浅谈钢结构厂房的制作安装施工技术?

~ 随着经济的快速发展，各种工业厂房建设日益突出。钢结构工程因其结构跨度大、自重轻、安装便捷等优点被广泛应用于工业厂房、大型公共建筑。本文以中恒（大旺）国际生物医药物流产业基地项目工程为例，简述了大型钢结构厂房的钢结构钢筋混凝土柱、吊车梁、钢屋架、屋面檩条及压形钢板等钢结构的制作与安装施工技术及其安装工艺，以供参考。
钢结构工业厂房因其施工速度快、自重轻、抗震性能好、环保等特点在建筑工程中已被广泛认可，在工业厂房设计中逐渐代替了笨重的钢筋混凝土结构而得到了普遍应用。对钢结构工业厂房的制作安装工艺进行研究，通过对该工程，论述了大型钢结构厂房的钢结构钢筋混凝土柱、吊车梁、钢屋架、屋面檩条及压形钢板等钢结构的制作与安装施工技术，介绍了出入货门厅钢结构的超长构件分段、弧形构件特殊制造及安装工艺。
1. 工程概况
该钢结构厂房为单层单尖峰双开间仓库，单跨度24m，柱距6m，总建筑面积10200m2，基础为钢筋混凝土独立柱基，部分为预制混凝土管桩基础、单桩和双桩承台，上部为钢筋混凝土排架结构，采用钢筋混凝土柱，预制钢筋混凝土吊车梁、钢屋架；屋面为钢檩条、彩色压型钢板，围护结构为灰沙砖墙。为提高整体的外观装饰效果，在厂房东侧外设置一大型钢结构出入货门厅，该门厅系由钢板焊接而成的H型钢梁、钢柱组成的大面积、大跨度、高净空（8m）门厅结构，绝大部分梁成不等径圆弧平面布置，纵横交叉连接。
2. 混凝土柱的施工
该工程的混凝土柱共有160根，高度均在12m以上。其中有144根柱子有牛腿，其余16根柱子为山墙柱，无牛腿。牛腿根部标高为＋6.6m，无牛腿的山墙柱在＋8.6m处有一道混凝土圈梁。混凝土柱分两次浇注，由于每次浇注高度均＞3m，故每次浇注时应在浇注高度的中部开设浇注孔，以避免因混凝土落差过高引起离析。柱模采用加工的定型模板，面层为厚18mm的优质胶合板，柱箍采用普通扣件钢管，间距300～500mm不等。浇注混凝土前洒水润湿模板，在底部填以厚100mm、与混凝土同组分的水泥砂浆，混凝土采用串筒下料，并视情况在模板上开设施工口，以便下料和振捣。应注意加强角部的振捣，以确保混凝土密实，拆模后棱角整齐。模板安装和混凝土浇注过程中，由测工负责柱垂直度的检测和预埋铁件的安装，以确保位置标高正确。边柱围护墙拉结筋采用贴模板法留置，间距2φ6@500mm，每边伸入砖墙1000mm，钢筋锚固长度按设计要求。
3. 吊车梁的施工
该工程吊车梁共有166根，每根吊车梁长6m，截面形状为T形，在每根吊车梁的端部埋设预埋件，以便于安装时与牛腿上的预埋件连接。吊车梁采用现场预制，制作场地在每跨中部采用架空法，每根吊车梁沿吊车梁方向做4个砖墩，上铺胶合板作为梁底模。梁侧模采用胶合板、镀锌铁皮覆面的定型模板，直立支模。混凝土强度等级为C40，浇注按单方向进行，捣固密实。浇注完毕，在构件表面标明型号和制作日期。浇注完36h拆除侧模，拆模后覆盖洒水养护14d。吊车梁吊装采用两台25t汽车吊分区吊装，吊装时柱、梁混凝土强度应达到设计要求。吊装前，校核柱牛腿预埋件标高和平面位置，并在其上划出中心线和标高，同时在吊车梁端部划出中心线。吊装采用两点起吊，绑扎点须按规定位置对称设置，两根吊索应等长，吊索与构件水平夹角应＞45°，就位时应缓慢落钩，争取一次对齐中心线，并用垫铁垫平，然后分别采用靠尺线锤法校正垂直度、经纬仪放线法校正平面位置。校正完毕，进行接头焊接并在接头处支模浇注细石混凝土。
