工業廠房鋼結構施工工藝

董立宏

(中冶天工集團有限公司中原分公司，山西太原 030009)

隨著鋼結構施工技術的不斷進步及其自重輕、跨度大、施工工期短、見效快等諸多優點，鋼結構在工業廠房中的應用越來越廣泛，其施工質量問題也備受人們關注，現結合我公司承建的某鋼廠100萬t/年高線工程對工業廠房鋼結構施工工藝進行簡要介紹。

1 工程概況

某鋼廠100萬t/年高線主廠房總長570 m，最寬處96 m，建筑面積約50 646 m2，呈“L”形布局;該工程分為土建基礎混凝土和基礎以上鋼結構兩大部分，建筑總長570 m，最寬達96 m，廠房總建筑面積約為53 149 m2。原料跨為2個連續跨(33 m+33 m)×180 m，加熱爐跨、主軋跨、成品跨3個邊續跨，寬96×50 400 m。鋼結構總重約為5 000 t。

主廠房鋼柱采用雙肢鋼管與實腹式焊接H型鋼組合式鋼柱，雙肢鋼管內澆筑微膨脹混凝土。屋面梁采用變截面實腹式焊接H型鋼，吊車梁采用等截面實腹式焊接H型鋼。屋面梁與柱的連接方式為螺栓連接。廠房屋面設置水平支撐和剛性系桿，柱間設柱間支撐。墻面檁條采用冷彎薄壁C型鋼，屋面檁條采用H型鋼制作。檁條之間設置撐桿和拉條。屋面板采用0.8 mm厚角馳Ⅲ型彩色壓型鋼板，軋輥間屋面為雙層彩色壓型鋼板保溫屋面。外墻1.200 m以上采用0.6 mm厚V-820型彩色壓型鋼板。主廠房主要參數見表1。

表1 主廠房主要參數一覽表

2 施工部署

本項目分為施工圖設計、現場制作、現場安裝三大部分，總體實施順序為:鋼結構制作生產→彩色壓型鋼板生產→運輸→現場安裝。

1)施工圖設計由哈飛工業集團設計。

2)鋼柱、鋼梁、聯系梁、拉條、檁條等鋼結構構件全部在施工現場制作。

3)彩色壓型鋼板由工廠生產和現場生產二者結合完成。其中屋面外層彩板部分按屋面坡度方向為通長整板，需在現場壓制生產;內層板及墻面板在工廠生產成型后運輸到現場安裝。

4)構件運輸采用汽車運輸方式，專業的運輸隊伍運輸，安全可靠。

5)現場安裝由三個安裝隊安裝，其中安裝一隊安裝鋼梁、鋼柱、屋面梁等主構件，安裝二隊安裝檁條、拉條等次構件，安裝三隊安裝彩板、保溫系統、泛水、天溝。

3 鋼結構施工工藝

1)鋼柱的吊裝。由水平轉為直立后，起重機將鋼柱吊離地面，旋轉至基礎頂上方，就位，臨時固定。鋼柱起吊時不得在地面上拖拉，就位后進行初校，用鋼楔臨時固定，架設經緯儀校正中心，標高，垂直度，確信在誤差范圍內，記錄數據固定牢固。然后利用爬梯拆除索具。

2)吊車梁的安裝。a.吊車梁吊裝前，應對梁的型號，長度，截面尺寸和柱肩梁軸線位置進行檢查，裝上扶手桿及扶手繩(吊裝后次繩子綁緊在兩端柱上)。b.吊車梁采用25 t吊車在廠房內平吊，發揮起重機的效率。c.吊車梁起吊后應基本水平，對位時不宜用撬棍順軸線方向撬動吊車梁，吊裝后需校正標高，平面位置和垂直度。d.在檢查及校正吊車梁中心線時，可用垂球檢查吊車梁的垂直度，如發現偏差，可在兩端的支座面上加斜墊塊，每端不得超過2塊。e.吊車梁吊裝后只作初步校正和臨時固定，待屋蓋系統安裝完畢后方可進行吊車梁的最后校正和固定。f.吊車梁吊裝時利用4點吊裝，各吊點設吊耳。g.吊車梁校正后應立即焊接固定。h.吊車軌道的固定和現場連接按設計圖要求施工。

3)屋面梁吊裝(其余跨類似)。a.在廠房地面上搭設拼裝支架，利用25 t汽車吊吊裝F—G跨的四節梁。在支架上拼裝好，并位于吊車半徑之內。拼裝好后，要測量其幾何尺寸是否與圖紙相吻合。b.利用專用扁擔，對已拼好的梁進行綁扎，并在梁兩端拴上拉繩，控制起吊擺動及校正。c.待綁扎工作完成后，利用25 t汽車起吊。當起吊到高處柱頂約200 mm時，慢慢回轉就位，上緊螺栓，然后拉上風繩，并進行校正。用同樣的方法吊裝第二榀梁。待此榀梁吊裝就位后，及時把這兩榀鋼架內的聯系梁、水平支撐、檁條裝上，并進行調整、固定，使之成為一個穩定的空間體系。然后以這兩榀鋼架為起點，用同樣的方法和步驟再進行①軸線和④軸線～○16軸線的梁的吊裝。

