鋼結(jié)構(gòu)加工優(yōu)化

岳志興 王在奎 王風(fēng)海 尹志廷 馬興龍

摘? 要：作為主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一，鋼結(jié)構(gòu)廣泛地應(yīng)用于大型建筑物的建設(shè)之中，它的強(qiáng)度高、自重輕、整體剛度好、變形能力強(qiáng)，在建筑物設(shè)計(jì)中所占的比例越來(lái)越大。傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)加工方式是在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)毛坯料進(jìn)行切割、焊接、鉆孔、噴砂以及涂漆，容易受到多種因素影響，天氣、施工人員技術(shù)水平、制作設(shè)備等條件制約不僅會(huì)延誤鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工期，拖慢施工進(jìn)度，甚至?xí)绊懏a(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅，人工噴砂、涂漆過(guò)程也會(huì)對(duì)施工環(huán)境造成污染。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)? 現(xiàn)場(chǎng)加工? 工廠化加工? 大規(guī)模生產(chǎn)

中圖分類號(hào)：TU75 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）11（c）-0104-02

該工程為內(nèi)蒙古能源發(fā)電科右中發(fā)電公司2×660MW機(jī)組工程，主廠房7.75m層、15.45m層樓面支撐梁全部設(shè)計(jì)為鋼梁結(jié)構(gòu)。鋼屋架跨度為38000mm×5000mm，鋼結(jié)構(gòu)制作安裝共計(jì)約1000t，煙囪內(nèi)平臺(tái)鋼梁及格柵制作安裝共計(jì)約400t。工程鋼結(jié)構(gòu)加工數(shù)量大，現(xiàn)場(chǎng)加工工期受天氣影響無(wú)法保證，且加工機(jī)械自動(dòng)化程度低，加工精度無(wú)法保證，現(xiàn)場(chǎng)噴砂防腐環(huán)節(jié)也會(huì)污染環(huán)境，因此需對(duì)鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)加工模式進(jìn)行改進(jìn)。

1? 現(xiàn)狀調(diào)查

1.1 鋼結(jié)構(gòu)加工采用施工現(xiàn)場(chǎng)加工模式

目前國(guó)內(nèi)的很多電廠建設(shè)所需的鋼結(jié)構(gòu)還采用施工現(xiàn)場(chǎng)加工模式，主廠房的鋼梁及次梁都需要在現(xiàn)場(chǎng)制作，噴砂除銹、栓釘焊接以及涂刷底漆等工序也需要現(xiàn)場(chǎng)人工完成。鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)加工制作有以下特點(diǎn)。

（1）受季節(jié)天氣影響，加工工期無(wú)法保證。

（2）自動(dòng)化機(jī)械利用率低，施工工藝差。

（3）現(xiàn)場(chǎng)采用噴砂除銹防腐，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)及周圍環(huán)境造成污染。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)采用工廠化加工

隨著鋼結(jié)構(gòu)在建筑業(yè)中的用量不斷增加，出現(xiàn)了很多專門進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)加工生產(chǎn)的工廠。這些進(jìn)行專門化生產(chǎn)的工廠設(shè)備先進(jìn)，產(chǎn)品工藝制造流程完善，制造的鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量高，鉆孔對(duì)中性好，有著現(xiàn)場(chǎng)加工模式所不能比擬的優(yōu)勢(shì)，其優(yōu)勢(shì)具體如下。

（1）不受季節(jié)天氣影響，保證施工工期。

（2）自動(dòng)化機(jī)械利用率高，保證施工工藝。

（3）工廠拋丸除銹防腐，采用封閉空間，對(duì)周圍環(huán)境影響較小。

2? 原因分析

2.1 影響鋼結(jié)構(gòu)加工質(zhì)量的因素分析

通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，團(tuán)隊(duì)從工廠加工可行性、產(chǎn)品質(zhì)量控制等因素進(jìn)行分析對(duì)比，繪制了以下關(guān)系圖（如圖1所示）。

2.2 影響鋼結(jié)構(gòu)加工主要因素確認(rèn)

經(jīng)多次討論研究，針對(duì)以上各個(gè)因素逐一調(diào)查、分析、論證，確定以下主要原因：切割下料缺少熟練操作人員;參加施工人員非專業(yè)人員，需進(jìn)行崗前培訓(xùn);現(xiàn)場(chǎng)鋼梁制作人工切割下料，使用磁力鉆制孔，現(xiàn)場(chǎng)使用噴砂機(jī)進(jìn)行除銹;現(xiàn)場(chǎng)采用半自動(dòng)割刀下料，人工焊接;現(xiàn)場(chǎng)靠人工下料、組對(duì)焊接。

