冶金廠房主體鋼結(jié)構(gòu)施工流程解析

陳 戰(zhàn) 彪

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

冶金廠房主體鋼結(jié)構(gòu)施工流程解析

陳 戰(zhàn) 彪

(山西一建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012)

闡述了山西中陽鋼鐵廠棒材車間收集區(qū)域主體鋼結(jié)構(gòu)的施工方法，給出了鋼鐵廠棒材車間的收集區(qū)域選擇，吊機(jī)占位及主吊機(jī)的選擇，提出了鋼柱的吊裝、找正以及吊車梁安裝的方法，并對屋面結(jié)構(gòu)進(jìn)行了安裝，該鋼結(jié)構(gòu)流程可以為類似工程提供參考。

鋼結(jié)構(gòu)，施工方法，冶金廠房

1 工程概況

本工程為山西中陽鋼鐵廠棒材車間的收集區(qū)域。廠房采用全鋼結(jié)構(gòu)。屋架、吊車梁、柱子為山西中陽鋼鐵廠棒材車間收集區(qū)域廠房的主要承重構(gòu)件。柱子為H型截面單肢柱，柱子主要有：H780×400×12×18，H900×400×12×18，H780×400×16×20，H900×500×14×22四種規(guī)格；鋼柱與鋼屋面梁連接采用剛接節(jié)點連接。鋼柱肩梁采用單腹壁鋼肩梁。鋼吊車梁與鋼柱肩梁連接采用鉸接節(jié)點。鋼柱與鋼吊車梁上翼緣采用鋼拉板鉸接。鋼吊車梁采用實腹鋼梁焊接工字形，鋼吊車梁下翼緣水平支撐及垂直支撐與鋼吊車梁連接采用螺栓。屋面鋼結(jié)構(gòu)主要由鋼水平支撐和鋼檁條構(gòu)成。

由于北方環(huán)境氣候的特殊性，主體鋼結(jié)構(gòu)除了吊車梁采用Q235C以外，其余均采用Q235B材質(zhì)進(jìn)行加工制作。鋼結(jié)構(gòu)總量約550 t。山西中陽鋼鐵廠棒材車間的收集區(qū)域廠房整體結(jié)構(gòu)外形如圖1所示。

2 吊機(jī)占位及主吊機(jī)的選擇

山西中陽鋼鐵廠棒材車間的收集區(qū)域廠房吊機(jī)吊裝位置位于跨中。根據(jù)山西中陽鋼鐵廠棒材車間收集區(qū)域廠房的特點，在吊裝的時候選用一臺QY50型50 t汽車為主吊機(jī)，一臺QY25型25 t汽車為輔吊機(jī)，配合裝卸構(gòu)件，局部比較遠(yuǎn)的位置需要選取120 t吊機(jī)進(jìn)行吊裝。構(gòu)件最重約14 t，按捆綁式4根鋼絲繩吊裝計算，根據(jù)GB/T 16762—2009一般用途鋼絲繩吊索特性和技術(shù)條件中公式2進(jìn)行計算后選擇鋼絲繩直徑為28 mm。可以滿足吊裝要求。

3 鋼柱的吊裝及找正

吊裝鋼柱主要采用單機(jī)旋轉(zhuǎn)法，初步找正在鋼柱就位后實施，找正后立即臨時固定,臨時固定采用拉風(fēng)纜繩。山西中陽鋼鐵廠棒材車間收集區(qū)域廠房吊裝鋼柱的示意圖如圖2所示。

吊裝之前，鋼柱橫放在預(yù)先準(zhǔn)備好的枕木上，模板或方木墊在柱腳底板處，吊裝過程中，鋼柱底部與地面之間不得出現(xiàn)拖拉現(xiàn)象。吊裝過程中在鋼柱離地后起鉤與轉(zhuǎn)臂同時進(jìn)行。當(dāng)鋼柱到預(yù)定位置上方200 mm時，停止吊機(jī)并保持穩(wěn)定，鋼柱與基礎(chǔ)杯口對準(zhǔn)后，慢慢落下，在鋼柱快要到安裝位置前應(yīng)停止下落，檢查鋼柱對準(zhǔn)情況，如有不滿足及時調(diào)整。鋼柱落至預(yù)定位置時，偏差必須在3 mm以內(nèi)。當(dāng)鋼柱校正好后，纜風(fēng)繩收緊，土建方可進(jìn)行下道工序。

3.1 彈線

地坪標(biāo)高線、基礎(chǔ)頂面線、安裝中心線必須彈在鋼柱自身的三個面上。為了避免視差，便于觀測，還應(yīng)彈出一條與中心線平行的線在翼緣部位，除了在工字形截面鋼柱矩形部分彈出中心線外，鋼屋架及鋼吊車梁的中心線在鋼柱頂和鋼牛腿頂面也應(yīng)該彈出。作為鋼柱安裝、鋼柱對位和鋼柱校正時的依據(jù)，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)廠房的定位軸線測出與鋼柱的安裝中心線相對應(yīng)的基礎(chǔ)杯口頂面彈線。

