淺談鋼結(jié)構(gòu)廠房構(gòu)件安裝技術(shù)

（中國(guó)化學(xué)工程第七建設(shè)有限公司，四川 成都 610100）

淺談鋼結(jié)構(gòu)廠房構(gòu)件安裝技術(shù)

蘇攀

（中國(guó)化學(xué)工程第七建設(shè)有限公司，四川 成都 610100）

本文結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝實(shí)踐活動(dòng)，對(duì)安裝環(huán)節(jié)中的鋼柱吊裝、屋架安裝以及各類構(gòu)件的安裝過(guò)程做了詳細(xì)的分析與研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果給相關(guān)工程提供了一些安裝技術(shù)上的參考意見(jiàn)。

鋼結(jié)構(gòu)廠房；安裝技術(shù)；鋼構(gòu)件；螺栓連接裝置

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，建筑工程施工材料也得到了快速的發(fā)展。目前，工業(yè)廠房所使用基本材料是鋼結(jié)構(gòu)，這樣做的好處是不僅可以有效縮短工期、減少資源損失，而且大大增加了廠房結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，因此，在建筑工程施工中被廣泛應(yīng)用。

1 鋼結(jié)構(gòu)廠房的概念及內(nèi)容

鋼結(jié)構(gòu)廠房的概念非常清晰明了，就是指主體結(jié)構(gòu)使用鋼材的廠房。目前我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)廠房有以下四點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)。

第一，以鋼結(jié)構(gòu)做主體結(jié)構(gòu)，不僅有效降低材料重量，而且增加了廠房的跨度，使鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性良好、抗震能力更強(qiáng)。

第二，以鋼結(jié)構(gòu)為主體結(jié)構(gòu)的工業(yè)廠房在工程初期的資金投放量減少，構(gòu)件安裝技術(shù)可以準(zhǔn)確預(yù)制施工計(jì)劃，因此采用鋼結(jié)構(gòu)可以有效縮短企業(yè)工期，并因此提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)地位。

第三，鋼結(jié)構(gòu)后期維修工作比較簡(jiǎn)單容易，因?yàn)閯偨Y(jié)構(gòu)具有良好的抗腐蝕性以及穩(wěn)定性。

第四，鋼結(jié)構(gòu)廠房易于循環(huán)利用，鋼結(jié)構(gòu)是由新型材料復(fù)合而成，對(duì)環(huán)境友好。并且，有利于工程負(fù)責(zé)人員快速對(duì)廠房進(jìn)行拆遷或搬遷。

在鋼結(jié)構(gòu)廠房的安裝過(guò)程中，需要進(jìn)行著重安裝的部位包括鋼柱、鋼梁的連接、鋼結(jié)構(gòu)主體、螺栓、屋架、房頂?shù)炔课?，這些是鋼結(jié)構(gòu)廠房需要重點(diǎn)進(jìn)行安裝的部件，確保這些部位安裝工作的正常進(jìn)行，是保證施工質(zhì)量的前提。

2 鋼結(jié)構(gòu)安裝準(zhǔn)備工作

安裝準(zhǔn)備工作對(duì)鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝技術(shù)的作用是不容忽視的，準(zhǔn)備工作內(nèi)容繁多，主要包括對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的清理、對(duì)道路的修整以及對(duì)結(jié)構(gòu)部件的運(yùn)輸、堆放、剪輯、編號(hào)等工作。

（1）對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的檢查與清理。為了提高施工的質(zhì)量，要在正式施工之前對(duì)所有的結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行認(rèn)真排查，每一個(gè)部件不僅要檢查它的外形尺寸大小，還要檢查它的力學(xué)強(qiáng)度等特性。構(gòu)件進(jìn)行吊裝時(shí)要保證混凝土的力學(xué)強(qiáng)度在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的75%以上，對(duì)于一些有特殊功效的大型構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度要達(dá)到100%。

（2）構(gòu)件的彈線與編號(hào)。在施工之前，應(yīng)在每一個(gè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件上面用墨線畫好吊裝位置以及校正位置，以此作為安裝、對(duì)位以及后期校正的基礎(chǔ)。不同構(gòu)件的中心線所處的位置不同，因此要分開(kāi)作業(yè)。對(duì)于柱體，它的中心線在柱身，因此需要彈出中心線的位置就跟柱基杯口面上的安裝中心線位置一致，并且，在柱體頂部還也要彈出安裝屋架和吊車梁的定位線。屋架需要分開(kāi)處理中心線，上弦頂面要彈出一條中心線，并且在屋架兩端要分別彈出天窗架、屋頂面的安裝定位線。房梁的頂部和兩端位置都要分別彈出中心線。編號(hào)工作比較簡(jiǎn)單，就是對(duì)每一個(gè)所用構(gòu)件按照設(shè)計(jì)圖紙上的順序進(jìn)行編號(hào)，在使用過(guò)程中避免造成混亂。