4. 钢屋架的施工
该工程钢屋架属析架结构，共136幅。屋架结构总用钢量为252t，系杆、支撑总用钢量为130t。
4.1 钢屋架加工
钢屋架加工过程中应注意以下事项：
（1）各类钢材进场后，必须进行检验验收，应对材料的力学性能、焊接性能试验，必要时进行化学成分复核，不合格的材料严禁用于工程。
（2）板材下料前先进行平整；表面弯曲≯1mm，型材要进行校直，不直度≯L／1000。
（3）划线要准确，划完后用另一种方法复测，精度保证在1mm。放样划线使用的钢尺须经计量核定。尺寸的划法是先量全长、后分段丈量，避免累积误差。
（4）气割下料时切口要平整，>1mm的缺棱必须打磨平匀后再焊接。焊接操作时，不得在工件上引弧，应加引弧板。
（5）点焊后，对点焊点及时清渣。焊接操作时，不得在工件上引弧，应加引弧板。
（6）钢结构刷漆前，必须进行喷砂除锈，按技术要求刷漆。
4.2 钢屋架吊装
屋架吊装前，沿柱搭设安装作业脚手架，在柱顶划出轴线位置，同时在屋架端部划出中心线。采用两台25t汽车吊作为起重设备，用以吊装A、B两区拼装的屋架。起重钢丝绳各两根，直径小16mm，其中1根加挂5t的手拉葫芦，以作调整之用。另外，应准备撬棍、冲子和扳手以及直径φ20mm、长39m的尼龙缆风绳两根。25t汽车吊将屋架从拼装点吊起，吊离地面待平衡后运至安装柱位。此时，屋架两端各系一根缆风绳，用手拉葫芦调整屋架斜度至设计坡度。以上工作无误后，再将屋架起吊至安装位置上方，缓缓落至安装面，用冲子对螺栓孔，穿好螺栓并临时紧固，测量屋架垂直度并达到要求后，将螺栓终拧。从第2榀屋架开始，每装好一榀屋架，接着要安装一榀屋架弦支撑，以稳定屋架。
5. 屋面檩条和压型钢板的施工
屋架上固定檩条的角钢已事先焊好，只需将檩条焊接在角钢上即可，但要注意相邻檩条的高低差。屋面压型板安装在檩条上，用带防水胶圈的镀锌自钻自攻螺丝固定，固定点设在波峰上，间距为两个波峰的距离。螺丝装好后，应打玻璃胶封闭螺丝，以增加防水性能。相邻压型板搭接长为一个波峰，上下排压型板搭接长为200mm，屋脊、斜脊、檐构、泛水处与压型板搭接宽度≯150mm，檐口压型板挑出墙面长度≯200mm。
6. 门厅钢结构的施工
6.1 超长构件分段
为了制作及运输的便利，超长构件均应分段制作，分段尺寸根据车间内钢材排料情况确定，原则上最长段≯11.5m，分段处统一结构形式。应注意对接处所留坡口翼板均朝上、腹板均同侧，在安装现场对接找正后实施等强度焊接。
6.2 弧形构件制造工艺
门厅屋盖均为大直径（R>50m）圆弧实腹H型钢构件，按常规制造应由圆弧钢板焊接而成，而不能应用半自动切割和自动焊接，这严重影响了工效和质量。我们大胆创新了“H型整体立面弯曲烤校工艺，”不仅大大提高了劳动生产率，保证了圆弧精确、外观美观，而且节约钢材10t以上。
6.3 门厅钢结构安装工艺

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