建筑大跨度門式鋼架鋼結(jié)構(gòu)廠房施工關(guān)鍵工藝

曾睿

（廣州宏達(dá)工程顧問集團(tuán)有限公司）

建筑大跨度門式鋼架鋼結(jié)構(gòu)廠房施工是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，涉及到眾多不同的施工流程以及施工工藝。每一個(gè)環(huán)節(jié)都至關(guān)重要，稍有不慎就有可能構(gòu)成對整體建筑的質(zhì)量影響。因此就需要對施工過程中的關(guān)鍵工藝進(jìn)行深入研究，這樣有利于提高廠房的整體性能，以此來適應(yīng)該領(lǐng)域的高速發(fā)展。

1 建筑大跨度門式鋼架鋼結(jié)構(gòu)概述

1.1 優(yōu)勢以及原理

建筑大跨度門式鋼架鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，并且展現(xiàn)出其獨(dú)到的應(yīng)用優(yōu)勢。這種建設(shè)模式具有輕巧的特點(diǎn)，應(yīng)用在工業(yè)廠房的建設(shè)過程中就能夠?qū)崿F(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)建設(shè)較大的工程。其次大跨度門式鋼架結(jié)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，鋼架鋼構(gòu)件大部分在工廠制作，鋼架鋼構(gòu)件運(yùn)送至施工現(xiàn)場快速進(jìn)行組合安裝后就能夠投入使用。工業(yè)化程度較高，因此建設(shè)成本相對比較低。在性能方面，由于采用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，在抗風(fēng)、抗震等方面均具有出色的性能。該類型的鋼架結(jié)構(gòu)在空間幾何上經(jīng)過嚴(yán)格的計(jì)算，使用高強(qiáng)度螺栓來對不同部件進(jìn)行固定，最終就能夠形成一個(gè)整體架構(gòu)。在實(shí)際應(yīng)用中具有安全、可靠的特征，能夠滿足大多數(shù)工業(yè)廠房建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 加工制作工藝流程

在確定了廠房的建設(shè)方案以及相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)之后，就可以根據(jù)已有的工序以及技術(shù)來確定相應(yīng)的制作流程。流程包括：施工準(zhǔn)備→原材料采、驗(yàn)、進(jìn)廠→放樣→下料切割原材→制作→檢驗(yàn)校正→預(yù)拼裝→拋丸除銹→噴防銹漆→成品檢驗(yàn)→裝箱編號→鋼構(gòu)件運(yùn)輸。

H 型柱、梁腹板下料時(shí)應(yīng)注意截面尺寸的變化，應(yīng)在兩端留有加工余量。柱、梁的主要焊縫采用埋弧自動焊接，焊接順序要按焊接工藝評定要求的順序進(jìn)行，防止焊接變形。加工過程中鋼柱要保證垂直度公差，（單層柱垂直度允許偏差：≤10mm，多層柱垂直度允許偏差：底層柱≤10mm，上節(jié)柱≤35mm），鋼梁要保證其撓度（起拱1：1000），防止下?lián)献冃?。通過焊點(diǎn)拼接，使得不同的半成品鋼構(gòu)件能夠進(jìn)行組合，根據(jù)加工方案來進(jìn)行精確制孔，在適當(dāng)?shù)那闆r下還需要進(jìn)行矯正。高強(qiáng)螺栓節(jié)點(diǎn)板鉆孔，在平面數(shù)控鉆床上進(jìn)行。H 型鋼端部采用三維數(shù)控鉆床鉆孔或磁力鉆上進(jìn)行，安裝螺栓孔可采用搖臂鉆鉆孔。對于制孔難度較大的鋼構(gòu)件，可在預(yù)裝時(shí)套鉆制孔，以確保高強(qiáng)螺栓連接的精度。在加工過程中還可能會存在一部分半成品鋼構(gòu)件出現(xiàn)生銹的情況，要使用拋丸除銹工藝來確保鋼鋼構(gòu)件表面光滑，最終在鋼構(gòu)件的表面涂刷防銹漆，提高使用性能。

