鋼結構工業(yè)廠房建設施工問題分析

李安安

（華山國際工程有限公司，陜西西安 710003）

0 引言

現(xiàn)階段我國在工業(yè)廠房建設鋼結構施工技術方面的研究雖然已經(jīng)取得了顯著的成果，但仍存在一定不足，相關問題尚未得到全面解決，因此需要進一步深化對該類施工技術要點的研究，其不僅與工業(yè)廠房建設施工效率和質(zhì)量直接相關，也對未來工業(yè)廠房建設的發(fā)展起關鍵作用。

1 工業(yè)廠房建設鋼結構概述

在工業(yè)廠房建設鋼結構工程中，鋼柱可以單獨使用，也可與混凝土混合使用。鋼板墻施工包括預制鋼板和魚尾板連接的構件。組合樓板包括壓型鋼板-混凝土樓板和鋼筋梁樓板，壓型鋼板有開口型和封閉型。工業(yè)廠房建設鋼結構施工的關鍵是材料選擇、施工控制和技術方案編制，同時對鋼結構工程施工實現(xiàn)全過程的控制。施工技術方案是影響整體工業(yè)廠房建設施工的關鍵，鑒于技術方案的重要性，在實際工業(yè)廠房建設項目施工中，為了提高鋼結構施工整體質(zhì)量，必須做好對關鍵技術的研究，進一步確定施工方案，確保技術應用達到鋼結構工程施工標準[1]。

2 鋼結構建筑的優(yōu)越性

與傳統(tǒng)的磚混結構相比，主要闡述鋼結構的優(yōu)越性。磚混結構往往具有較高的自重，而鋼結構則可以不僅承受較大的壓力，抗拉、抗震性能也很優(yōu)越，同時保持較低的自重，因此在超高層建筑和各種大型建筑中具有優(yōu)先權。本文重點介紹了大型廠房鋼結構施工技術。此外，鋼結構與磚-混凝土結構相比的優(yōu)勢在于構造相對方便簡單。更有價值的是鋼結構中所用材料高度工業(yè)化，使得這些材料能夠標準化，流水線生產(chǎn)，效益更高。近年來，我國許多制造企業(yè)和研究機構加快了鋼鐵材料生產(chǎn)技術的研究步伐，鋼鐵材料的不足之處日復一日地得到克服。與此同時，T 形鋼和H 形鋼等許多新型鋼材料也應運而生。在實際設計中，工程師根據(jù)實際情況靈活選擇不同類型的鋼材料，效果顯著且效率高[2]。

3 鋼結構施工技術

3.1 主體結構安裝

鋼結構工業(yè)廠房建設的高度大多在10m 以上，人工施工受到限制，鋼柱的安裝方式主要采用吊裝。鋼柱自重較大且吊裝對于空間要求較高，因此出于安全和施工要求的考慮，在安裝鋼柱前需要將施工區(qū)域隔離，形成相對獨立的空間再通過平行吊裝的方式完成鋼柱的安裝。預埋的螺栓在此過程中存在一定的碰撞風險，而這種風險導致的最直接后果就是螺栓松動，降低其穩(wěn)定性。因此，需要在螺栓上安裝必要的保護措施，以避免鋼柱在吊裝過程中對其產(chǎn)生摩擦、碰撞等沖擊，造成結構的損壞。同時，吊裝過程中，需調(diào)整鋼柱的位置與之前設置的定點高度和位置保持一致，誤差控制在1mm 以內(nèi)。部分鋼結構工業(yè)廠房在該階段的施工缺少對施工秩序的約束，鋼柱的定位以施工人員的操作習慣為準，這會在一定程度上提高不同鋼柱位置的差異化程度[3]。

