作业人员必须经过培训，持证上岗。 施工前对所有施工人员进行安全技术交底。 进入施工现场的人员必须佩戴安全帽、穿防滑鞋。 电工、焊工应穿绝缘鞋，高空作业必须系好安全带。

(2)作业前应对使用的工具、机械、设备进行检查，安全装置齐全、有效。

(3)操作面应有可靠的平台和人体防护，经检查后方可进行操作。 构件的绑扎方法应正确，吊装点应采取防滑措施。 高空作业所用的工具、材料应放置在安全的地方，不准随意放置。

(4)钢构件起吊时，起升或下降应平稳，避免紧急制动或撞击。 专人负责指挥，信号清晰、响亮、不含糊。 严禁非法经营。 部件安装完毕后，必须检查其质量，确保安全可靠后才能拆卸。 每天的工作必须到达安全位置才能结束。

（5）施工现场的机电设备、门箱、电焊机等应有可靠的防雨措施。 电器的操作必须由专业人员进行，严禁非专业人员操作。 使用严格的电焊机安全操作程序。 初级线不得超过2m，次级线不得断裂、裸露。

（六）安全设施按规定由专人统一设置，他人不得随意拆除。 因工作需要需要拆除时，必须征得相关人员的许可。 事后必须及时恢复，安全人员必须认真检查。

（七）确保安全用电。 专业电工负责所有电气设备及现场照明的拆除。 所有使用的电动工具必须配备漏电保护器。

（八）重点控制高空作业。 严禁饮酒、高空玩耍。 手持工具应用安全绳系紧，避免直线、垂直交叉作业。

（9）切实做好防火工作，一切操作均按规定正确使用。

（10）安装屋顶时，应设置安全网，并设置围栏。

（11）遵守班前安全会议制度，解释当日工作安排和安全注意事项。

（十二）定期开展安全检查，预防和控制事故不安全因素。

(13)起吊指示必须果断，指示必须简洁、明确。

（十四）加强现场安全保卫，注意防止盗窃。

(15)起重作业范围内设置安全警戒线，非作业人员禁止进入。

(16)所有安全活动记录和文件必须齐全。

机械设备明细表

机械设备投资计划表10

机器名称

焊机

手拉葫芦

滑轮组

升降机

氧气切割工具

磨床

数量

10

15

15

其他：钢丝绳、青麻绳、跳板等。