1.3 安裝流程

對鋼構(gòu)件進(jìn)行安裝時(shí)，要嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范來進(jìn)行。不同類型的鋼構(gòu)件需要在施工現(xiàn)場放置在不同的臨時(shí)堆場，并設(shè)置好標(biāo)識牌?，F(xiàn)場對鋼構(gòu)件的性能再次進(jìn)行核對和測試，劃定基礎(chǔ)底板安裝位置線，有利于實(shí)現(xiàn)精確安裝。首先安裝鋼柱，確定好廠房的具體建設(shè)規(guī)模以及方位，然后安裝斜梁，進(jìn)一步固定倉房鋼柱，達(dá)到更加穩(wěn)固的狀態(tài)。完成螺栓固定之后，還需要對鋼柱進(jìn)行進(jìn)一步的校正，一定要確保和預(yù)期建設(shè)方案達(dá)到同樣的狀態(tài)，才能夠開展下一步的操作。最后對榀條字、拉條以及屋面板進(jìn)行安裝，這些部件安裝相對來說難度比較低，操作也比較簡單。

2 建筑大跨度門式鋼架鋼結(jié)構(gòu)廠房的鋼構(gòu)件制作以及安裝

在鋼構(gòu)件制作之前，一般都需要根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的具體參數(shù)來進(jìn)行1：1 放樣，選定好需要使用的材料，對于該鋼構(gòu)件樣品進(jìn)行性能測試，直到滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。這一過程中可以通過數(shù)控機(jī)床來進(jìn)行進(jìn)一步的修正和加工，直到完全符合圖紙的設(shè)計(jì)參數(shù)。目前該領(lǐng)域中常用H 型鋼自動組立機(jī)來進(jìn)行拼裝點(diǎn)焊，能夠?qū)崿F(xiàn)鎖定自控位置，實(shí)現(xiàn)精確制孔。制孔過程中往往需要較大的力矩，由搖臂鉆來作為自控機(jī)械。在實(shí)際制作鋼架鋼構(gòu)件的過程中，并不是每一片鋼板進(jìn)行一次鉆孔，而是通過對多片鋼板進(jìn)行疊加，最終能夠重疊在一起，并且確保邊緣對齊，在此基礎(chǔ)上鎖定需要鉆孔的具體位置，進(jìn)行一次性鉆孔，這樣就極大地提高了鉆孔的效率。但是必須要確保能夠嚴(yán)格夾緊鋼板，否則就很有可能導(dǎo)致鉆孔位置不正確，出現(xiàn)移位的情況，造成對鋼板材料的浪費(fèi)。在安裝的過程中，可以適當(dāng)根據(jù)周圍安裝的環(huán)境來調(diào)整施工方案，盡量避免出現(xiàn)鋼構(gòu)件變形的情況。從靠近山墻部位開始，裝設(shè)檁條，并要做好支撐結(jié)構(gòu)，計(jì)算好能夠達(dá)到的側(cè)向剛度。一般都是從兩榀鋼架開始，逐漸延伸向建筑的另一側(cè)。

在校準(zhǔn)過程中，不再需要對最開始安裝的兩榀鋼架進(jìn)行校準(zhǔn)，這樣是為了避免對其結(jié)構(gòu)帶來影響，最終造成大面積的鋼架需要重新校準(zhǔn)。校準(zhǔn)完成之后，使用扳手等工具來擰緊螺栓。在拉條安裝時(shí)，嚴(yán)格確保達(dá)到緊固的狀態(tài)，必須要控制好所使用的力度，如果力度過大，就有可能造成墻梁出現(xiàn)被拉彎的情況。山墻墻架一部分環(huán)節(jié)都可以在地面進(jìn)行，直接在地面進(jìn)行拼裝并進(jìn)行校準(zhǔn)，然后得到的模塊可以通過起吊機(jī)來進(jìn)行立體安裝。在建筑大跨度門式鋼架鋼結(jié)構(gòu)廠房施工時(shí)，比較科學(xué)的方法是從中間部位開始安裝，這一過程中主要是指安裝柱間梁、鋼架柱等重要鋼構(gòu)件，至此就確定了廠房的整體結(jié)構(gòu)。所建立起的結(jié)構(gòu)實(shí)際上具有穩(wěn)定的空間幾何體系，各個(gè)鋼架能夠?qū)崿F(xiàn)相互支撐的作用。