3.2 吊裝施工技術

鋼結構吊裝工作主要包括平面吊裝和豎向立體吊裝，不同的吊裝方法其吊裝順序也存在差異。在吊裝過程中，需要確定鋼結構的吊裝重心，保障吊裝過程的平衡性。工作人員需要結合繩索受力情況確定平衡點，要提前確定吊裝結構的剛度和強度等。在平面吊裝過程中，首先需要確定安裝中心核心筒的位置，隨后再吊裝和固定周圍結構。在豎向立體吊裝階段，首先需要吊裝下層框架梁，然后再有序吊裝中層和上層。在吊裝過程中，要同時開展固定和測量工作。針對特殊鋼結構需要利用多樣化的組合方式，同時需要提高連接要求。工作人員根據(jù)要求進行拼裝，再根據(jù)建筑實際情況制定科學的安裝方案，最后有序開展吊裝工作。

3.3 屋架

若鋼結構跨度明顯偏大，此時以四點綁扎的方法較為可行。在上弦節(jié)點處確定最為合適的綁扎位置，此處以屋架重心為基準，應滿足左右對稱的關系，調(diào)節(jié)吊索位置，與水平線夾角至少為45°。正式起吊作業(yè)時，在起重機的作用下調(diào)節(jié)屋架中心，使其能夠與吊鉤保持相對準的狀態(tài)，并適當收縮吊鉤，使得屋架脫模。起重機持續(xù)抬升，屋架保持直立狀態(tài)。施工中，若采取的是懸吊法，完成屋架的起吊作業(yè)后需要控制好高度，應置于柱頂上方300mm 處，隨后將其落于柱頂上，使其與安裝準線處于完全對準的狀態(tài)。結束上述施工作業(yè)后，即可采取臨時固定措施，隨后脫鉤。值得注意的是，可使用4 根纜風繩，在其作用下兩側對拉第一榀屋架，并將其與抗風柱有效連接。后續(xù)作業(yè)時，臨時固定處理需使用到屋架校正器。經(jīng)緯儀是整個鋼結構吊裝作業(yè)中尤為關鍵的儀器，在其作用下可精確檢測屋架垂直度，符合質(zhì)量要求后采取電焊處理措施，足夠穩(wěn)定后即可松開吊鉤[4]。

4 鋼結構工業(yè)廠房建設過程當中的施工問題

4.1 廠房結構設計方面的問題

鋼結構廠房的規(guī)劃和施工時，規(guī)劃人員首先要認真分析研究工廠建設項目的性質(zhì)，然后考慮當?shù)氐刭|(zhì)條件、施工要求等方面，運用相應的框架結構和拼接技術，科學合理地建設工業(yè)廠房鋼結構廠房，因為鋼結構廠房建筑的施工時間非常短，其中效益很大，因此工作人員應仔細研究資產(chǎn)設計的平衡和有效性，防止閑置空間的出現(xiàn)，確保施工過程中電網(wǎng)結構的調(diào)整科學合理，確保整體施工質(zhì)量的剛度符合相關要求。

4.2 施工技術的水平比較低

施工時，沒有相應的施工資質(zhì)和施工水平，缺少足夠的資金引進專業(yè)技術人才。這樣在施工的過程缺少專業(yè)的施工技術人才，建筑工程的技術含量是比較低的，后續(xù)容易產(chǎn)生各種問題，不能將技術應用到實際的施工中，沒有辦法發(fā)揮現(xiàn)有的技術人員的水平來提高建筑工程的質(zhì)量，導致工程的質(zhì)量和水平無法得到保障的。另外，施工單位在施工過程中，對相應技術的應用存在方向性錯誤。一方面對于建筑工程的技術問題格外重視，但是先進的技術并不適用于所有的情況，對現(xiàn)場實際情況的認識和管理存在偏差，沒有根據(jù)現(xiàn)場的實際情況及時調(diào)整相應的技術和管理機制，導致在現(xiàn)場的施工過程中出現(xiàn)許多問題，如現(xiàn)場管理沒有秩序，甚至出現(xiàn)了混亂的情況，導致建筑工程在施工過程中效率低下，浪費了大量不必要的時間，施工工序和施工技術無法得到更好地應用，損害了施工單位的實際利益。

