鋼結構工業(yè)廠房施工技術分析

張旭陽　陳博韜

(1.蘭州大學，甘肅 蘭州　730107；　2.西華大學，四川 成都　610039)

?

鋼結構工業(yè)廠房施工技術分析

張旭陽1陳博韜2

(1.蘭州大學，甘肅 蘭州730107；2.西華大學，四川 成都610039)

介紹了鋼結構工業(yè)廠房的特點，從起重機選擇、測量技術、鋼柱吊裝、現(xiàn)場焊接四方面，闡述了鋼結構工業(yè)廠房的施工技術，旨在提升工業(yè)廠房的施工水平，實現(xiàn)廠房建設的經(jīng)濟性與高效性。

鋼結構，工業(yè)廠房，起重機，測量技術，焊接工藝

0　引言

鋼結構工業(yè)廠房設計突破了傳統(tǒng)施工理念的限制，從操作簡便性、成本經(jīng)濟性等角度出發(fā)，對起重機、測量手段、焊接工藝等進行選擇，改善廠房設計中死板建設格局，且通過對綠色環(huán)保施工材料的應用，增強鋼結構施工效果，達到最佳的工程施工狀態(tài)，并就此提升鋼結構工業(yè)廠房建設質量。以下就是對鋼結構工業(yè)廠房中施工技術的詳細闡述，望其能為當代鋼材市場的健康穩(wěn)定發(fā)展提供有利的文字參考，并帶動其不斷優(yōu)化自身施工手段。

1　鋼結構工業(yè)廠房特點

就當前的現(xiàn)狀來看，鋼結構工業(yè)廠房特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，施工操作簡便性，即鋼結構工業(yè)廠房在設計過程中突破了鋼筋混凝土結構設計理念，在廠房建設過程中注重運用鋼結構構件設計結構主體，從而簡化構件安裝過程，同時規(guī)避傳統(tǒng)廠房設計過程中凸顯出的周期耗費長且操作難度較大等問題；

第二，性能、自重全面優(yōu)化，即鋼結構工業(yè)廠房在設計過程中注重對先進材料展開系統(tǒng)化研究，同時在施工作業(yè)過程中以輕質、承載力等作為材料選用標準，將廠房自重降低30%，達到可靠性、安全性廠房建設狀態(tài)。此外，在材料選用過程中，施工人員注重將材料制作成矩形、梯形等結構框架，減少材料所占空間[1]；

第三，綠化性能提升，即當前鋼結構工業(yè)廠房施工項目在開展過程中融入了“以綠色環(huán)保理念為主”的設計思想，同時注重綠色環(huán)保型材料的應用，并檢測施工材料循環(huán)利用可能性，就此突出綠色建設理念，達到最佳的工程施工狀態(tài)。

2　鋼結構工業(yè)廠房中施工技術的具體應用

2.1起重機選擇

圖1為起重機結構圖，而由于起重機類型的選擇在中小型廠房結構設計中起著至關重要的影響作用，因而施工單位在廠房主體結構設計過程中應從廠房長度、高度、跨度等角度出發(fā)，對起重機類型進行確定。如，在重型工業(yè)廠房作業(yè)中，應采用桅桿式起重機。同時，基于起重機類型選用的基礎上，應針對起重機半徑、穩(wěn)定性、最小起重臂等數(shù)值進行計算，而在起重機半徑計算過程中應嚴格遵從Rmin=F+D+0.5b，D=g+(h1+h2+h3-E)cota計算原則，并明晰Rmin，F(xiàn)，b，D等分別為最小起重半徑、距離、構件寬度、邊緣距離，從而通過計算結果對起重機半徑進行控制，滿足廠房施工作業(yè)要求。此外，在起重機安裝過程中，為了保障起重機結構穩(wěn)定性，應通過公式：K=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩≥1.4對起重機穩(wěn)定性能進行檢測，滿足施工需求。而在最小臂長檢測過程中，可運用公式：Lmin≥L1+L2=h/sina+(f+g)/cosa，最終保障起重機選擇的合理性，達到最佳的工程施工狀態(tài)[2]。從以上的分析中即可看出，在廠房施工作業(yè)中強調對起重機結構、類型、參數(shù)等的確定是非常必要的，為此，應提高對其的重視程度。

圖1　起重機結構圖

2.2測量技術

在鋼結構廠房測量技術應用過程中，首先要求施工單位在工程項目開展過程中應測設軸線方格網(wǎng)，即從控制網(wǎng)、控制標高、控制軸線等角度出發(fā)，對軸線方格網(wǎng)進行設置，同時在測量作業(yè)中針對矩形控制點水平角等進行往返預測，最終將測量作業(yè)中邊精度控制在1/30 000，而測量角精度為-3.5°，就此滿足廠房設計要求。其次，基于廠房測量施工中方格網(wǎng)測設的基礎上，亦應注重建構水準基點，即依據(jù)鋼結構工業(yè)廠房要求選取3個～5個水準點，保障水準點均勻性，同時通過水泥砂漿對水準基點進行保護，且以鋼筋標記[3]。而后對水準基點間高程等進行控制。再次，在測量工序開展過程中，亦應通過內(nèi)控法方式，對工程施工中軸線進行管控，就此保障豎向、平面測量結果精準性，滿足鋼結構工業(yè)廠房施工要求。除此之外，由于鋼結構工業(yè)廠房在設計過程中極易發(fā)生扭曲、變形等施工問題，為此，在工程施工中應對此問題展開行之有效的處理，保障施工質量，達到最佳的施工狀態(tài)。