3 建筑大跨度門式鋼架鋼結(jié)構(gòu)廠房的安裝要點(diǎn)

在安裝斜梁時(shí)，要采用吊裝的安裝方法，可以通過單機(jī)兩點(diǎn)起吊的模式來完成這一過程。斜梁本身重量比較大，那么在吊裝的過程中，重量就會集中在索具連接斜梁處，造成的壓強(qiáng)比較大。因此需要使用鐵扁擔(dān)來分解這些壓力，并且能夠更好地提高吊裝過程的穩(wěn)定性。在大型斜梁吊裝時(shí)，還可以使用雙機(jī)抬吊的方法，并且最終開展整體校核，確保能夠達(dá)到預(yù)期的吊裝標(biāo)準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)一步安裝支撐、檁條、拉條等部件。建筑大跨度門式鋼架鋼結(jié)構(gòu)廠房建設(shè)中所使用的鋼柱具有重量輕的特征，可以在鋼柱的頂端放置吊耳，然后通過起吊機(jī)來緩慢拉起吊耳，最終鋼柱能夠在空中以垂直于地面的狀態(tài)來進(jìn)行移動，這就能夠更好地插入孔洞，實(shí)現(xiàn)完美對接。完成了這一過程之后，要通過栓緊螺帽的方式來固定鋼柱，在空間幾何體系尚未建設(shè)完成之前，需要通過相應(yīng)的輔助支撐結(jié)構(gòu)來臨時(shí)性的對鋼柱進(jìn)行支撐，避免鋼柱出現(xiàn)傾斜或者是傾倒的狀況。由上述安裝過程可以發(fā)現(xiàn)，很多流程中都使用到了高強(qiáng)度螺栓，這也是整個(gè)廠房建設(shè)的重要鋼構(gòu)件。高強(qiáng)度螺栓在使用之前，要進(jìn)行認(rèn)真檢查，一定要確保具有足夠強(qiáng)的性能，就是因?yàn)楦邚?qiáng)度螺栓很大程度上都是用來對一些重要的鋼構(gòu)件進(jìn)行固定。在安裝高強(qiáng)度螺栓時(shí)，要能夠通過旋轉(zhuǎn)螺栓使其能夠自由地進(jìn)入孔內(nèi)，對于不能自由穿入的螺栓孔，可以適當(dāng)通過銼刀來進(jìn)行簡單修整，一定要避免通過強(qiáng)行敲擊螺栓進(jìn)入的情況，很容易造成對鋼架結(jié)構(gòu)的影響，最終進(jìn)行復(fù)擰和終擰。在風(fēng)雪天氣中，也不得安裝高強(qiáng)度螺栓，這主要與材料的熱脹冷縮性質(zhì)有關(guān)。

