關(guān)于大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房施工技術(shù)的要點分析

朱新華

摘要：在大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房施工工作開展過程中，鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝的施工技術(shù)、施工要求和質(zhì)量控制措施是相關(guān)施工單位所不可忽視的內(nèi)容。本文從大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的特點入手，結(jié)合某廠房施工建設(shè)項目案例，對大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房施工技術(shù)要點進行了分析。

關(guān)鍵詞：大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房;鋼結(jié)構(gòu)制作;鋼結(jié)構(gòu)安裝

前言：鋼結(jié)構(gòu)廠房是人們出于提升廠房結(jié)構(gòu)的抗震性、防噪音性能和環(huán)保性能等各種性能特征的需要，在工業(yè)廠房建筑領(lǐng)域推廣應(yīng)用的一種新型結(jié)構(gòu)形式。鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑具有著建筑形式靈活和抗震性能良好等優(yōu)勢，隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)建筑已經(jīng)在工業(yè)廠房施工過程中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

1、大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的特點

大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工要點與大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的特點之間存在著一定的聯(lián)系。為保證廠房工程項目的施工質(zhì)量，是廠房施工技術(shù)要點需要與大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的特點相吻合[1]。在建筑工程施工領(lǐng)域，大跨度鋼結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于工業(yè)廠房建筑的施工過程之中，工程施工量大、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高，是大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的工作的主要特點。工業(yè)廠房建筑中應(yīng)用的大跨度鋼結(jié)構(gòu)會占據(jù)較大的空間，出于滿足不同施工需求的需要，會對鋼結(jié)構(gòu)建筑的空間與設(shè)計方式進行調(diào)整。大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房對鋼結(jié)構(gòu)的承載能力有著較為嚴(yán)格的要求，為保證鋼結(jié)構(gòu)焊接過程的牢固性，施工單位會在完成鋼結(jié)構(gòu)拼接以后，采用整體吊裝的安裝方式，因而大型鋼件的焊接標(biāo)準(zhǔn)、裝配標(biāo)準(zhǔn)也成為了大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工建設(shè)中不可忽視的內(nèi)容。配件標(biāo)準(zhǔn)化、通用化與系列化可以被看作大跨度鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的主要設(shè)計依據(jù)。

2、大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工要點

2.1鋼結(jié)構(gòu)焊接要點

在鋼結(jié)構(gòu)焊接工作開展過程中，施工人員需要對以下內(nèi)容進行關(guān)注：一是鋼結(jié)構(gòu)焊接過程中所需的焊接材料;二是焊接電流與焊接電壓等因素。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)廠房施工的實際情況，在焊接工作開展過程中，保證焊縫處的清潔，可以為焊件力學(xué)性能的提升提供保障。鋼結(jié)構(gòu)變形現(xiàn)象也是焊接過程中所需避免的問題。

2.2大跨度鋼結(jié)構(gòu)裝配工藝尺寸的選擇

通過對大跨度鋼結(jié)構(gòu)裝配過程進行分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，出于降低誤差的需要，在大跨度鋼結(jié)構(gòu)裝配工作開展過程中，相關(guān)人員需要根據(jù)實際生產(chǎn)需求，確定鋼結(jié)構(gòu)裝配尺寸，工程相關(guān)圖紙和鋼結(jié)構(gòu)裝配的流程要求也是施工工作的實施依據(jù)。放樣環(huán)節(jié)是鋼結(jié)構(gòu)施工中的重要環(huán)節(jié)。在放樣環(huán)節(jié)，廠房建設(shè)的主要目標(biāo)可以被看作是施工企業(yè)確定屋架形式的主要依據(jù)。在實際施工環(huán)節(jié)，施工單位可以按照前一個拼裝的屋架底模為標(biāo)準(zhǔn)，開展焊接作業(yè)和裝配作業(yè)。這一措施的應(yīng)用，可以在為施工尺寸的準(zhǔn)確性提供保障的基礎(chǔ)上，為焊縫區(qū)域的清潔度提供保障。

2.3鋼屋架吊裝施工要點

大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房的鋼結(jié)構(gòu)長度在20m以上，因而鋼屋架整體吊裝模式也成為了一種較為常用的施工方式。施工人員在吊裝工作開展過程中，多使用以三點吊裝方式為主的吊裝方式。這種施工方式通常以廠房的水平屋面為支撐。屋架吊裝是鋼屋架吊裝施工中的重要內(nèi)容，為保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，利用螺栓連接鋼屋架與鋼柱的施工方案已經(jīng)開始在鋼結(jié)構(gòu)廠房施工過程中得到應(yīng)用。在屋架吊裝工作完成以后，安裝位置的準(zhǔn)確性需要得到施工人員的關(guān)注。相鄰屋架之間的垂直支撐安裝方式與校驗方式的實施，也可以為鋼屋架吊裝施工的施工質(zhì)量提供保障。