3.2 杯底抄平

杯底抄平是使牛腿頂面標(biāo)高準(zhǔn)確的必要步驟，是進(jìn)行對杯口底標(biāo)高的一次檢查和調(diào)整的過程。調(diào)整方法是：第一步測出鋼柱基礎(chǔ)杯口底的標(biāo)高h(yuǎn)a，測出鋼柱牛腿頂面至鋼柱底的長度hb；第二步根據(jù)鋼牛腿頂面的鋼柱基礎(chǔ)杯口底測量標(biāo)高h(yuǎn)a與設(shè)計標(biāo)高h(yuǎn)之差，可得鋼柱牛腿頂面至鋼柱底應(yīng)有的長度hc(hc=h-ha)；其次，將調(diào)整值(hc)與實測的長度(hb)相比，得到誤差調(diào)整值Δh(Δh=hc-hb=h-ha-hb)即鋼柱基礎(chǔ)杯口底標(biāo)高應(yīng)有的調(diào)整值，并標(biāo)在杯口內(nèi)；最后，施工時將鋼柱基礎(chǔ)杯口底抹平至標(biāo)志處，材料用細(xì)石混凝土或1∶2水泥砂漿。

對位時應(yīng)向杯口內(nèi)放入8個楔塊用撬棍從鋼柱四周，撥動柱腳，鋼柱的吊裝中心線與鋼柱基礎(chǔ)杯口上的吊裝準(zhǔn)線必須對準(zhǔn)，保持鋼柱基本垂直。鋼柱對位后，應(yīng)先略為打緊楔塊，然后吊鉤放松，檢查柱對中情況，若滿足要求，立即打緊楔塊以臨時固定鋼柱，然后起重鉤脫鉤。除臨時固定外，纜風(fēng)繩拉錨也必須設(shè)置，確保安全。

3.3 鋼柱的找正

鋼柱的找正需要做以下三方面的內(nèi)容：1)找正平面位置；2)找正垂直位置；3)找正標(biāo)高。

垂直度是否滿足規(guī)范要求將嚴(yán)重影響屋架，吊車梁等安裝。鋼柱的校正方法：當(dāng)鋼柱垂直度偏差較小時，糾正方法采用鋼釬或用敲打楔塊的方法來實現(xiàn)；當(dāng)鋼柱垂直度偏差較大時，糾正方法采用纜風(fēng)繩校正法、鋼管撐桿斜頂法和千斤頂校正法等。在鋼柱校正后應(yīng)立即對鋼柱進(jìn)行固定，在鋼柱基礎(chǔ)杯口與鋼柱腳的空隙中澆筑細(xì)石混凝土，細(xì)石混凝土等級必須比鋼柱混凝土高一個等級。應(yīng)分兩步澆筑細(xì)石混凝土，第一步澆筑至楔塊底面，拔去楔塊待細(xì)石混凝土強(qiáng)度達(dá)25%，第二步用細(xì)石混凝土澆滿整個鋼柱基礎(chǔ)杯口。待鋼柱基礎(chǔ)杯口內(nèi)的混凝土強(qiáng)度達(dá)70%后，鋼結(jié)構(gòu)廠房的上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件吊裝工作才能進(jìn)行。

4 吊車梁安裝

吊車梁采用材質(zhì)為Q235C鋼焊接實腹工字形梁，輔助桁架和制動板及下弦水平支撐材質(zhì)為Q235B鋼。

4.1 吊車梁吊裝

在鋼結(jié)構(gòu)廠房鋼柱校正后，鋼柱間支撐必須馬上安裝，鋼吊車梁吊裝工作必須從柱間支撐跨開始吊裝，并做好臨時固定工作。欄桿、制動板和輔助桁架待該系統(tǒng)形成空間穩(wěn)定體系后安裝。

在吊裝廠房鋼吊車梁前，必須仔細(xì)對照設(shè)計圖檢查鋼吊車梁的編號、幾何尺寸以及鋼牛腿的標(biāo)高，安裝鋼吊車梁后應(yīng)該馬上把臨時欄桿安裝到預(yù)定位置。在吊裝鋼吊車梁時采用兩點捆綁式吊裝方法，為了防止吊裝過程中吊車梁損壞，設(shè)包角處理在各吊點處。

吊裝鋼吊車梁到預(yù)定位置后，僅做臨時固定和初步校正工作，鋼吊車梁的最后校正和固定等待廠房鋼屋面系統(tǒng)安裝完后進(jìn)行。

4.2 吊車梁的找正

鋼吊車梁校正之前，在廠房鋼柱上精確放出鋼吊車梁的安裝標(biāo)高和中心距廠房軸線距離，供校正時參考；同時在吊車梁上標(biāo)出吊車梁的腹板中心。鋼吊車梁校正過程，必須兩列(一跨內(nèi)的)同時進(jìn)行。