屋面板的安裝過程也是十分重要的，在完成了鋼架結(jié)構(gòu)的架設(shè)之后，在安裝屋面板時(shí)，要確保已經(jīng)安裝過屋面檁條系統(tǒng)，然后就可以依據(jù)該系統(tǒng)來安裝定位線，定位線的長度可以略微大于設(shè)計(jì)的長度，在后期可以減掉多余的長度。通過吊車來搬運(yùn)面板，將其定位在正確的位置，然后每一塊面板的放置都需要壓在前一塊板的搭接邊上，這種結(jié)構(gòu)能夠更好地實(shí)現(xiàn)契合，面板和面板之間形成作用力，能夠更加穩(wěn)固地安裝下來。然后對面板下面的泡沫塑料封條進(jìn)行咬邊，通過比較大的外力來使搭接邊緊密結(jié)合。并通過圓形風(fēng)車鋸來進(jìn)行修剪，首先確定好兩個(gè)端點(diǎn)，連接這兩個(gè)端點(diǎn)形成參考，以此為依據(jù)來為完成修剪過程。最終的目標(biāo)是能夠使面板伸入天溝的長度與預(yù)期方案一致。折邊要使用上彎器和下彎器，折邊的目的是有利于控制雨水流動的方向。然后在這一流程之后，就開始打膠環(huán)節(jié)，所使用的密封膠能夠避免雨水滲入孔隙，打膠之前要清理表面的雜質(zhì)物，確保表面光滑潔凈。至此就可以最后對屋脊堵頭以及屋脊板進(jìn)行安裝，該過程同樣需要安裝基準(zhǔn)線，使得屋脊板能夠更加精確的裝設(shè)，使用拉鉚釘進(jìn)行連接，但是也需要注意避開屋面板波谷。

4 施工注意事項(xiàng)

建筑大跨度門式鋼架鋼結(jié)構(gòu)廠房施工建設(shè)相對比較復(fù)雜，每一項(xiàng)工藝的要求都比較高。為了確保達(dá)到預(yù)期的建設(shè)效果并且嚴(yán)格確保質(zhì)量，首先就需要做好溝通工作，建設(shè)單位和施工單位需要對廠房屋面是否加裝太陽能發(fā)電板，橋式起重機(jī)荷載，吊具和燈具等在施工建設(shè)過程中涉及到的各項(xiàng)細(xì)節(jié)進(jìn)行敲定，確定相應(yīng)的技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。其次要嚴(yán)格按照國家相關(guān)法律法規(guī)來確定施工流程以及施工細(xì)節(jié)，可邀請建設(shè)單位和監(jiān)理單位駐廠監(jiān)造鋼構(gòu)件制作過程，并共同做好制作質(zhì)量監(jiān)管工作。要嚴(yán)格確保整個(gè)施工建設(shè)過程中涉及到的每一項(xiàng)原材料都能夠達(dá)標(biāo)。一旦發(fā)現(xiàn)實(shí)際施工建設(shè)過程與施工方案存在偏差，就需要召集專家組來查明原因，并且及時(shí)通知建設(shè)單位。

同時(shí)需要特別注意到鋼結(jié)構(gòu)安裝高空作業(yè)較多，要嚴(yán)格按照安全生產(chǎn)相關(guān)規(guī)定來作業(yè)，降低施工過程中各種風(fēng)險(xiǎn)。將每一項(xiàng)具體的責(zé)任都劃分到具體的人身上，加強(qiáng)安全生產(chǎn)管理和監(jiān)督。對于電氣設(shè)備以及起重機(jī)械進(jìn)行更加嚴(yán)格的監(jiān)管，一定要確保帶證上崗、定人定崗定責(zé)。總體來說，建筑大跨度門式鋼架鋼結(jié)構(gòu)廠房施工需要建立更加完善的施工管理體系，堅(jiān)持質(zhì)量優(yōu)先、安全優(yōu)先的施工理念，在關(guān)鍵工藝方面更加注重細(xì)節(jié)，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來作業(yè)，提高廠房建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

本文對建筑大跨度門式鋼架鋼結(jié)構(gòu)廠房施工關(guān)鍵工藝進(jìn)行了分析，并且對其中需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行了重點(diǎn)說明。在實(shí)際施工建設(shè)過程中，要能夠從多個(gè)角度出發(fā)，認(rèn)真做好每一項(xiàng)細(xì)節(jié)，嚴(yán)格控制質(zhì)量。要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及流程來作業(yè)，使鋼架鋼結(jié)構(gòu)廠房具有更強(qiáng)的抗風(fēng)抗震性能，整體的施工進(jìn)度快，質(zhì)量可觀，并且能夠盡量降低工程造價(jià)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。