3、大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房施工的案例分析

3.1工程概況

以我國某地某產(chǎn)業(yè)園區(qū)項目為例，該項目建筑總面積約42萬㎡，分為場地西側(cè)的廠前區(qū)和東側(cè)的廠房區(qū)，廠前區(qū)以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，廠房區(qū)以鋼結(jié)構(gòu)為主，由車體組裝聯(lián)合廠房、轉(zhuǎn)向架聯(lián)合廠房、調(diào)試廠房、表面處理廠房、電氣廠房、發(fā)送廠房等多種廠房構(gòu)成。以上廠房基礎(chǔ)形式根據(jù)地質(zhì)條件不同分為預(yù)制管樁基礎(chǔ)和天然獨立基礎(chǔ)，廠房為單層門式輕鋼結(jié)構(gòu)，輔房為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，建筑主體結(jié)構(gòu)使用年限50年，抗震設(shè)防烈度6度，耐火等級為二級，火災(zāi)危險性為丁類，屋面防水等級為Ⅱ級，建筑節(jié)能為擠塑板外保溫系統(tǒng)。

3.2鋼結(jié)構(gòu)的制作

3.2.1鋼結(jié)構(gòu)的放樣與切割

鋼結(jié)構(gòu)的放樣與切割，是該工程項目鋼結(jié)構(gòu)制作工作中的重要內(nèi)容。在放樣工作開始之前，施工單位需要在了解施工圖與相關(guān)工藝標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對施工過程中所需的各個部件的尺寸及尺寸精度進行嚴(yán)格控制。在放樣樣板的制作環(huán)節(jié)，施工單位可以利用厚度為0.3mm的厚鐵皮完成放樣樣板的制備，并要對切割過程、焊接過程等各個過程所耗費的加工余量進行明確。切線和孔徑等信息需要及時標(biāo)記與樣板之上。在鋼結(jié)構(gòu)切割環(huán)節(jié)，半自動精密切割技術(shù)與數(shù)控精密切割技術(shù)是施工人員所常用的兩種切割技術(shù)。切割方法的選用，與節(jié)點板的厚度之間有著一定的聯(lián)系，如在節(jié)點板厚度在12mm以下的情況下，施工人員往往會將剪板機應(yīng)用于切割過程之中，反之施工人員會對半自動精密切割技術(shù)或數(shù)控精密切割技術(shù)進行應(yīng)用。

3.2.2焊接方法與相關(guān)技術(shù)要求

從鋼結(jié)構(gòu)施工過程中所使用的焊接方法來看，在鋼柱和鋼吊車梁等部位的焊接施工環(huán)節(jié)，施工人員多采用的是利用自動埋弧焊機進行船形位焊接的焊接方式。這一焊接方式所應(yīng)用到的焊絲為H08MnA焊絲，施工過程應(yīng)用有HJ431型焊劑。出于維護工程施工質(zhì)量的需要，施工人員也需要按照規(guī)定，對焊劑進行烘干處理。手工電焊方式也是該工程項目施工中所應(yīng)用的施工方式，手工電焊方式多應(yīng)用于柱頭板與柱腳板的焊接過程之中。在焊接技術(shù)要求方面，該工程所遵循的板材拼接焊縫質(zhì)量要求與GB 50205-2001鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收規(guī)范中的Ⅱ級焊縫質(zhì)量要求相吻合[2]。與之相關(guān)的探測辦法為無損探傷的辦法。

3.3鋼結(jié)構(gòu)的安裝

3.3.1大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房的鋼柱安裝

大跨度結(jié)構(gòu)廠房的鋼柱安裝工作涉及到了以下內(nèi)容：一是鋼柱的吊裝順序;二是吊裝方式與起重設(shè)備的應(yīng)用;三是吊點位置、吊索與吊具的確定。鋼柱的吊裝順序與鋼柱的平面位置和廠房所處的實際環(huán)境之間有著一定的聯(lián)系。為保證吊裝過程的安全性，施工人員在完成第一根鋼柱的吊裝施工以后，需要在剛度較小的方向設(shè)置風(fēng)纜、風(fēng)纜所使用的材料為Φ8以上的鋼絲繩和1t的手拉葫蘆，在第二根鋼柱安裝完成以后，施工人員需要及時完成柱間支撐與系桿的安裝工作。鋼柱的吊裝方式與起重設(shè)備的選用，與鋼柱高度、重量和現(xiàn)場作業(yè)條件有關(guān)。根據(jù)本文中所述工程的實際情況，施工人員可以將單機旋轉(zhuǎn)法應(yīng)用于鋼柱吊裝施工過程之中，吊裝過程可以選用16T汽車吊。

3.3.2大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房屋面鋼梁安裝與支撐安裝

在鋼梁安裝環(huán)節(jié)，相關(guān)人員需要讓鋼梁構(gòu)件在起吊時處于受力均勻的狀態(tài)，并要避免構(gòu)件在起吊過程中出現(xiàn)的扭曲變形問題。吊索與水平面之間的夾角控制在45°以內(nèi)，吊索的直徑需要控制在14mm以內(nèi)，吊鉤上也安裝有鋼扁擔(dān)。

結(jié)語：大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房施工對建筑施工技術(shù)有著較為嚴(yán)格的要求，施工人員需要根據(jù)工程的實際情況，對焊接措施和鋼柱安裝措施等內(nèi)容進行完善。在屋架吊裝工作完成以后，安裝位置的準(zhǔn)確性需要得到施工人員的關(guān)注。

參考文獻：

[1]蔡小平，朱雙英，顧國忠.大跨度超高重型鋼結(jié)構(gòu)廠房施工技術(shù)[J].建筑施工，2016，38（12）：1677-1679.

[2]王建會.大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房施工技術(shù)[J].山西建筑，2008（31）：155-156.