鋼結(jié)構(gòu)廠房施工過程中應(yīng)注意的技術(shù)要點(diǎn)探討

雷桂蘭

(西北電力建設(shè)新能源工程公司,甘肅蘭州 730070)

鋼結(jié)構(gòu)廠房施工過程中應(yīng)注意的技術(shù)要點(diǎn)探討

雷桂蘭

(西北電力建設(shè)新能源工程公司,甘肅蘭州 730070)

隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,國內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)廠房如雨后春筍般涌現(xiàn)了出來,與一般廠房相比,鋼結(jié)構(gòu)廠房具有建設(shè)周期短、空間容量大、建設(shè)成本低的特點(diǎn),因而深得企業(yè)的青睞。盡管鋼結(jié)構(gòu)廠房有如此多的優(yōu)點(diǎn),但其對施工技術(shù)的要求卻比一般廠房高得多,而且在實(shí)際施工中還要注意許多技術(shù)方面的問題。鑒于此,本文將針對鋼結(jié)構(gòu)廠房施工技術(shù)的特點(diǎn),對施工中應(yīng)該注意的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行論述,以期提升鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工質(zhì)量。

鋼結(jié)構(gòu)工程 安裝 施工

自改革開放以來，我國鋼材的品種開始日益增多，質(zhì)量也越來越有保證，加之還有大量的國外鋼材產(chǎn)品涌入國內(nèi)市場，因而我國的鋼材產(chǎn)品完全能滿足大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)工程的發(fā)展需要。在廠房施工建設(shè)中，鋼結(jié)構(gòu)廠房所創(chuàng)造的投資收益遠(yuǎn)比傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)廠房高的多，更重要的是，這是一種成本可控、施工周期短、結(jié)構(gòu)性能好的結(jié)構(gòu)，所以其在技術(shù)方面的要求比普通廠房高的多，如果在施工過程中沒有把握好關(guān)鍵的技術(shù)要點(diǎn)，就會嚴(yán)重影響鋼結(jié)構(gòu)廠房的質(zhì)量，所以本文將對鋼結(jié)構(gòu)廠房在施工過程中所要注意的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)的論述。

1 鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程概述

在我國制造業(yè)中，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)扮演著極其重要的角色。鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)是一個(gè)典型的金屬制造業(yè)，其產(chǎn)品主要由鋁、鐵等金屬構(gòu)成，這類金屬制品對安裝、裝配沒有過高的要求，且十分便于運(yùn)輸。目前，為了進(jìn)一步規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)市場的發(fā)展，我國還專門針對該行業(yè)出臺了相關(guān)的管理措施以及行業(yè)分類劃分標(biāo)準(zhǔn)。從此之后，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)材料、鋼結(jié)構(gòu)連接技術(shù)等概念開始走進(jìn)建筑界視野，并引起了業(yè)內(nèi)人士的高度重視，這使在很大程度上帶動了工程建設(shè)領(lǐng)域的發(fā)展，同時(shí)也為深加工企業(yè)、大型方矩管、高強(qiáng)螺栓、彩涂板及成型機(jī)械、鋁板、冷彎型鋼等鋼鐵產(chǎn)品的創(chuàng)造了有利的發(fā)展空間。自改革開放以來，我國建筑行業(yè)對國外鋼材產(chǎn)品的依賴程度日益增加，加之國外施工企業(yè)承包了我國大部分建筑施工項(xiàng)目，這給我國本土的施工企業(yè)的發(fā)展造成了巨大的壓力，要打破這一格局，就必須清楚的了解鋼結(jié)構(gòu)廠房在施工中需要注意的技術(shù)問題，這樣才能推動我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的健康發(fā)展。

早在上世紀(jì)四十年代末，我國的廠房鋼結(jié)構(gòu)主要是以鋼柱和鋼屋架組成的單層鋼框架為主。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)的騰飛，國內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)廠房如雨后春筍般涌現(xiàn)了出來，這為我國重工業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了相當(dāng)有利的條件。不久之后，鋼結(jié)構(gòu)就被廣泛應(yīng)用到了大型公共建筑、工業(yè)廠房建設(shè)中。我國的鋼產(chǎn)量自建國以來就開始呈幾何倍數(shù)增長，尤其是改革開放之后，我國的鋼產(chǎn)量首次超過了1億噸，這為鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，但我們也不能盲目的樂觀，我國的鋼結(jié)構(gòu)用量還未達(dá)到總用鋼量的3%，其中建筑鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量僅占總用鋼量的一成，眾所周知，我國是聞名世界的鋼鐵生產(chǎn)大國，這種用鋼量與該稱號是完全不符的。所以，為了支持、鼓勵(lì)建筑工程采用鋼結(jié)構(gòu)形式，國家外經(jīng)貿(mào)委會與冶金部針對鋼結(jié)構(gòu)的推廣和應(yīng)用出臺了若干政策和方針，為的就是進(jìn)一步提升建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼總量在總用鋼量中的比重。

