工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)施工工藝

董立宏

(中冶天工集團(tuán)有限公司中原分公司，山西太原 030009)

隨著鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的不斷進(jìn)步及其自重輕、跨度大、施工工期短、見效快等諸多優(yōu)點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)廠房中的應(yīng)用越來越廣泛，其施工質(zhì)量問題也備受人們關(guān)注，現(xiàn)結(jié)合我公司承建的某鋼廠100萬t/年高線工程對(duì)工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)施工工藝進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

1 工程概況

某鋼廠100萬t/年高線主廠房總長(zhǎng)570 m，最寬處96 m，建筑面積約50 646 m2，呈“L”形布局;該工程分為土建基礎(chǔ)混凝土和基礎(chǔ)以上鋼結(jié)構(gòu)兩大部分，建筑總長(zhǎng)570 m，最寬達(dá)96 m，廠房總建筑面積約為53 149 m2。原料跨為2個(gè)連續(xù)跨(33 m+33 m)×180 m，加熱爐跨、主軋跨、成品跨3個(gè)邊續(xù)跨，寬96×50 400 m。鋼結(jié)構(gòu)總重約為5 000 t。

主廠房鋼柱采用雙肢鋼管與實(shí)腹式焊接H型鋼組合式鋼柱，雙肢鋼管內(nèi)澆筑微膨脹混凝土。屋面梁采用變截面實(shí)腹式焊接H型鋼，吊車梁采用等截面實(shí)腹式焊接H型鋼。屋面梁與柱的連接方式為螺栓連接。廠房屋面設(shè)置水平支撐和剛性系桿，柱間設(shè)柱間支撐。墻面檁條采用冷彎薄壁C型鋼，屋面檁條采用H型鋼制作。檁條之間設(shè)置撐桿和拉條。屋面板采用0.8 mm厚角馳Ⅲ型彩色壓型鋼板，軋輥間屋面為雙層彩色壓型鋼板保溫屋面。外墻1.200 m以上采用0.6 mm厚V-820型彩色壓型鋼板。主廠房主要參數(shù)見表1。

表1 主廠房主要參數(shù)一覽表

2 施工部署

本項(xiàng)目分為施工圖設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)制作、現(xiàn)場(chǎng)安裝三大部分，總體實(shí)施順序?yàn)?鋼結(jié)構(gòu)制作生產(chǎn)→彩色壓型鋼板生產(chǎn)→運(yùn)輸→現(xiàn)場(chǎng)安裝。

1)施工圖設(shè)計(jì)由哈飛工業(yè)集團(tuán)設(shè)計(jì)。

2)鋼柱、鋼梁、聯(lián)系梁、拉條、檁條等鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件全部在施工現(xiàn)場(chǎng)制作。

3)彩色壓型鋼板由工廠生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)二者結(jié)合完成。其中屋面外層彩板部分按屋面坡度方向?yàn)橥ㄩL(zhǎng)整板，需在現(xiàn)場(chǎng)壓制生產(chǎn);內(nèi)層板及墻面板在工廠生產(chǎn)成型后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)安裝。

4)構(gòu)件運(yùn)輸采用汽車運(yùn)輸方式，專業(yè)的運(yùn)輸隊(duì)伍運(yùn)輸，安全可靠。

5)現(xiàn)場(chǎng)安裝由三個(gè)安裝隊(duì)安裝，其中安裝一隊(duì)安裝鋼梁、鋼柱、屋面梁等主構(gòu)件，安裝二隊(duì)安裝檁條、拉條等次構(gòu)件，安裝三隊(duì)安裝彩板、保溫系統(tǒng)、泛水、天溝。

3 鋼結(jié)構(gòu)施工工藝

1)鋼柱的吊裝。由水平轉(zhuǎn)為直立后，起重機(jī)將鋼柱吊離地面，旋轉(zhuǎn)至基礎(chǔ)頂上方，就位，臨時(shí)固定。鋼柱起吊時(shí)不得在地面上拖拉，就位后進(jìn)行初校，用鋼楔臨時(shí)固定，架設(shè)經(jīng)緯儀校正中心，標(biāo)高，垂直度，確信在誤差范圍內(nèi)，記錄數(shù)據(jù)固定牢固。然后利用爬梯拆除索具。