4.3 鋼結構施工的溫度控制

在鋼結構施工中，對周圍工作環(huán)境和空氣溫度的要求非常嚴格，因此有必要根據(jù)施工條件選擇合適的材料。鋼結構工業(yè)廠房施工過程中，有必要加強溫度控制，以確保鋼結構工業(yè)廠房的整體安全。當溫度超過標準范圍時，有必要停止施工，采取相應措施將溫度保持在標準范圍內(nèi)，然后才能進行繼續(xù)施工。

4.4 鋼結構體系的穩(wěn)定性控制

鋼結構體系的穩(wěn)定性直接關系到工業(yè)車間的最終施工質(zhì)量，因此工作人員應注意嚴格控制鋼結構體系的穩(wěn)定性。因此，在設計大跨度結構時，工作人員應協(xié)調(diào)局部穩(wěn)定與整體穩(wěn)定之間的關系。一般來說，在大跨度結構施工初期，工作人員統(tǒng)一了穩(wěn)定安全系數(shù)，影響了工廠建筑局部穩(wěn)定與整體穩(wěn)定之間內(nèi)部關系的準確反映。當前鋼結構體系的穩(wěn)定性控制效果尚未達到理想狀態(tài)[4]。

5 優(yōu)化鋼結構工廠廠房施工設計的措施與方法

5.1 做好鋼結構布局設計

鋼結構的空間利用率極高，因此必須確保內(nèi)部布局科學合理。同時合理的空間分配也能為工廠以后的工作打下堅實的基礎，提高相關人員的建設速度和效率。此外，為了進一步確保設備的整體使用效率，工程師應充分分析研究鋼結構的整體應力、載荷力、承載力和變形程度，與鋼結構工業(yè)設備的具體要求完美結合，并選擇相應的施工原料。鋼結構的實際施工中，可以利用網(wǎng)架結構模型充分發(fā)揮鋼結構的應用特點，提高工程施工效率。

5.2 優(yōu)化防火和隔熱設計

鋼結構建筑在施工過程中受到溫度的嚴重影響。因此，在工程施工過程中，防火保溫系統(tǒng)必須合理設計。工人應注意鋼結構工業(yè)廠房的消防系統(tǒng)和保溫系統(tǒng)，確保鋼結構工業(yè)廠房的整體安全穩(wěn)定。通過優(yōu)化和調(diào)整防火保溫系統(tǒng)，可以減少施工過程中火災對整個建筑的影響。有關安全人員必須明確整個廠房的風險系數(shù)，并根據(jù)鋼結構工業(yè)廠房的周邊環(huán)境和建筑特點，初步確定整個廠房的防火等級。了解了大量數(shù)據(jù)和現(xiàn)場調(diào)查后，并與相關信息充分結合，設計鋼結構工業(yè)車間消防系統(tǒng)和保溫系統(tǒng)。消防系統(tǒng)和隔熱系統(tǒng)設計時，有關人員必須確保整體系統(tǒng)內(nèi)容符合相應的建筑規(guī)范和具體的防火規(guī)定。根據(jù)風險系數(shù)和火災等級合理選擇鋼結構件類型，保證建筑材料的整體質(zhì)量，更好地服務于鋼結構工業(yè)設施的建設[5]。

5.3 做好抗震設計

抗震設計是我國工程設計的硬性要求。由于工廠人口密度大，在緊急情況下避難時可能會出現(xiàn)大規(guī)模的群眾恐慌。因此，在鋼結構廠房規(guī)劃的早期階段，工作人員應結合當?shù)氐卣痤l率、工程施工抗震性能和鋼結構剛度分析，通過整體均衡設計，為今后抗震設計奠定基礎。此外，鋼結構施工過程中應嚴格控制塑性，可以采取相應措施，減少地震災害對結構的影響，不斷提高鋼結構工廠應用性能。