2 鋼結(jié)構(gòu)廠房施工過程中常見問題

2.1 施工技巧

鋼結(jié)構(gòu)廠房施工的技巧直接關(guān)系到了鋼結(jié)構(gòu)廠房的質(zhì)量，所謂施工技巧，即施工方法的選擇、施工方案的合理性、施工流程的規(guī)范性以及施工工藝的科學(xué)性，在實(shí)際作業(yè)中，有些施工工程往往會存在施工水平低、施工質(zhì)量缺乏保障的問題，這與施工單位不肯轉(zhuǎn)變思維，固守傳統(tǒng)有關(guān)。所以，要保證鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工質(zhì)量，就必須保證施工方案、施工流程的規(guī)范性和合理性。

2.2 安裝問題

鋼結(jié)構(gòu)廠房施工最容易遇到安裝方面的問題，這些問題主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是操作不夠規(guī)范二是沒有按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝。據(jù)了解，個(gè)別施工企業(yè)在安裝支柱時(shí)顯得過于隨便，這種作業(yè)方式存在很大的安全隱患，而且會拖慢整個(gè)工程的進(jìn)度，這在無形增加了企業(yè)的施工成本。在安裝過程中，鋼結(jié)構(gòu)廠房的質(zhì)量會因?yàn)闃?biāo)記模糊、螺絲沒擰緊、焊接口有銹跡、焊接不嚴(yán)密等問題而大打折扣。

2.3 鋼結(jié)構(gòu)體系中存在的若干問題

目前，在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員最關(guān)心的問題就是如何保證整體和局部的穩(wěn)定性，一般而言，為了準(zhǔn)確的反映鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性與局部穩(wěn)定性之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)師通常都會制定一個(gè)較為穩(wěn)定的安全系數(shù)。當(dāng)然，這個(gè)系數(shù)也不一定就能保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性還受各方面因素的影響，而我們所能做的，就是利用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)參數(shù)或是隨機(jī)輸入荷載來降低這些因素對鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響。

3 落實(shí)好鋼結(jié)構(gòu)安裝準(zhǔn)備工作

安裝準(zhǔn)備工作在鋼結(jié)構(gòu)廠房施工中占據(jù)著舉足輕重的地位。在實(shí)際施工中，施工作業(yè)質(zhì)量的好壞往往都是由安裝準(zhǔn)備工作決定的。這項(xiàng)工作要求技術(shù)管理人員，一方面要開展技術(shù)經(jīng)濟(jì)調(diào)查工作，另一方面要結(jié)合工程的實(shí)際需要搜集各方面的資料、數(shù)據(jù)。同時(shí)，施工方要仔細(xì)檢查設(shè)計(jì)圖紙、建筑圖紙、結(jié)構(gòu)圖紙、安裝圖紙的完整性，以免有所遺漏；檢查設(shè)計(jì)圖紙中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)(如管線走向、坐標(biāo)、圖紙尺寸等)有無不妥之處，采用的技術(shù)有無達(dá)到國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；檢查地基處理工作，確保當(dāng)前場地滿足施工要求；仔細(xì)核對單位工程建筑平面圖與建筑物坐標(biāo)位置；檢查現(xiàn)場施工設(shè)備是否能完全滿足整個(gè)施工要求；檢查現(xiàn)場操作有無存在與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)不符的地方，發(fā)現(xiàn)問題要第一時(shí)間上報(bào)上級領(lǐng)導(dǎo)，并給出具體的解決措施；檢查工程所在地現(xiàn)有的原材料是否與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中規(guī)定使用的原材料(或半成品)相符，若不符，要盡快找出替代品；積極與施工人員溝通，了解其對施工工藝、施工技術(shù)的要求，并征詢其對設(shè)計(jì)圖紙的看法和建議；準(zhǔn)備好施工所需的各種機(jī)械設(shè)備、物資；選擇一只專業(yè)技術(shù)水平過硬的施工隊(duì)伍，成立專項(xiàng)領(lǐng)導(dǎo)組織。

3.1 制定科學(xué)、合理的施工組織計(jì)劃

在具體落實(shí)施工準(zhǔn)備工作前，施工單位要對鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和連接數(shù)量進(jìn)行點(diǎn)算，并以此為依據(jù)確定起重機(jī)械的種類，然后嚴(yán)格按照鋼結(jié)構(gòu)廠房的項(xiàng)目技術(shù)設(shè)計(jì)要求和原則對具體的吊裝方法和步驟進(jìn)行明確。除此以外，施工單位還要明確各位施工人員的職責(zé)、義務(wù)，以免施工項(xiàng)目出現(xiàn)質(zhì)量問題后，各單位出現(xiàn)相互推諉責(zé)任的現(xiàn)象。