2.3 對(duì)策措施

經(jīng)過(guò)對(duì)以上影響因素的因果分析，要因的確認(rèn)和制定相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案優(yōu)化，實(shí)施了以下措施。

（1）將原來(lái)采用人工切割下料改為機(jī)械自動(dòng)控制切割下料，確保切割面光滑平整。

（2）將原來(lái)人工進(jìn)行H型鋼組對(duì)焊接改為機(jī)械組對(duì)，埋弧焊接。

（3）將原來(lái)磁力鉆孔改為自動(dòng)控制鉆孔，確保制孔距離，減小鉆孔誤差。

（4）現(xiàn)場(chǎng)加工受大風(fēng)雨雪天氣影響，無(wú)法保證施工工期;改為工廠車間加工，不受大風(fēng)雨雪天氣影響，保證施工質(zhì)量。

（5）現(xiàn)場(chǎng)噴砂除銹防腐，灰塵四處飛揚(yáng)污染周圍施工環(huán)境;改為車間拋丸除銹防腐，對(duì)除銹粉塵進(jìn)行收集處理，減少環(huán)境污染。

3? 改進(jìn)成果對(duì)比

將鋼結(jié)構(gòu)從現(xiàn)場(chǎng)加工轉(zhuǎn)變?yōu)楣S化加工之后，取得了良好的生產(chǎn)效果，現(xiàn)從加工質(zhì)量與環(huán)境改善兩方面對(duì)新舊加工方式進(jìn)行比較。

3.1 加工質(zhì)量

制作優(yōu)化效果更加合理科學(xué)，從最初的下料不平整、工藝質(zhì)量差到最后下料切口平滑整齊，一次小的制作優(yōu)化就是一次施工質(zhì)量的升華和完善。

3.2 環(huán)境改善

從最初的現(xiàn)場(chǎng)噴砂到處灰塵飛揚(yáng)，到施工現(xiàn)場(chǎng)零污染，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境和環(huán)保都做出了優(yōu)質(zhì)的改善。

4? 推廣及應(yīng)用前景

該鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化加工的方式已經(jīng)在內(nèi)蒙古能源發(fā)電科右中發(fā)電公司2×660MW機(jī)組工程#1機(jī)組鋼結(jié)構(gòu)施工中得到了應(yīng)用。該方式可廣泛用于發(fā)電廠主廠房鋼結(jié)構(gòu)加工過(guò)程，通過(guò)優(yōu)化，不僅科學(xué)合理地提高了鋼梁加工質(zhì)量，改善了作業(yè)環(huán)境，縮短了施工工期，而且為公司降低了大量機(jī)械運(yùn)營(yíng)成本和現(xiàn)場(chǎng)管理措施費(fèi)用，具有較高的推廣使用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。

5? 結(jié)語(yǔ)

鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)加工滿足的往往是單個(gè)項(xiàng)目的需求，加工制作不僅需要成套電焊、切割等設(shè)備和起重機(jī)械的配合，還需要有經(jīng)驗(yàn)的鉚工、焊工等技術(shù)人員參與制作，與工廠化加工相比較，成本較高。露天的施工環(huán)境易受大風(fēng)降雨等惡劣天氣影響，難以保證工期需要，且制作人員技術(shù)水平參差不齊，加工質(zhì)量較差?，F(xiàn)場(chǎng)制作時(shí)的人工噴砂、噴漆過(guò)程對(duì)工人的身體有危害，對(duì)環(huán)境也有污染。

工廠化加工是大批量的制作，加工設(shè)備先進(jìn)完善，工人操作熟練，焊縫檢測(cè)準(zhǔn)確，能夠保證鋼結(jié)構(gòu)的加工質(zhì)量和工期需要。鋼結(jié)構(gòu)工廠化加工在內(nèi)蒙古右中工程中的運(yùn)用取得了良好的效果，既保證了工程的建設(shè)質(zhì)量，也為公司降低了大量機(jī)械運(yùn)行和現(xiàn)場(chǎng)管理費(fèi)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 王艷紅.電廠主廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝施工[J].科技與生活，2010（21）：68.

[2] 張崇洋，徐建偉，陳樹(shù)義，等.1000MW火電機(jī)組鍋爐吊裝的側(cè)煤倉(cāng)設(shè)計(jì)[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2014（20）：9-11.

[3] 李法眾，王建雄，俞玉祥，等.4×1000MW發(fā)電機(jī)組主廠房超級(jí)鋼結(jié)構(gòu)吊裝[J].建筑施工，2006，28（6）：447-449.