單層超大層高大跨重載工業(yè)廠房快速建造關(guān)鍵技術(shù)

吳壯 王翰 劉軍 畢朝輝

摘 要：近年來，隨著工業(yè)發(fā)展對單層工業(yè)廠房的要求越來越高，現(xiàn)在的工業(yè)建筑朝著超大層高、大跨度、大柱距、大噸位吊車的方向發(fā)展，為適應(yīng)當(dāng)前工業(yè)廠房的發(fā)展水平，應(yīng)當(dāng)對這類單層超大層高大跨重載工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)體系及其快速建造關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入的研究和探索。本文首先介紹了大跨度工業(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，分析了鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房安裝的準(zhǔn)備工作，并結(jié)合相關(guān)實踐經(jīng)驗，介紹超大層高大跨重載鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房快速建造關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：單層;超大層高;大跨度;重載工業(yè)廠房;鋼結(jié)構(gòu);快速建造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.118

1 項目概況

船用鍋爐、陸用鍋爐及輔助設(shè)備生產(chǎn)、研發(fā)、測試中心工程面積約6.5萬平方米，建設(shè)單位為阿法拉伐（青島）工業(yè)有限公司，項目僅用6個月完成鋼結(jié)構(gòu)主體安裝、混凝土硬化地坪、室外管網(wǎng)埋設(shè)及道路施工，同時質(zhì)量、安全、成本等方面均達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。本工程主要用于鍋爐設(shè)備的生產(chǎn)、研發(fā)的生產(chǎn)車間，具有層高大、跨度大、單體建筑面積大、具有“短”、“平”、“快”等特點。

2 技術(shù)特點

（1）精細(xì)策劃，統(tǒng)籌兼顧。通過對基礎(chǔ)、主體及裝飾等施工階段現(xiàn)場總平面布置的精細(xì)策劃，結(jié)合廠房施工“短”、“平”、“快”的特點，布置材料堆放、加工廠、同時兼顧現(xiàn)場交通運輸路線的規(guī)劃。通過采用市政管網(wǎng)永臨結(jié)合技術(shù)避免反刨施工。在主體及裝飾施工階段采用全穿插施工技術(shù)，合理插入砌體、粗裝修、精裝修、外墻、園林等專業(yè)施工，在合理壓縮施工工期的前提下，確保工程施工質(zhì)量及安全。

（2）工藝先進(jìn)，工期縮短：①采用整體吊裝工藝，廠房屋面的AHU機(jī)房結(jié)構(gòu)復(fù)雜，項目部通過采用整體吊裝技術(shù)，在地面對AHU機(jī)房進(jìn)行整體組裝，使用起重設(shè)備一次性起吊、安裝到位到位。進(jìn)而減少AHU機(jī)房高空拼裝作業(yè)，保證施工安全。②地面采用跳倉法施工工藝，以傳力桿設(shè)置為分倉依據(jù)，以生產(chǎn)車間東西向軸線為界進(jìn)行混凝土硬化地坪跳倉澆筑。跳倉法施工不僅能有效保證施工質(zhì)量，同時可利用混凝土跳倉澆筑的時間間隔進(jìn)組織其他工序的穿插施工。

（3）嚴(yán)格履行總承包管理職責(zé)。各分包單位的加工區(qū)及材料堆場統(tǒng)一規(guī)劃布置，避免二次材料搬運。根據(jù)各施工階段的工藝要求優(yōu)化施工工序銜接與穿插，組織骨干技術(shù)人員對室外管網(wǎng)及道路施工進(jìn)行分區(qū)分階段策劃，形成室外管網(wǎng)及道路的施工部署，與鋼結(jié)構(gòu)吊裝作業(yè)協(xié)同考慮，合理避讓。鋼構(gòu)件吊裝，主體混凝土結(jié)構(gòu)、二次結(jié)構(gòu)及裝修施工等工序采用全穿插施工技術(shù)，組織流水施工。選用混凝土地面跳倉法、砌體打包運輸?shù)认冗M(jìn)的快速建造技術(shù)組織施工，達(dá)到工程安全、質(zhì)量目標(biāo)及工期效益最大化。