3.2 檢查構(gòu)件的外形及尺寸

施工單位在安裝鋼結(jié)構(gòu)之前必須按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》檢查構(gòu)件與設(shè)計(jì)要求的匹配程度，尤其是尺寸和外形，以確保整個(gè)施工工作的順利展開。一旦發(fā)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)尺寸和外形與設(shè)計(jì)不符，就要立即進(jìn)行校正。為了保證校正和安裝質(zhì)量，施工人員必須在鋼柱的底部以及上部分別標(biāo)出軸線和標(biāo)高準(zhǔn)線。

4 構(gòu)件吊裝工藝

鋼結(jié)構(gòu)廠房的構(gòu)建種類繁多，常見的有天窗架、吊車梁、柱、支撐等，考慮到這些構(gòu)件在尺寸、形狀、重量方面的差異，因而施工單位通常會根據(jù)構(gòu)件的特性選擇與之匹配的吊裝方法以及起重機(jī)械。鋼結(jié)構(gòu)廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝施工與傳統(tǒng)廠房施工建設(shè)有著明顯區(qū)別，不能一概而論，鋼結(jié)構(gòu)廠房施工，就是將經(jīng)過加工的鋼構(gòu)件運(yùn)至施工現(xiàn)場，按照施工圖紙和施工方案的具體要求，采用吊裝機(jī)械將施工所學(xué)的構(gòu)建進(jìn)行吊裝，同時(shí)完成連接、固定等一系列后續(xù)工作。鋼結(jié)構(gòu)廠房具有施工工藝復(fù)雜、工程龐大、施工周期長的特點(diǎn)，因此施工企業(yè)必須嚴(yán)格按照國家的相關(guān)要求做好施工測量量工作，比如，對鋼構(gòu)件的尺寸、重量、數(shù)量、規(guī)格與類型進(jìn)行測量與檢查，除此以外，還要梳理和把握鋼結(jié)構(gòu)總體安裝流程，仔細(xì)分析各個(gè)構(gòu)吊裝工序之間的關(guān)系，對構(gòu)件的安裝順序進(jìn)行明確?？偠灾?，在施工過程中，施工單位必須結(jié)合工程項(xiàng)目的特點(diǎn)，實(shí)事求是、與時(shí)俱進(jìn)地制定施工方案，組建技術(shù)知識水平過硬的人才隊(duì)伍，這樣才能按質(zhì)按量的完成施工目標(biāo)。下文將對鋼柱、吊車梁等構(gòu)件的安裝、連接、測量以及校正方法進(jìn)行簡要的論述。

4.1 鋼柱吊裝

(1)鋼柱的吊升。在鋼結(jié)構(gòu)廠房施工過程中，施工單位會經(jīng)常使用塔式起重機(jī)或自行式起重機(jī)，加之鋼結(jié)構(gòu)廠房的占地面積比普通廠房大，為便于施工，人們往往會采用滑行吊裝和螺旋吊裝相結(jié)合的方法。在安裝重型鋼柱時(shí)，施工單位將使用兩臺起重機(jī)械將鋼柱吊起來，當(dāng)鋼柱被吊至規(guī)定位置時(shí)，再平派車將鋼柱運(yùn)輸?shù)侥繕?biāo)位置，這就是雙機(jī)抬吊法。在抬吊過程中，其中垂直度的偏差不得超過20毫米，而且還要根據(jù)國家設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)，控制好立柱腳底座的位置，以免發(fā)生錯(cuò)位，立柱找正之后要立即對鋼柱進(jìn)行固定。

(2)鋼柱的校正與固定。在施工過程中，垂直度發(fā)生偏差是鋼柱吊裝常見的問題之一，解決該問題的辦法就是采用油壓千斤頂和螺旋千斤頂進(jìn)行校正，在校正時(shí)要保證標(biāo)高控制塊與柱底部是相連的，以免再次出現(xiàn)誤差，增加工作量。

4.2 吊車梁的吊裝

鋼柱吊裝完畢后方可吊裝吊車梁，在施工過程中，常見的吊車梁按重量可分為重、中、輕三種級別，所在選擇吊裝方法和流程方面還需視具體情況而定。

(1)鋼吊車梁的吊升。施工單位通常會采用自行式起重機(jī)來吊升鋼吊車梁，特殊情況下也會采用塔式起重機(jī)。如果鋼吊車梁較重，體積較大，則使用雙吊車進(jìn)行抬升，質(zhì)量較輕則只需一臺吊車，特殊情況會加設(shè)臨時(shí)的支架。