4)天窗安裝。天窗均是小型構件，比較零星，且高空作業多，施工也不安全，為了加速工程進度，天窗采用組合吊裝。

5)墻皮系統安裝。a.由于現場條件的限制，對于選用閉口施工方式，吊機不可能在廠房外作業，因而給墻皮系統的安裝帶來一定困難。b.現決定每一檔的墻皮系統部分，應在每檔屋蓋系統吊裝完后，即安裝墻皮系統。c.薄壁冷彎C型鋼檁條在安裝時應注意防止構件過大變形。

6)高強度螺栓安裝。a.螺栓要自由穿入孔內，不得強行打入，穿入方向應一致。b.安裝時，若安裝困難，可以利用沖釘引出，然后再穿入螺栓，其他螺栓均穿上擰緊后，取出沖釘，再穿入螺栓。c.安裝時，使用沖釘，當不能穿入時，要利用銑刀銑孔，而絕不能切割擴孔。d.高強螺栓配有兩個墊圈，一端一個，一端不得墊兩個及以上墊圈，不得采用大螺母代替墊圈，螺栓擰緊后，外露螺栓不應少于兩個螺距。e.高強螺栓應按一定順序施擰，宜由螺群中心開始向外發展順序，并應在當天終擰完畢。f.高強螺栓不得作臨時安裝螺栓用。g.高強螺栓分兩次擰緊，初擰和終擰，初擰扭矩值不得小于終擰扭矩值的30%。h.抽查扭矩值時，抽查數量為10%，不應少于10個點，如發現質量問題，應加大比例，并及時作返工處理。

7)施工要點。a.該工程屋面梁均為變截面實腹焊接H型鋼制作而成。H型鋼的制作好壞，決定了成品構件的質量好壞，所以必須用專業的H型鋼生產線生產。b.柱與屋面梁、梁與梁均是利用高強度螺栓連接，其制作孔的精度高低，決定了制作、安裝質量的好壞。c.整個工程建筑面積較大，工程量較大，工期較緊，必須要采取多個班組同時安裝，交叉流水作業。d.重要部位的質量保證措施:采用H型鋼調直機，半自動埋弧焊機、校正機。確保H型鋼的翼緣與腹板垂直度、上下翼緣平行度、翼緣板平面度達到或超過GB 50205-2001鋼結構施工及驗收規范，并且焊接變形降到最小。另外應采用手工機械設備對焊接好的構件進行表面整體除銹。

4 彩色壓型鋼板施工

1)安裝方法。a.先安屋面內層板，按技術要求，每個波峰用30 mm長的專用自攻螺釘固定，螺釘帽顏色與彩板顏色一致。b.鋪置上保溫棉，保溫棉接頭處用專用膠帶封。c.安裝固定件，把固定件用自攻螺釘固定在檁條上，每根檁條上均有。d.墻板，內外均打螺釘，其施工方法與屋面內層彩板安裝類似。e.天溝安裝，在地面上把天溝接成9 m，利用麻繩拉至屋面安裝。安裝天溝時，要拉線調直。

2)彩板安裝注意事項。a.彩板在工地壓制后，必須分類堆放，并加蓋雨布。b.在搬運彩板時，屋面上的工作人員應穿軟底膠鞋，當沿著屋面板縱向行走時，要在其槽中行走，當沿著槽向行走時，盡量使荷載均衡分布在腳肚，而不要集在腳跟或腳尖。c.安裝中在屋面上或鄰近地區留下的金屬屑，應及時地從屋頂、泛水板、天溝等處清除干凈。

5 質量保證措施

1)做好圖紙的自審、會審，施工方案及技術措施的編制和技術交底，材料計劃，各種加工計劃。

2)嚴格按施工圖紙，施工規范和工藝標準的規定檢查工程質量和對工程質量進行驗證，工作重點放在項目施工負責人對工序的把關上，在施工中確保加強質量監督體系的作用，所有分項工程必須做到班組有自檢，施工隊伍有專職檢查員專檢，項目部專職檢查員復檢的“四檢制”，交監理驗收合格后方可進行下一道工序的施工。

3)施工過程中做好各種記錄工作，特別是關鍵工序，特殊部位、隱蔽工程做好監控并做好記錄，會同建設單位做好驗收復檢，完善各種簽字手續，以工作質量保證工程質量。

6 安全措施

1)開工前應建立安全生產責任制，簽訂安全生產協議書;貫徹落實安全生產方針、政策、法規和各項規章制度，組織落實各項安全技術措施，健全和完善用工管理手續。

2)現場設兩名專職安全員，負責現場的日常檢查和跟蹤檢查制度的落實情況。

3)開工前必須依據工藝流程、施工特點、作業環境，編制具體的、有針對性的、合理的安全技術措施。

4)對特殊作業、超高、超長、超寬、高空吊裝等作業必須編制安全作業方案。

7 結語

鋼結構發展勢頭強勁，市場前景良好，隨著鋼結構在建筑領域的廣泛應用，未來鋼結構的施工難度也將越來越大，對其的安裝精度要求也會越來越高，我們有必要加強質量安全意識，及時引進和掌握新技術、新工藝、新方法，并努力提高和完善施工工序管理，不斷總結成功經驗，以確保工業廠房鋼結構施工質量。

［1］陸惠明，金 玉.體育館工程主體鋼結構施工技術應用［J］.山西建筑，2010，36(4):141-142.