3 施工應(yīng)用

（1）項目部在策劃階段就針對廠房施工周期短、投資少、見效快、效益高、施工占地面積大、縱橫向施工交叉集中等特點，在進(jìn)場前統(tǒng)一規(guī)劃總平面，考慮各階段進(jìn)場勞務(wù)及專業(yè)隊伍并合理布置材料堆場、加工廠，保證廠區(qū)內(nèi)鋼構(gòu)件及大型材料運輸路線暢通，避免材料的二次搬運。通過使用BIM技術(shù)模擬演示動態(tài)施工過程，避免材料堆場及加工廠影響后續(xù)市政施工。

（2）進(jìn)場后通過與業(yè)主協(xié)商首先進(jìn)行永久圍墻基礎(chǔ)施工，然后按照先施工市政管網(wǎng)和道路路基，將廠區(qū)內(nèi)道路的基層施工完成，作為項目施工臨時道路，既降低了項目部臨建硬化成本，又滿足現(xiàn)場施工對整體交通組織的要求。項目部通過應(yīng)用永臨結(jié)合技術(shù)，極大的壓縮室外工程施工工期。

（3）對于生產(chǎn)車間及辦公樓等含有PHC預(yù)制管樁的單體先進(jìn)行土方開挖以及截樁、灌芯等相關(guān)樁基施工工作，然后按照施工分區(qū)組織各單體工程的基礎(chǔ)分部流水施工，此階段部署鋼構(gòu)、機(jī)電、消防等工程材料詢價、招標(biāo)、采購工作以及鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計、構(gòu)件加工制作等工作。為鋼構(gòu)及時進(jìn)場創(chuàng)造便利條件。在樁基承臺基礎(chǔ)施工同時，穿插室內(nèi)機(jī)電防雷接地、室內(nèi)外排水預(yù)埋施工。同時做好安裝預(yù)留預(yù)埋工作及BIM深化設(shè)計工作。繪制綜合管線布置圖，進(jìn)行各專業(yè)碰撞檢測，合理調(diào)整管線布局，為后續(xù)機(jī)電安裝施工創(chuàng)造條件。

（4）基礎(chǔ)回填工作開始后，按進(jìn)度計劃要求流水組織鋼構(gòu)件進(jìn)場，項目部按策劃布置鋼構(gòu)件及其他材料堆場，利用廠房地面級配碎石層作為鋼結(jié)構(gòu)吊裝作業(yè)操作層。既保證場地平整結(jié)實、吊裝安全、又符合揚塵治理要求。項目部合理穿插分項工程施工，利用全穿插施工技術(shù)組織流水施工作業(yè)，在保證各單體施工整潔有序的情況下，縮短主體施工工期。

（5）室內(nèi)墊層開始分區(qū)跳倉澆筑施工，機(jī)電、消防、廠房維護(hù)結(jié)構(gòu)、室內(nèi)二次結(jié)構(gòu)等專業(yè)穿插施工，依次進(jìn)行流水段施工，而后開始混凝土硬化地坪跳倉施工，最后進(jìn)行裝飾裝修施工及機(jī)電安裝施工。

（6）雨季到來前完成廠區(qū)內(nèi)雨、污水管網(wǎng)并與外管網(wǎng)敷設(shè)、接駁工作，通過提前策劃采用有效措施形成自排和抽水至雨水井相結(jié)合的排水方式，以滿足現(xiàn)場雨季施工排水要求。

（7）項目部通過精心策劃將室外工程避開雨季及冬季施工，使得室外開挖施工對廠區(qū)交通、工序疊加后施工質(zhì)量的影響降至最小。

本工程從工業(yè)廠房施工的工藝選擇、施工總平面規(guī)劃、工序穿插等多層面采取快速建造技術(shù)，特別在施工階段采用鋼結(jié)構(gòu)整體吊裝工藝、全穿插施工技術(shù)、永臨結(jié)合施工技術(shù)、金剛砂整體固化地坪技術(shù)、地面跳倉工藝等施工工藝，同時考慮了人員、機(jī)械、材料配置與協(xié)調(diào)。項目部僅用6個月時間完成廠房施工任務(wù)，體現(xiàn)出快速建造、全穿插施工的技術(shù)優(yōu)勢，大大縮短了施工周期，極大的降低了項目成本，實現(xiàn)了對業(yè)主的完美履約。

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項目名稱：膠州阿法拉伐項目，單層超大層高大跨重載工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)體系及其關(guān)鍵技術(shù)研究，課題編號SD201805。

作者簡介：吳壯（1984-），男，遼寧海城人，本科，工程師，研究方向：建筑工程。