3 鋼柱與基礎(chǔ)連接部位的處理方式

（1）鋼柱的頂面一般都設(shè)計(jì)為圓形平面，并且在地腳螺栓的連接作用下把鋼柱與基礎(chǔ)整合為一個(gè)整體，所以在施工過(guò)程中，應(yīng)該精確鋼柱頂端離地面的位置以及地腳螺栓安放的位置。安裝時(shí)允許出現(xiàn)一定的誤差問(wèn)題，鋼柱頂端離地面高度的誤差不得超過(guò)2mm，地腳螺栓擺放位置在支座范圍內(nèi)的誤差不得超過(guò)5mm。施工過(guò)程中為了保證精準(zhǔn)度，可以使用角鋼作固定架，把地腳螺栓安裝在另一個(gè)獨(dú)立的固定架上。

（2）對(duì)基礎(chǔ)構(gòu)件進(jìn)行二次澆筑時(shí)，鋼柱腳架應(yīng)選擇鋼墊板或是坐漿邊板作為支撐部件。鋼墊板要安裝在離地腳螺栓近的柱腳底板下，每根地腳螺栓的側(cè)面應(yīng)該都要組裝兩組鋼墊板，并且每組的板塊數(shù)量不要超過(guò)五塊。鋼墊板的接觸面應(yīng)該保持平整、圓滑，以免給接觸部位造成較大摩擦。如果使用斜墊板作為承力結(jié)構(gòu)，就應(yīng)保證其全部的疊合長(zhǎng)度要達(dá)到斜墊板總長(zhǎng)度的0.67倍。如果使用坐漿墊板作為承力結(jié)構(gòu)，應(yīng)避免使用易收縮的砂漿。鋼柱進(jìn)行吊裝之前砂漿試塊強(qiáng)度應(yīng)高于同等級(jí)的混凝土力學(xué)強(qiáng)度。

（3）在進(jìn)行吊裝作業(yè)之前，一定要認(rèn)真檢查每一種部件的外形尺寸大小以及力學(xué)強(qiáng)度，如果發(fā)生尺寸誤差過(guò)大應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行恢復(fù)處理。在鋼柱的底面和頂端方向設(shè)置兩個(gè)方向軸線，以便及時(shí)對(duì)鋼柱所處位置、偏差角度、高度大小等進(jìn)行校正。除此以外，對(duì)于不容易分辨前后左右的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，要在該構(gòu)件的機(jī)體上面標(biāo)注清楚，以免作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)誤差。

4 鋼柱與基礎(chǔ)連接的施工處理

一般鋼柱基礎(chǔ)頂面為平面，由腳螺栓將鋼柱與基礎(chǔ)連接為一個(gè)整體。施工時(shí)為了保證基礎(chǔ)頂面的標(biāo)準(zhǔn)高度及地腳螺栓位置的準(zhǔn)確位置，其所允許的偏差范圍應(yīng)控制在：基礎(chǔ)頂面標(biāo)高偏差在2mm之內(nèi)，傾斜度為千分之一，地腳螺栓的位置偏差在5mm之內(nèi)。進(jìn)行連接作業(yè)時(shí)可采用角鋼或鋼筋做成固定架，將地腳螺栓放置再分開(kāi)的固定架上以便于施工。

（1）為了保證基礎(chǔ)頂面標(biāo)準(zhǔn)高度的準(zhǔn)確度，施工時(shí)可采用一次澆筑法或二次燒筑法。一次澆筑法的具體施工：先將基礎(chǔ)混凝土灌入低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高度約40～60mm處，再將細(xì)石混凝土澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高度處，以此確?；A(chǔ)頂面標(biāo)準(zhǔn)高度的準(zhǔn)確。運(yùn)用一次澆鑄法時(shí)對(duì)使用鋼柱的尺寸要求非常精確，且要確保基礎(chǔ)混凝土與上層細(xì)石混凝土的緊密粘合。二次澆鑄法：采用兩次澆筑法進(jìn)行鋼柱基礎(chǔ)的連接時(shí)，首次應(yīng)將混凝土澆筑至低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高度約40～60mm處，后需等待至混凝土可承受一定強(qiáng)度時(shí)，在其上層放上鋼墊板作為支撐。墊板的位置應(yīng)放置在接近地腳螺栓的柱腳底板或柱腳下，其側(cè)面應(yīng)設(shè)置1～2個(gè)組墊板，每組為2～4個(gè)最佳，在施工時(shí)應(yīng)保證鋼墊板與鋼柱底面和基礎(chǔ)面的接觸平整且緊密粘合。鋼墊板標(biāo)準(zhǔn)高度需要進(jìn)行精確校正后，方可開(kāi)始吊裝鋼柱。鋼柱校正完畢后，然后在筑腳鋼墊板下澆入細(xì)石混凝土。此法在進(jìn)行鋼柱的校正時(shí)較為容易，常用于重型鋼柱的吊裝作業(yè)。

