多層電子工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)

陸海濤，郭菁楠，徐山山，金建勇

(中天建設(shè)集團(tuán)浙江鋼構(gòu)有限公司,浙江 杭州 310008)

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多層電子工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)

陸海濤，郭菁楠，徐山山，金建勇

(中天建設(shè)集團(tuán)浙江鋼構(gòu)有限公司,浙江 杭州 310008)

結(jié)合南京中電熊貓平板顯示科技有限公司新一代超高分辨率液晶面板G108項(xiàng)目陣列廠房鋼結(jié)構(gòu)工程施工過程,從包括預(yù)埋件安裝、圍護(hù)系統(tǒng)安裝等多個(gè)方面,介紹了大面積潔凈廠房施工要點(diǎn),提供了多層電子工業(yè)廠房安裝的思路。

潔凈廠房；多層；安裝精度；華夫板

目前,大型電子潔凈廠房呈現(xiàn)較快的增長趨勢,此類電子廠房由于面積較大,往往工期緊張。同時(shí)電子工廠生產(chǎn)工藝對受控環(huán)境的要求：大、凈、精、純、嚴(yán),也給承包單位的施工管理提出更高的要求。

中國電子熊貓集團(tuán)高世代液晶面板項(xiàng)目,總投資291.5億元,注冊資本175億元。產(chǎn)品覆蓋TV用大尺寸面板及移動(dòng)平板顯示載體用面板全系列。項(xiàng)目總體建筑面積約88萬m2,相當(dāng)于122個(gè)足球場,潔凈室面積超50萬m2,百級凈化近20萬m2,項(xiàng)目總工期必須在600d內(nèi)完成。

1　工程概況

中國電子熊貓集團(tuán)高世代液晶面板項(xiàng)目中陣列廠房鋼結(jié)構(gòu)工程,占地72 393m2,平面尺寸為300m×240m,總建筑面積304 738m2,共5層,建筑檐口高度35.500m。廠房結(jié)構(gòu)形式為：門式剛架(下部4層為鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系,屋頂層為混凝土柱+H型鋼梁混合框架結(jié)構(gòu)體系)+輕體圍護(hù)結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)2層、4層下掛有鋼結(jié)構(gòu)葡萄架,下掛葡萄架重約4 500t,由H型鋼型材組成。廠房整跨度為239.4m,單跨為16.2m左右不等。鋼結(jié)構(gòu)總噸位約10 800t。廠房剖面圖見圖1。

樓面結(jié)構(gòu)體系采用華夫板。根據(jù)電子芯片生產(chǎn)廠房的工藝要求,保證生產(chǎn)過程中的空氣潔凈度,及時(shí)地將潔凈的空氣送入房間,若使用木模施工,費(fèi)工費(fèi)料,很不經(jīng)濟(jì),華夫板是目前電子廠房潔凈室系統(tǒng)經(jīng)常采用的結(jié)構(gòu)形式[1]；屋面結(jié)構(gòu)體系：輕鋼屋面。鳥瞰圖見圖2。

圖2　陣列廠房鳥瞰圖

2　埋件預(yù)埋精度控制

廠房生產(chǎn)液晶面板, 均為自動(dòng)化生產(chǎn),廠房結(jié)構(gòu)不允許有振動(dòng),對廠房的剛度、安裝精度要求高[2]。本項(xiàng)目包含大量的預(yù)埋件,預(yù)埋件總噸位約125t,包含與葡萄架、屋面鋼梁、吊車梁、水平支撐、管道橋架等所有部位鋼構(gòu)件的連接埋件,屋面鋼梁地腳螺栓共3 980套。保證鋼構(gòu)件安裝精度的前提是確保埋件位置的埋設(shè)精度。預(yù)埋件施工順序：根據(jù)圖紙進(jìn)行加工→測量定位→支設(shè)支架→安放螺栓、預(yù)埋件及臨時(shí)固定→復(fù)測及最后固定。

具體控制措施如下：

1)土建鋼筋綁扎完畢,牛腿側(cè)模安裝完畢后,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求,將錨栓按圖紙位置和定位尺寸用定位模板控制進(jìn)行埋設(shè)。

2)為防止錨栓在混凝土澆搗過程中發(fā)生移位,對后期鋼結(jié)構(gòu)安裝造成不必要的麻煩,應(yīng)對錨栓及模板進(jìn)行永久性固定。具體方法可采用型鋼或鋼筋制作固定支架,與鋼筋網(wǎng)(最好是主鋼筋)焊接。其后將錨栓與固定支架進(jìn)行焊接固定。

3)為防止污染或銹蝕,在混凝土澆灌前后,用油面或其他材料包好地腳螺栓的螺母。澆灌混凝土?xí)r,振動(dòng)棒不得碰撞固定架,不允許對著螺栓和預(yù)埋件澆注混凝土。

4)在錨栓定位之后,立即進(jìn)行測量復(fù)核。在滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求允許偏差要求后,即可安裝下組錨栓安裝。