5.4 使用先進的施工技術

先進的生產(chǎn)設備和施工技術應用于鋼結構的制造。建筑的發(fā)展離不開先進的建筑技術，能保證建筑的安全順利完成。先進的施工技術會削弱鋼結構材料的缺陷。常溫下鋼的臨界濕度一般為60%～70%，而鋼的腐蝕多為電化學腐蝕，鋼結構材料由于受到空氣中水分、氧氣、鹽或其他污染物的影響而腐蝕。因此，有必要充分考慮鋼結構周圍的環(huán)境條件、維護條件、施工條件、成本等方面，根據(jù)《鋼結構表面涂裝前的銹蝕等級和涂裝等級》和《鋼結構施工質(zhì)量驗收規(guī)范》的要求，準確選擇鋼結構涂裝材料，并利用先進可靠的施工技術有效保護鋼結構材料，而不會損壞材料表面的涂層[6]。

5.5 保障鋼材質(zhì)量

鋼材質(zhì)量不僅關系鋼結構建筑的質(zhì)量，還關系整體施工的安全性，因此施工單位應確保鋼材質(zhì)量和鋼結構制作質(zhì)量等。施工單位需要合理選擇高質(zhì)量的鋼材，保障選擇的鋼材符合質(zhì)量要求。在制作鋼結構的過程中，需要合理選擇加工技術，以全面滿足施工要求。在焊接各個構件的過程中，需要根據(jù)焊接要求合理選擇焊接工藝。由于一些部位無法利用機器焊接方式，因此需要安排專業(yè)焊接人員焊接關鍵部位。在安裝鋼結構的過程中需要開展全面檢查工作，要求施工方及時解決發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題。

5.6 鋼結構的支撐系統(tǒng)

為了保證車間的工作空間，防止零件變形，保證鋼結構整體穩(wěn)定，有必要整體提高鋼結構的強度。鋼結構支撐體系的設計和布置，需要認真結合車間的外部要求和內(nèi)部要求，保證各部分的穩(wěn)定性，將鋼結構劃分為合理的溫度區(qū)檢測段，以避免因溫度區(qū)過長而造成的不均勻加熱。

5.7 盡早發(fā)現(xiàn)問題，多方聯(lián)合共同治理

結合工業(yè)廠房建設應用的安全性要求，在工業(yè)廠房使用的過程中需要嚴格按照有關法律進行管理，各級政府部門要在工作中增強自己的責任感和使命感，密切配合強化對工業(yè)園區(qū)消防安全工作的領導[7]。

5.8 鋼結構工業(yè)廠房的測量施工管理

在進行工業(yè)廠房施工之前，應該做好相關的測量施工管理的工作，技術人員應該校對好相關的測量儀器，比如水準儀、經(jīng)緯儀等，減少因為儀器出現(xiàn)問題而對施工工作帶來的麻煩，并且要同業(yè)主、監(jiān)理等項目的管理人員對現(xiàn)場測量的基準點進行確認，進行相關復測工作，在進行基礎的復測工作之前，應該按照設計圖紙對基礎進行檢驗，并觀察基礎是否有出現(xiàn)偏軸的情況，其中軸距的尺寸是否和圖紙上一樣。并且還要對地腳錨栓基礎的軸線、標高等進行驗收，檢查其是否出現(xiàn)了破損的現(xiàn)象，在整個復測的工作中，一定要做好驗收記錄，在發(fā)現(xiàn)問題時要向監(jiān)理及時匯報，與工程的全部負責人進行分析提出相應的整改措施。對鋼結構工業(yè)廠房的測量施工進行一定的管理，能夠為整個施工的過程打下良好的基礎，從而讓后續(xù)的施工工作能更加順利的進行，也能讓相關的施工管理人員在管理的過程中不斷增加自己的管理經(jīng)驗，提高自身的管理能力[8]。

6 結語

我國工業(yè)廠房建設結構越來越復雜，傳統(tǒng)施工技術存在較大的安全隱患，已無法滿足實際需求。鋼結構安裝時間比較短，可以在施工現(xiàn)場直接安裝，整體施工周期較短。與混凝土施工相比，鋼結構施工具有更高的抗側彎強度和抗拉強度，因此在關鍵部位利用鋼結構有利于優(yōu)化建筑性能。此外，鋼結構施工材料可以循環(huán)再利用，利用鋼結構工業(yè)廠房建設施工技術有利于保護環(huán)境。