2)吊車梁的安裝。a.吊車梁吊裝前，應(yīng)對(duì)梁的型號(hào)，長(zhǎng)度，截面尺寸和柱肩梁軸線位置進(jìn)行檢查，裝上扶手桿及扶手繩(吊裝后次繩子綁緊在兩端柱上)。b.吊車梁采用25 t吊車在廠房?jī)?nèi)平吊，發(fā)揮起重機(jī)的效率。c.吊車梁起吊后應(yīng)基本水平，對(duì)位時(shí)不宜用撬棍順軸線方向撬動(dòng)吊車梁，吊裝后需校正標(biāo)高，平面位置和垂直度。d.在檢查及校正吊車梁中心線時(shí)，可用垂球檢查吊車梁的垂直度，如發(fā)現(xiàn)偏差，可在兩端的支座面上加斜墊塊，每端不得超過2塊。e.吊車梁吊裝后只作初步校正和臨時(shí)固定，待屋蓋系統(tǒng)安裝完畢后方可進(jìn)行吊車梁的最后校正和固定。f.吊車梁吊裝時(shí)利用4點(diǎn)吊裝，各吊點(diǎn)設(shè)吊耳。g.吊車梁校正后應(yīng)立即焊接固定。h.吊車軌道的固定和現(xiàn)場(chǎng)連接按設(shè)計(jì)圖要求施工。

3)屋面梁吊裝(其余跨類似)。a.在廠房地面上搭設(shè)拼裝支架，利用25 t汽車吊吊裝F—G跨的四節(jié)梁。在支架上拼裝好，并位于吊車半徑之內(nèi)。拼裝好后，要測(cè)量其幾何尺寸是否與圖紙相吻合。b.利用專用扁擔(dān)，對(duì)已拼好的梁進(jìn)行綁扎，并在梁兩端拴上拉繩，控制起吊擺動(dòng)及校正。c.待綁扎工作完成后，利用25 t汽車起吊。當(dāng)起吊到高處柱頂約200 mm時(shí)，慢慢回轉(zhuǎn)就位，上緊螺栓，然后拉上風(fēng)繩，并進(jìn)行校正。用同樣的方法吊裝第二榀梁。待此榀梁吊裝就位后，及時(shí)把這兩榀鋼架內(nèi)的聯(lián)系梁、水平支撐、檁條裝上，并進(jìn)行調(diào)整、固定，使之成為一個(gè)穩(wěn)定的空間體系。然后以這兩榀鋼架為起點(diǎn)，用同樣的方法和步驟再進(jìn)行①軸線和④軸線～○16軸線的梁的吊裝。

4)天窗安裝。天窗均是小型構(gòu)件，比較零星，且高空作業(yè)多，施工也不安全，為了加速工程進(jìn)度，天窗采用組合吊裝。

5)墻皮系統(tǒng)安裝。a.由于現(xiàn)場(chǎng)條件的限制，對(duì)于選用閉口施工方式，吊機(jī)不可能在廠房外作業(yè)，因而給墻皮系統(tǒng)的安裝帶來一定困難。b.現(xiàn)決定每一檔的墻皮系統(tǒng)部分，應(yīng)在每檔屋蓋系統(tǒng)吊裝完后，即安裝墻皮系統(tǒng)。c.薄壁冷彎C型鋼檁條在安裝時(shí)應(yīng)注意防止構(gòu)件過大變形。

6)高強(qiáng)度螺栓安裝。a.螺栓要自由穿入孔內(nèi)，不得強(qiáng)行打入，穿入方向應(yīng)一致。b.安裝時(shí)，若安裝困難，可以利用沖釘引出，然后再穿入螺栓，其他螺栓均穿上擰緊后，取出沖釘，再穿入螺栓。c.安裝時(shí)，使用沖釘，當(dāng)不能穿入時(shí)，要利用銑刀銑孔，而絕不能切割擴(kuò)孔。d.高強(qiáng)螺栓配有兩個(gè)墊圈，一端一個(gè)，一端不得墊兩個(gè)及以上墊圈，不得采用大螺母代替墊圈，螺栓擰緊后，外露螺栓不應(yīng)少于兩個(gè)螺距。e.高強(qiáng)螺栓應(yīng)按一定順序施擰，宜由螺群中心開始向外發(fā)展順序，并應(yīng)在當(dāng)天終擰完畢。f.高強(qiáng)螺栓不得作臨時(shí)安裝螺栓用。g.高強(qiáng)螺栓分兩次擰緊，初擰和終擰，初擰扭矩值不得小于終擰扭矩值的30%。h.抽查扭矩值時(shí)，抽查數(shù)量為10%，不應(yīng)少于10個(gè)點(diǎn)，如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，應(yīng)加大比例，并及時(shí)作返工處理。