2.3鋼柱吊裝技術

在鋼結構工業(yè)廠房設計過程中應針對鋼柱吊裝中澆筑跨、去毛刺跨、鋼水接收跨、切割跨、Aa-Ea線等展開兩段安裝作業(yè)行為，同時注重在下柱吊裝作業(yè)中強調對吊梁的應用，如，在單肩梁下柱作業(yè)中，為了保障整體施工質量，要求施工人員在實踐施工作業(yè)過程中應采用“焊接吊點+螺栓固定吊耳”作業(yè)方法，同時通過肩梁上8棵φ32吊車梁地腳螺栓孔達到固定目的。而在高強螺栓使用過程中應注重綜合構件被連接厚度、螺紋螺距、螺母厚度等因素的影響，參照公式：L=L′+nS+m+3P對螺栓長度進行確定，同時在擰扭作業(yè)中，將扭矩控制在60%～80%，滿足鋼柱吊裝作業(yè)需求[4]。此外，在鋼柱吊裝作業(yè)中，當下柱均為雙肩梁時，應于兩個吊點位置分別固定吊耳。例如，某鋼結構工業(yè)工廠在施工作業(yè)中，為了提升整體施工水平，于下柱吊裝作業(yè)中選用了300 t履帶吊作為主吊機，而柱間采用8種支撐形式，且通過倒鏈連接方法，調整水平撐、斜撐等角度，達到最佳的工程施工效果。另外，基于鋼柱吊裝作業(yè)開展的基礎上，要求施工單位在實踐施工作業(yè)中，應針對吊車梁吊裝進行嚴格把控，且運用φ9鋼絲繩做好安全工作，達到高水平吊裝作業(yè)效果，迎合鋼結構工業(yè)廠房建設要求。

2.4現(xiàn)場焊接工藝

表1　焊接工藝參數(shù)

表1為某鋼結構工業(yè)廠房焊接工藝參數(shù)，從表1中即可看出，該廠房在鋼柱間焊縫進行施工過程中，注重選用直徑為3.3 mm，4 mm的焊條，而在焊接作業(yè)中，將焊接電流分別控制在100 A～130A,160 A～210 A狀態(tài)下，并嚴格遵從焊前預熱→焊后保溫→對稱焊接→層溫控制的作業(yè)要求，提升整體焊接工藝手段[5]。此外，在鋼結構工業(yè)廠房施工作業(yè)中，為了有效控制焊接質量，要求施工人員應嚴格遵從《焊縫外觀質量等級及缺陷分級》規(guī)章，且參照施工圖紙，選用適宜的施工材料。例如，某單位在廠房施工中即參照圖紙，將J506作為項目Q345-B焊接材料，最終取得了良好的經(jīng)濟效益。但基于焊接工藝開展的基礎上，在鋼構件安裝作業(yè)中，應注重針對屋面、樓面、平臺等荷載進行嚴格控制，同時在實踐安裝中綜合考慮焊接收縮余量等因素的影響，且做好安裝校正工作，達到最佳的工業(yè)廠房施工狀態(tài)。從以上的分析中即可看出，為了突出鋼結構工業(yè)廠房綠化、操作簡便等優(yōu)勢，在施工作業(yè)中，必須完善焊接工藝施工環(huán)節(jié)，且做好鋼構件安裝工作，滿足廠房建設要求，提升整體工程施工質量，迎合鋼材市場發(fā)展趨勢。

3　結語

部分施工單位在鋼結構工業(yè)廠房建設過程中仍然存在著“預防為主”施工理念薄弱等問題，引發(fā)了鋼結構變形現(xiàn)象。為此，為了打造良好的廠房施工環(huán)境，要求當代施工單位在實踐工程項目開展過程中應結合鋼結構工業(yè)廠房特點，優(yōu)化施工作業(yè)環(huán)節(jié)，且強調測量技術、焊接工藝技術、鋼柱吊裝技術等的應用，提升整體廠房施工水平，達到高效率工程施工效果，應對傳統(tǒng)廠房建設中凸顯出的結構不穩(wěn)定等問題。

[1]許英.淺談鋼結構工業(yè)廠房設計及施工問題分析[J].門窗，2013，12(6)：204-205.

[2]楊帆.當前的大跨度工業(yè)廠房的鋼結構施工與安裝技術[J].中國建筑金屬結構，2013，32(16)：21.

[3]邢學謙.當前的大跨度工業(yè)廠房的鋼結構施工與安裝技術[J].中國建筑金屬結構，2013，34(18)：24.

[4]楊蘇，郭晨，楊星.淺談鋼結構工業(yè)廠房施工技術及質量控制要點[J].民營科技，2014，11(1)：196.

[5]高俊.大型鋼廠工業(yè)廠房鋼結構施工的若干技術要點分析[J].科技風，2016，13(1)：155.

Analysis on construction technology of steel structure industrial workshop

Zhang Xuyang1Chen Botao2

(1.LanzhouUniversity,Lanzhou730107,China;2.XihuaUniversity,Chengdu610039,China)

This paper introduced the characteristics of steel structure workshop, from the crane selection, measurement technology, steel column hoisting, site welding four aspects, elaborated the construction technology of steel structure workshop, designed to enhance the construction level of industrial plant, to achieve economic and effective of plant construction.

steel structure, industrial workshop, crane, measurement technology, welding technology

1009-6825(2016)21-0115-02

2016-05-10

張旭陽(1995- )，男，在讀本科生；陳博韜(1990- )，男，在讀碩士

TU745.7

A