(2)鋼吊車梁的校正與固定。在安裝吊車梁時(shí)，施工單位必須嚴(yán)格按照國家規(guī)范和設(shè)計(jì)要求調(diào)整其相關(guān)數(shù)據(jù)，由于整個(gè)吊車梁承載了所有的動力荷載，一旦規(guī)定數(shù)值與國家規(guī)定有所偏差的話，就會影響整個(gè)安裝作業(yè)的質(zhì)量，從而增加施工單位的運(yùn)作成本，嚴(yán)重的甚至造成釀成事故。

一般情況下，屋蓋吊裝完成之后便可對標(biāo)高進(jìn)行校正，隨后再按要求開展其它校正工作，以保證整個(gè)安裝作業(yè)的質(zhì)量。在檢驗(yàn)吊車梁軸線時(shí)，施工單位可以用彈簧秤拉和鋼皮尺拉測吊車梁的跨距，以達(dá)到校正目的，特殊情況下也可采用起重機(jī)或是千斤頂進(jìn)行校正。由于鋼屋架的側(cè)向穩(wěn)定性較弱，若條件允許的話，施工方可以先在地面上將屋架及其自身的構(gòu)件(如支撐、天窗架等)連成一個(gè)整體之后再進(jìn)行吊裝，這不但能增強(qiáng)吊裝的穩(wěn)定性，而且還能節(jié)省許多的時(shí)間。

5 構(gòu)件的連接與固定

在施工過程中，施工單位通常會采用螺栓連接(包括高強(qiáng)螺栓連接、普通螺栓連接)、鉚接、焊接這三種方式來連接鋼結(jié)構(gòu)，施工人員要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的要求來選擇合適的連接方式。在以上三種連接方式中，數(shù)焊接和高強(qiáng)螺栓連接對技藝的要求最高，在運(yùn)用這兩種連接方式時(shí)，通常要注意以下幾點(diǎn)事項(xiàng)。

5.1 高強(qiáng)螺栓連接副

高強(qiáng)螺栓連接對鋼材的要求比焊接和鉚接要高的多，在連接過程中，施工單位一定要嚴(yán)格按照國家GB3633-83標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行焊接，為了保證高強(qiáng)度螺栓具有理想的拉深度、強(qiáng)度、硬度以及質(zhì)量，施工單位必須采用規(guī)格分別為15MnVB、20MnTiB、45的鋼材來制作螺母、螺栓以及墊圈。

5.2 施工工藝要點(diǎn)

(1)處理好摩擦面。在使用高強(qiáng)度螺栓時(shí)，施工單位要采用噴(拋)丸、砂輪打磨、酸洗、噴砂等方式來處理構(gòu)件的摩擦面，以達(dá)到國家規(guī)定的要求。處理完摩擦面之后，為保證構(gòu)件在安裝時(shí)完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)，施工單位還要對螺栓進(jìn)行防銹、防潮處理。

(2)做好連接板安裝。連接板的安裝是一項(xiàng)復(fù)雜而繁瑣的工藝，而且要不停的進(jìn)行校正工作，以免連接板出現(xiàn)撓曲變形的現(xiàn)象。為了避免高強(qiáng)度螺栓板面出現(xiàn)彎曲現(xiàn)象，施工單位必須采用各種各樣有效的措施來處理連接面的間隙問題。

5.3 焊接質(zhì)量控制

施工單位要保證焊條的質(zhì)量達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之后才能焊接鋼結(jié)構(gòu)。在焊接鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，為避免焊接面出現(xiàn)裂隙、裂紋、焊瘤等現(xiàn)象，施工單位必須嚴(yán)格按照國家焊接標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。其中，一級、二級焊接工作結(jié)束之后要嚴(yán)格檢查焊接面，看焊縫及相關(guān)部位是否達(dá)到了要求，一般而言，一級、二級焊縫禁止出現(xiàn)夾渣、氣孔、咬邊、弧坑裂紋、漏焊等現(xiàn)象。如果焊縫未達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的話，施工人員在施工單位尚未出臺相關(guān)解決措施之前不得私自處理不合格的焊縫，相同的焊縫的焊接次數(shù)禁止超過兩次，若超過次數(shù)，則要換新的構(gòu)件進(jìn)行焊接。

6 結(jié)語

總之，在鋼結(jié)構(gòu)廠房施工當(dāng)中，應(yīng)該注意的技術(shù)要點(diǎn)有很多，施工單位應(yīng)該在實(shí)踐中不斷綜合和完善，不斷提高鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目的施工水平。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，鋼結(jié)構(gòu)廠房施工單位在施工過程中所要注意的技術(shù)要點(diǎn)和問題也并非是一成不變的，我們只有通過不斷的實(shí)踐和研究才能順應(yīng)時(shí)代和科技的發(fā)展潮流，有效的改善鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目的施工水平。

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