（2）在進(jìn)行鋼構(gòu)部件的吊裝作業(yè)時(shí)，對(duì)相關(guān)構(gòu)件的外形、尺寸及質(zhì)量應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)檢查，一旦檢查出鋼構(gòu)件的相關(guān)偏差，設(shè)法在進(jìn)行吊裝前校正偏差。具體方法可在鋼珠的底部與上部分別標(biāo)出兩個(gè)方向的中心軸線，在底部的合適高度上標(biāo)出標(biāo)向準(zhǔn)線，以便于校正鋼柱的平面位置、垂直度及吊車梁的標(biāo)準(zhǔn)高度等作用。若出現(xiàn)上下、左右位置辨識(shí)度不高的構(gòu)件，應(yīng)在構(gòu)件上進(jìn)行重點(diǎn)標(biāo)注，以避免吊裝作業(yè)時(shí)出現(xiàn)失誤。

5 鋼屋架的安裝連接及校正方法

鋼屋架的安裝應(yīng)采用塔式起重機(jī)或汽車吊裝等機(jī)械進(jìn)行吊裝。對(duì)起重機(jī)使用的起重量及起重臂應(yīng)選用足夠在作業(yè)范圍內(nèi)的機(jī)械，因?yàn)殇撐菁艿膫?cè)向穩(wěn)定性較差，在進(jìn)行吊升時(shí)，可在兩面加固數(shù)顆杉桿，以增加其側(cè)向剛度。在進(jìn)行吊裝時(shí)，應(yīng)先拼裝兩屋架及其上部天窗架、支撐等主體構(gòu)件，先拼裝出大概整體，然后進(jìn)行再次的吊裝。如此可有效保證鋼屋架的穩(wěn)定性，對(duì)吊裝效率也有很大的提高。

（1）鋼結(jié)構(gòu)的安裝與固定方法。一般廠房用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝方法主要有兩種：鉚接、焊接和螺栓連接。一般安裝順序?yàn)槁菟ò惭b后經(jīng)檢查合格后方可進(jìn)行焊接。螺栓又分為普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓兩種。普通螺栓的應(yīng)用效果相對(duì)較為一般，所以一般施工時(shí)多采用高強(qiáng)度螺栓。鋼結(jié)構(gòu)連接安裝時(shí)所用的螺栓為扭剪式高強(qiáng)度螺栓，其由一個(gè)螺栓、一個(gè)螺母及一個(gè)墊圈組合而成。扭剪式高強(qiáng)度螺栓德?tīng)栔饕獌?yōu)勢(shì)在于其受力好、耐疲勞、能夠承受動(dòng)力荷載，不但施工時(shí)便于作業(yè)且不易發(fā)生漏擰情況，安全性較高。

（2）關(guān)于高強(qiáng)度螺栓的安裝方法。對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝施工時(shí)高強(qiáng)度螺栓的選用應(yīng)重點(diǎn)注意其形式及規(guī)格是否符合設(shè)計(jì)及實(shí)際需求。安裝前，螺栓連接應(yīng)按出廠批號(hào)復(fù)驗(yàn)扭矩系數(shù)及復(fù)驗(yàn)其預(yù)拉力，經(jīng)復(fù)驗(yàn)合格后方可投入使用。

（3）關(guān)于鋼構(gòu)架的校正與固定。鋼屋架的校正方面主要有和弦桿的正直度與垂直度，垂直度的校正多采用垂球檢測(cè)，弦桿的正直度可采用拉近的測(cè)量繩進(jìn)行校測(cè)。屋架的臨時(shí)固定可使用沖釘和臨時(shí)螺栓，最后固定應(yīng)使用電焊進(jìn)行焊接或高強(qiáng)度的螺栓。

6 結(jié)語(yǔ)

本文從理論出發(fā)，并結(jié)合筆者自身的工作實(shí)踐，簡(jiǎn)要分析并研究了鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝技術(shù)相關(guān)知識(shí)，對(duì)鋼柱吊裝技術(shù)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接技術(shù)做了詳細(xì)分析，而且較深入地討論了鋼屋架安裝工藝和螺栓連接工藝。

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