厂房钢结构的制作与施工研究

摘要：本文结合某实际工程案例，详细介绍了厂房钢结构的制作与安装施工流程，阐述了施工质量控制措施，可供相关专业技术人员参考。

关键词：厂房 钢结构 制作 安装施工

1 工程概况

某大型工业厂房，为单层双开间结构，总建筑面积为11343m2，厂房单跨为22m，基础采用的是独立基础，上部结构采用的是钢筋混凝土排架结构形式。为了增强厂房的装饰效果，在厂房的西侧配置了一个大型钢结构的出入货门厅,该门厅采用钢板焊接而成，选用的是H型钢梁，由此构建了一个大跨度、大面积、的钢结构建筑。由于施工工期紧，工程量较大，我公司采取了一系列可行性措施，确保工程的施工质量。

2 零件加工

（1）切割钢材有剪切、锯切和气割三种方法。无论采用哪种切割方法都应严格按照质理标准做到加工准确。只有这样才能保证下一步的组装和焊接质量。

（2）制孔的方法有冲孔和钻孔两种,工业厂房钢结构件加工多采用钻孔。

（3）刨边工业厂房中钢结构件根据其受力特点常需刨边。

3 混凝土柱的施工

该工程的混凝土柱共有160根,高度均在12m以上。其中有144根柱子有牛腿,其余16根柱子为山墙柱,无牛腿。牛腿根部标高为+6.6m,无牛腿的山墙柱在+8.6m处有一道混凝土圈梁。混凝土柱分两次浇注,由于每次浇注高度均>3m,故每次浇注时应在浇注高度的中部开设浇注孔,以避免因混凝土落差过高引起离析。柱模采用加工的定型模板,面层为厚18mm的优质胶合板,柱箍采用普通扣件钢管,间距300~500mm不等。

浇注混凝土前洒水润湿模板,在底部填以厚100mm、与混凝土同组分的水泥砂浆,混凝土采用串筒下料,并视情况在模板上开设施工口,以便下料和振捣。应注意加强角部的振捣,以确保混凝土密实,拆模后棱角整齐。模板安装和混凝土浇注过程中,由测工负责柱垂直度的检测和预埋铁件的安装,以确保位置标高正确。边柱围护墙拉结筋采用贴模板法留置,间距2Φ6@ 500mm,每边伸入砖墙1000mm,钢筋锚固长度按设计要求。

4 吊车梁的施工

该工程吊车梁共有166榀,每榀吊车梁长6m,截面形状为T形,在每榀吊车梁的端部埋设预埋件,以便于安装时与牛腿上的预埋件连接。吊车梁采用现场预制,制作场地在每跨中部采用架空法,每根吊车梁沿吊车梁方向做4个砖凳,上铺胶合板作为梁底模。梁侧模采用胶合板、镀锌铁皮覆面的定型模板,直立支模。混凝土强度等级为C 40,浇注按单方向进行,捣固密实。浇注完毕,在构件表面标明型号和制作日期。浇注完36 h拆除侧模,拆模后覆盖洒水养护14 d。吊车梁吊装采用两台25t汽车吊分区吊装,吊装时柱、梁混凝土强度应达到设计要求。

吊车梁与钢柱连接处设有填板(一般为10mm厚)。

吊装前,校核柱牛腿预埋件标高和平面位置,并在其上划出中心线和标高,同时在吊车梁端部划出中心线。吊装采用两点起吊,绑扎点须按规定位置对称设置,两根吊索应等长,吊索与构件水平夹角应>45°,就位时应缓慢落钩,争取一次对齐中心线,并用垫铁垫平,然后分别采用靠尺线锤法校正垂直度、经纬仪放线法校正平面位置。校正完毕,进行接头焊接并在接头处支模浇注细石混凝土。

5 钢屋架的施工

该工程钢屋架属绗架结构,共136榀。屋架结构总用钢量为252t系杆、支撑总用钢量为130t。

5.1 钢屋架加工

钢屋架加工过程中应注意以下事项:

(1)各类钢材进场后,必须进行检验验收,应对材料的力学性能、焊接性能试验,必要时进行化学成分复核,不合格的材料严禁用于工程。

(2)板材下料前先进行平整,表面弯曲≯1 mm,型材要进行校直,不直度≯L/1 000。

(3)划线要准确,划完后用另一种方法复测,精度保证在1 mm。放样划线使用的钢尺须经计量核定。尺寸的划法是先量全长、后分段丈量,避免累积误差。

(4)气割下料时切口要平整, >1 mm的缺棱必须打磨平。

(5)点焊后,对点焊点及时清渣。焊接操作时,不得在工件上引弧,应加引弧板。

(6)钢结构刷漆前,必须进行喷砂除锈,按技术要求刷漆。

5.2 钢屋架吊装

屋架吊装前,沿柱搭设安装作业脚手架,在柱顶划出轴线位置,同时在屋架端部划出中心线。采用两台25t汽车吊作为起重设备,用以吊装A、B两区拼装的屋架。起重钢丝绳各两根,直径Φ16mm,其中1根加挂5 t的手拉葫芦,以作调整之用。另外,应准备撬棍、冲子和扳手以及直径Φ20mm、长39 m的尼龙缆风绳两根。25 t汽车吊将屋架从拼装点吊起,吊离地面待平衡后运至安装柱位。此时,屋架两端各系一根缆风绳,用手拉葫芦调整屋架斜度至设计坡度。以上工作无误后,再将屋架起吊至安装位置上方,缓缓落至安装面,用冲子对螺栓孔,穿好螺栓并临时紧固,测量屋架垂直度并达到要求后,将螺栓终拧。从第2榀屋架开始,每装好一榀屋架,接着要安装一榀屋架弦支撑,以稳定屋架。

6 屋面檩条和压型钢板的施工

屋架上固定檩条的角钢已事先焊好,只需将檩条焊接在角钢上即可,但要注意相邻檩条的高低差。屋面压型板安装在檩条上,用带防水胶圈的镀锌自钻自攻螺丝固定,固定点设在波峰上,间距为两个波峰的距离。螺丝装好后,应打玻璃胶封闭螺丝,以增加防水性能。相邻压型板搭接长为一个波峰,上下排压型板搭接长为200 mm,屋脊、斜脊、檐构、泛水处与压型板搭接宽度≮150mm,檐口压型板挑出墙面长度≮200mm。

7 门厅钢结构的施工

7.1 超长构件分段

为了制作及运输的便利,超长构件均应分段制作,分段尺寸根据车间内钢材排料情况确定,原则上最长段≯11.5m,分段处统一结构形式。应注意对接处所留坡口翼板均朝上、腹板均同侧,在安装现场对接找正后实施等强度焊接。

7.2 弧形构件制造工艺

门厅屋盖均为大直径(R>50m)圆弧实腹H型钢构件,按常规制造应由圆弧钢板焊接而成,而不能应用半自动切割和自动焊接,这严重影响了工效和质量。我们大胆创新了“H型整体立面弯曲烤校工艺”,不仅大大提高了劳动生产率,保证了圆弧精确、外观美观,而且节约钢材10t以上。

7.3 门厅钢结构安装工艺

门厅钢结构安装工艺为:复核土建提供的标高轴线及预埋件位置是否正确→所有梁、柱超长构件现场拼接并全部校正→安装所有铰支座并焊接于预埋件上→依据构件的轻重不同,分别采用40t塔吊和50t、40t、25t汽车吊吊装全部梁柱构件。

8 总结

该工程施工过程中,经过优化施工方案,精心组织施工,在合同工期内提前半个月安全顺利地完成了工程任务,取得了较好的经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]GB J300-88,建筑安装工程质量检验评定统一标准[S].

[2]GB50205-2001,钢结构工程施工质量验收标准[S].

[3]JGJ81,建筑钢结构焊接技术规程[S].

[4]GB50319-2000,建设工程监理规范[S].