3　葡萄架鋼結(jié)構(gòu)安裝

廠房生產(chǎn)線上部采用H型鋼葡萄架龍骨全封閉吊頂,由于潔凈廠房有嚴(yán)格的氣密性要求: 潔凈級別不同的廠房之間,潔凈級別高的廠房(房間)與相鄰的潔凈級別低的廠房(房間)要保持一定的靜壓差；同時(shí)要承受設(shè)備啟動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)(短時(shí))壓差,因此施工時(shí)應(yīng)制定嚴(yán)密的技術(shù)措施,精心操作[3]。葡萄架安裝質(zhì)量對于后期裝飾裝修、保障廠房氣密性都有較大的影響,且葡萄架為吊掛形式,埋件設(shè)置于混凝土梁側(cè),埋件與葡萄架通過焊接連接,給施工帶來一定的困難。埋件位置見圖3。

圖3　葡萄架埋件

3.1葡萄架的構(gòu)件運(yùn)輸

構(gòu)件堆放及運(yùn)輸工具：2層葡萄架所有構(gòu)件全部由2層的設(shè)備平臺搬入。構(gòu)件的地面運(yùn)輸采用平板車,地面到設(shè)備搬入平臺的垂直運(yùn)輸采用25t吊機(jī),構(gòu)件在2層樓面的倒運(yùn)采用3t的叉車。

3.2葡萄架鋼梁及吊柱的吊裝

葡萄架的吊裝順序：吊柱→主梁→次梁→支撐及檢修走道。

吊裝方式：根據(jù)葡萄架的構(gòu)件的重量(最大構(gòu)件單重小于650kg),吊柱采用特制滑移架、剪刀式升降機(jī),人工提升至安裝高度安裝。葡萄架主次梁采用8t汽車吊。見圖4、圖5。

圖4　特制滑移架

圖5　剪刀式升降機(jī)

4　屋面鋼梁安裝

由于項(xiàng)目工期等原因,現(xiàn)場進(jìn)行屋面鋼結(jié)構(gòu)施工時(shí),土建塔吊已經(jīng)拆除,同時(shí)為保證屋面鋼梁的安裝質(zhì)量,采用25t吊機(jī)上樓面進(jìn)行結(jié)構(gòu)安裝。由于結(jié)構(gòu)南北兩側(cè)有20m的機(jī)械區(qū),構(gòu)件需要跨過機(jī)械區(qū),所以需要采用80t的履帶吊將構(gòu)件吊至堆放區(qū)域,然后直接用3t叉車分散構(gòu)件。25t汽車吊通過130t履帶吊吊至施工位置。見圖6、圖7。

圖6　130 t履帶吊起吊25 t汽車吊

圖7　3 t叉車進(jìn)行樓面構(gòu)件運(yùn)輸

方案采用吊機(jī)上樓面進(jìn)行結(jié)構(gòu)安裝,與民用建筑不同的是4層華夫板面層必須作相應(yīng)保護(hù)措施,同時(shí)驗(yàn)算樓板承載力作相應(yīng)的加固處理[4]。

25t吊車(3軸)整車重量30t,后軸軸壓23.2t(軸距1.35m,輪距2.074m),吊裝重物最重5t。計(jì)算吊車開行等效均布荷載時(shí),根據(jù)文獻(xiàn)[5]的相關(guān)表格,求出兩個(gè)方向的最不利等效荷載系數(shù)0.385,等效均布荷載計(jì)算如下：條件為后輪行駛于兩塊1 200mm×3 000mm×16mm鋼板上,則等效均布荷載為q=232kN/(2×1.2m×3m)×0.385=12.4kN/m2<原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)活荷載15kN/m2；同理,汽車吊裝時(shí)車輛荷載為35t,四個(gè)支點(diǎn)各墊在2m×2m鋼墊箱上,因此等效均布荷載為q=350kN/(4×2m×2m)×0.385=8.42kN/m2<原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)活荷載15kN/m2,滿足施工要求。

華夫板保護(hù)措施見圖8。

圖8　叉車與吊機(jī)行走路線的華夫板保護(hù)措施

屋面鋼梁通過螺栓與設(shè)置在混凝土柱頂?shù)穆窦B接,其安裝精度直接影響到屋面次構(gòu)件和檁條的安裝,從而影響整個(gè)屋面圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量、精度。柱頂埋件位置及屋面鋼結(jié)構(gòu)安裝現(xiàn)場圖片見圖9、圖10。

圖9　屋頂鋼梁埋件位置圖

圖10　屋面鋼梁吊裝施工

5　屋面圍護(hù)系統(tǒng)安裝

潔凈車間在施工建成幾年后會不同程度地出現(xiàn)空氣凈化器濾芯更換頻率增快的問題,分析原因認(rèn)為車間圍護(hù)結(jié)構(gòu)板材接縫的密實(shí)性減退是導(dǎo)致這個(gè)問題的原因之一[6]。本項(xiàng)目作為液晶面板生產(chǎn)車間,對于圍護(hù)結(jié)構(gòu)板材接縫的密實(shí)性要求較高,從而使得對屋面等圍護(hù)結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量要求更為嚴(yán)格。