7)施工要點(diǎn)。a.該工程屋面梁均為變截面實(shí)腹焊接H型鋼制作而成。H型鋼的制作好壞，決定了成品構(gòu)件的質(zhì)量好壞，所以必須用專業(yè)的H型鋼生產(chǎn)線生產(chǎn)。b.柱與屋面梁、梁與梁均是利用高強(qiáng)度螺栓連接，其制作孔的精度高低，決定了制作、安裝質(zhì)量的好壞。c.整個(gè)工程建筑面積較大，工程量較大，工期較緊，必須要采取多個(gè)班組同時(shí)安裝，交叉流水作業(yè)。d.重要部位的質(zhì)量保證措施:采用H型鋼調(diào)直機(jī)，半自動(dòng)埋弧焊機(jī)、校正機(jī)。確保H型鋼的翼緣與腹板垂直度、上下翼緣平行度、翼緣板平面度達(dá)到或超過GB 50205-2001鋼結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收規(guī)范，并且焊接變形降到最小。另外應(yīng)采用手工機(jī)械設(shè)備對(duì)焊接好的構(gòu)件進(jìn)行表面整體除銹。

4 彩色壓型鋼板施工

1)安裝方法。a.先安屋面內(nèi)層板，按技術(shù)要求，每個(gè)波峰用30 mm長(zhǎng)的專用自攻螺釘固定，螺釘帽顏色與彩板顏色一致。b.鋪置上保溫棉，保溫棉接頭處用專用膠帶封。c.安裝固定件，把固定件用自攻螺釘固定在檁條上，每根檁條上均有。d.墻板，內(nèi)外均打螺釘，其施工方法與屋面內(nèi)層彩板安裝類似。e.天溝安裝，在地面上把天溝接成9 m，利用麻繩拉至屋面安裝。安裝天溝時(shí)，要拉線調(diào)直。

2)彩板安裝注意事項(xiàng)。a.彩板在工地壓制后，必須分類堆放，并加蓋雨布。b.在搬運(yùn)彩板時(shí)，屋面上的工作人員應(yīng)穿軟底膠鞋，當(dāng)沿著屋面板縱向行走時(shí)，要在其槽中行走，當(dāng)沿著槽向行走時(shí)，盡量使荷載均衡分布在腳肚，而不要集在腳跟或腳尖。c.安裝中在屋面上或鄰近地區(qū)留下的金屬屑，應(yīng)及時(shí)地從屋頂、泛水板、天溝等處清除干凈。

5 質(zhì)量保證措施

1)做好圖紙的自審、會(huì)審，施工方案及技術(shù)措施的編制和技術(shù)交底，材料計(jì)劃，各種加工計(jì)劃。

2)嚴(yán)格按施工圖紙，施工規(guī)范和工藝標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定檢查工程質(zhì)量和對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)證，工作重點(diǎn)放在項(xiàng)目施工負(fù)責(zé)人對(duì)工序的把關(guān)上，在施工中確保加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)督體系的作用，所有分項(xiàng)工程必須做到班組有自檢，施工隊(duì)伍有專職檢查員專檢，項(xiàng)目部專職檢查員復(fù)檢的“四檢制”，交監(jiān)理驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下一道工序的施工。

3)施工過程中做好各種記錄工作，特別是關(guān)鍵工序，特殊部位、隱蔽工程做好監(jiān)控并做好記錄，會(huì)同建設(shè)單位做好驗(yàn)收復(fù)檢，完善各種簽字手續(xù)，以工作質(zhì)量保證工程質(zhì)量。

6 安全措施

1)開工前應(yīng)建立安全生產(chǎn)責(zé)任制，簽訂安全生產(chǎn)協(xié)議書;貫徹落實(shí)安全生產(chǎn)方針、政策、法規(guī)和各項(xiàng)規(guī)章制度，組織落實(shí)各項(xiàng)安全技術(shù)措施，健全和完善用工管理手續(xù)。

2)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)兩名專職安全員，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)的日常檢查和跟蹤檢查制度的落實(shí)情況。

3)開工前必須依據(jù)工藝流程、施工特點(diǎn)、作業(yè)環(huán)境，編制具體的、有針對(duì)性的、合理的安全技術(shù)措施。

4)對(duì)特殊作業(yè)、超高、超長(zhǎng)、超寬、高空吊裝等作業(yè)必須編制安全作業(yè)方案。

7 結(jié)語

鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，市場(chǎng)前景良好，隨著鋼結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，未來鋼結(jié)構(gòu)的施工難度也將越來越大，對(duì)其的安裝精度要求也會(huì)越來越高，我們有必要加強(qiáng)質(zhì)量安全意識(shí)，及時(shí)引進(jìn)和掌握新技術(shù)、新工藝、新方法，并努力提高和完善施工工序管理，不斷總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)，以確保工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量。

［1］陸惠明，金 玉.體育館工程主體鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用［J］.山西建筑，2010，36(4):141-142.