標(biāo)高找正：在鋼柱安裝時，兩列同一跨內(nèi)每根鋼吊車梁支座處的標(biāo)高在找正時測出，然后根據(jù)測得高差(最高點與最低點之間的高差)，找正高差用調(diào)整鋼吊車梁支座處的鋼墊板高度來實現(xiàn)。找正后同一列鋼吊車梁的整體高差、同一根鋼吊車梁的高差、兩根鋼吊車梁相鄰處的高差、鋼吊車梁的安裝間隙、兩列鋼吊車梁的相對高差均必須在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，點焊牢固鋼柱肩梁與標(biāo)高調(diào)整鋼墊板。校正過程中吊車梁的下?lián)蠁栴}應(yīng)特別注意。

吊車梁的平面位置校正：比較吊車梁中心線，逐根找正采用千斤頂頂移的方法，在鋼柱鋼吊車梁側(cè)用經(jīng)緯儀標(biāo)出距鋼吊車梁中心的尺寸；也可采用經(jīng)緯儀和鋼尺為工具，根據(jù)主軸線將一跨內(nèi)兩端的四根鋼吊車梁準(zhǔn)確地校正好，拉上鋼絲通線與校正好的鋼吊車梁中心線，逐一進(jìn)行校正。

鋼吊車梁經(jīng)校正后，每根鋼吊車梁相對安裝中心線以下指標(biāo)的偏差必須在規(guī)范允許的范圍內(nèi)：鋼吊車梁撓曲度偏差、鋼吊車梁位移偏差及兩列鋼吊車梁的跨距偏差、相鄰兩根鋼吊車梁的中心錯位偏差。

垂直度校正：鋼吊車梁的垂直度采用吊線錘方法進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)大于規(guī)范允許規(guī)定值，可加鋼斜墊板在兩端的鋼吊車梁支座面上，調(diào)整工具采用受拉葫蘆或者千斤頂，直到鋼吊車梁的垂直度滿足規(guī)范要求，鋼吊車梁與鋼柱肩梁(或墊板)必須緊密結(jié)合，校正后立即馬上進(jìn)行最終固定。

5 屋面結(jié)構(gòu)安裝

根據(jù)現(xiàn)場情況，長度24 m的屋面梁整段出廠，取消分段進(jìn)場、現(xiàn)場組裝完整體吊裝的流程。安裝屋面結(jié)構(gòu)吊機(jī)占位與吊車梁安裝時吊機(jī)占位相同。屋面梁運(yùn)到現(xiàn)場后，測量尺寸，按規(guī)范要求擺放。

山西中陽鋼鐵廠棒材車間收集區(qū)域廠房屋面梁吊裝示意圖如圖3所示。

屋面系統(tǒng)的安裝采用循序漸進(jìn)法安裝，先將左右屋面梁、托梁安裝完畢后，再進(jìn)行支撐、檁條和天溝的安裝。在條件允許情況下，屋面檁條應(yīng)優(yōu)先采用組合吊裝方法，加快施工速度，少用高空作業(yè)。

6 結(jié)語

隨著一帶一路政策的實施，鋼鐵的用量進(jìn)一步增長，如何對冶金廠房主體鋼結(jié)構(gòu)施工，是值得探討的問題之一，本文詳細(xì)給出了某冶金廠房的主體鋼結(jié)構(gòu)施工流程，可以為同類的施工提供參考。

[1] 黎 丁，黃東陽，彭文海，等.廣州亞運(yùn)會主場館大跨度懸挑頂篷主體鋼構(gòu)施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2012(2):69-71.

[2] 王元清，石永久.現(xiàn)代輕鋼結(jié)構(gòu)建筑及其在我國的應(yīng)用[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報，2013(1)：18-21.

[3] 董石麟.我國大跨度空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展與展望[J].空間結(jié)構(gòu)，2000(4)：5-8.

[4] GB 50205—2001，鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

The analysis on the construction process of main steel structure in the metallurgical workshop

Chen Zhanbiao

(Shanxi1stConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

This paper has described the construction method of the main steel structure in the bar shop of Zhongyang Shanxi iron and steel factory,and the collection area selection of bar shop in iron and steel plant is given. This paper has given a description of the crane occupancy and the choice of the main hoist. This paper has given the hoisting of the steel column and the installation of the crane beam, and the roof structure installation. The steel structure process can provide reference for similar projects.

steel structure, construction method, metallurgical plant

2015-04-25

陳戰(zhàn)彪(1978- )，男，工程師

1009-6825(2015)19-0092-02

TU391

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