圍護(hù)系統(tǒng)的安裝工序：底板安裝→隔汽薄膜→保溫棉→次檁→面板。

5.1底板安裝

1)屋面壓型鋼板及屋脊板的高低跨相交的泛水板均應(yīng)逆主導(dǎo)風(fēng)向鋪設(shè)。

2)壓型鋼板應(yīng)自屋面的一端且順風(fēng)向開始依序鋪設(shè)。

3)安裝壓型鋼板時(shí),應(yīng)邊鋪設(shè)，邊調(diào)整位置，邊固定。鋪設(shè)屋面壓型鋼板時(shí),在泛水板、包角板、壓型鋼板間的搭接部位,均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求,敷設(shè)防水密封材料。山墻檐口包角板與屋脊板的搭接處,應(yīng)先安裝包角板,后安裝屋脊板。

5.2保溫棉安裝

在安裝第一塊屋面隔熱材料后,就應(yīng)將檐口準(zhǔn)備好,以便安裝第一塊屋面板,這時(shí)將膠條粘到隔熱材料的檐口外側(cè),將防粘紙留在該處。膠條應(yīng)布放成直線,不留間隙。不要拉扯膠條,必要時(shí)可用小刀切割。應(yīng)作板口堵頭,粘在膠條的頂面(需要時(shí)可將膠條上的保護(hù)紙撕去)。交堵頭的主肋中心線與山墻線軸線對齊。在檐口膠條的頂部,可對堵頭進(jìn)行拼接。若屋面積冰和積雪時(shí),堵頭的拼接處應(yīng)予密封,以保證不進(jìn)水。

5.3次檁條安裝

次檁直接用自攻螺絲打在主檁上,在安裝時(shí)要注意次檁的平直度。

5.4屋面板安裝

設(shè)備就位→設(shè)備調(diào)試→上料→壓板成型→就位→鎖邊→板的端部修剪→折邊→打膠→泛水板、屋脊板的安裝。

面板的制作：由于項(xiàng)目屋面板的單坡長度有64.2m,面板需要保持整體性來防水,因此本項(xiàng)目采用現(xiàn)場直接出板至屋面的方法。將卷板運(yùn)至現(xiàn)場,在現(xiàn)場直接加工鋪設(shè)。通過在現(xiàn)場搭設(shè)鋼管架,將壓板機(jī)吊至鋼管支撐架平臺上,調(diào)試、上料,壓板成型。見圖11。

圖11　壓板機(jī)

6　其他措施保障安裝質(zhì)量

構(gòu)件的加工及成品保護(hù)控制對于整體結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量同樣起到了至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)場材料堆放有序,儲存環(huán)境適宜,措施得當(dāng),減少二次搬運(yùn),防止構(gòu)件變形。

7　結(jié)　語

隨著國內(nèi)電子、液晶工業(yè)的發(fā)展,越來越多的電子工業(yè)廠房等待著建設(shè)。本文通過對南京中電熊貓平板顯示科技有限公司新一代超高分辨率液晶面板G108項(xiàng)目陣列廠房鋼結(jié)構(gòu)工程的安裝過程的闡述、分析,為今后同類項(xiàng)目的施工提供了一些參考。此類電子廠房項(xiàng)目往往需要大量的埋件、大面積的屋面板,對于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密實(shí)性有著很高的要求。當(dāng)然,電子潔凈廠房的施工是一個(gè)綜合性工作,需要從設(shè)計(jì)到供貨商家與施工安裝各方面緊密配合,必須精心安排組織施工,方能為業(yè)主提供一個(gè)滿意的建筑產(chǎn)品。

[1]李剴.SMC華夫板施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].江蘇建筑,2011 (4):48-50.

[2]肖瑾,趙淑榮,楊州.液晶電子廠房鋼結(jié)構(gòu)制造技術(shù)[J].鋼結(jié)構(gòu),2007(10):79-82.

[3]袁世偉.潔凈廠房施工技術(shù)[J].施工技術(shù),1997(7):30-31．

[4]譚清明,趙文雁,婁峰，等.超大面積多層潔凈室廠房鋼屋蓋施工方法初探[C]∥全國鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)學(xué)術(shù)交流會論文集.北京：住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部科技發(fā)展促進(jìn)中心，2011：186-190．

[5]張文福,馬昌恒. 局部荷載作用下四邊固支矩形板的計(jì)算用表[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報(bào),2006(6):66-69．

[6]曾波,杜詠.輕型鋼結(jié)構(gòu)門式剛架在GMP廠房中的應(yīng)用[J].鋼結(jié)構(gòu),2009(4):41-44．

Installation and Construction Technology of Steel Structure for the Multi-Layer Electronic Industrial Workshop

LU Haitao, GUO Jingnan, XU Shanshan, JIN Jianyong

2016-03-01

陸海濤 (1991—)，男，浙江嘉興人，助理工程師，從事施工方案編制工作。

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