當前的大跨度工業廠房的鋼結構施工與安裝技術

楊 帆

(中廣核工程有限公司，廣東 深圳 518124)

前言

作為建筑工程的重要分支，鋼結構建筑自身具有土木建筑無法比擬的優點，其在房建工程中的普及和應用，可以說促進了建筑行業的技術革命，與傳統建筑施工相比，從設計方案、施工技術到建筑材料的應用，都有著極大地不同。因此，相關建筑設計和施工人員要充分重視起來，熟練掌握其施工安裝技術，保證建筑的整體質量。

1 鋼結構的發展和應用

鋼結構在建筑工程中的應用，最早可以追溯到18世紀的英國，而世界上現存最著名的鋼結構建筑，則是法國的埃菲爾鐵塔，其也是鋼結構建筑發展史上的奇跡。我國鋼結構建筑的發展是從近現代開始的，由于科學技術的發展，使得鋼材生產的新技術和新工藝層出不窮，鋼材的質量和類型得到了巨大的發展，也為鋼結構建筑的發展提供了必要的條件。我國鋼材生產原材料豐富，僅2011年一年，產量就達到6.83億噸，穩居世界首位，全國共有54家大型鋼鐵企業，為建材市場提供了充足的鋼鐵建材，也促進了我國鋼結構建筑的快速發展。目前，我國最著名的鋼結構建筑為1997年設計建造的上海金茂大廈，其建筑高度421m，結構高度395m，是我國鋼結構建筑的標志。

2 工業廠房應用鋼結構的優勢

2.1 性能強

首先，強度與剛度較高，可以承受或容納較強的壓力和拉應力，并且具備良好的抗震性能，使得建筑質量有所保證；其次，擁有遠超一般水泥和混凝土的延展性和韌性，可以使建筑的承壓能力和穩定性得到保證。同時，由于建筑用鋼材融合了多種元素和材料，可以根據實際需要，對其相應的特性進行改變，煉制韌性更高、抗疲勞、抗沖擊的橋梁專用鋼，抗高溫、抗氧化的耐熱鋼，以及抗腐蝕的不銹鋼等用途不同的專用鋼材，具備良好的可塑性，可以提高土木工程鋼結構建筑的多用性，增強建筑的用途和使用壽命，最大限度地發揮鋼材的功能。

2.2 材質均勻

鋼材內部組織的材質均勻，具有各向同性，在一定應力幅度內是彈性變化的。這也就使得鋼結構的實際受力情況與模擬計算結果基本一致，可以有效保證建筑結構的質量和穩定性。同時，可以通過改進冶煉技術，提高鋼材質量，進而保證其波動范圍。

2.3 施工便利

傳統混凝土結構建筑，容易受到天氣的影響，從而延長施工期限，拖延施工進度。而鋼結構建材是在工程中直接合成，可以直接在建筑工地應用，受天氣變化影響小。同時，鋼結構構件的安裝可以與混凝土構件的施工交叉進行，也可以與外部裝修同時進行，其施工較為便利，速度快，相對鋼筋混凝土結構的施工，工期可以縮短30%左右。而由于鋼結構自身優良的延展性、韌性和抗壓性，可以大大提高建筑施工的安全性和建筑的施工質量。

2.4 節能環保

鋼結構建筑施工，其本身作業量較小，產生的噪音少，廢料也可以進行回收利用，對于環境的污染極小。加上鋼結構自身投入少、收益高，便于拆卸，回收方便等特點，使得其成為建筑工程中一個極為重要的組成部分。由于采用無污染的鋼材代替砂石等材料，既沒有粉塵污染和空氣污染，又便于存放，對周邊環境的影響小。在拆除時，不會出現碎石沙塵滿天飛的情況，回收利用率極高，不會產生固體建筑垃圾，同樣減少了對環境的污染和破壞。

3 大跨度工業廠房鋼結構安裝施工

以某核電汽機廠房的建設為例進行分析。

3.1 工程概況

該廠房屋架由主桁架、次桁架、檁條組成，廠房內設有防甩擊平臺，防甩擊平臺由組合箱梁和鋼柱組成，主桁架高42.5m，標準跨度為40m，屬大跨度工業廠房，其中，主桁架、次桁架構件以及鋼柱、組合箱梁均為Q345材質的工字鋼、角鋼、鋼板制作，而檁條為寬翼緣工字型鋼。

3.2 施工安裝流程

3.2.1 鋼結構安裝施工

受技術因素和施工條件制約，無法進行同時施工，要按照相應的順序進行逐跨施工。為了保證施工質量，必須對施工順序進行分析。可以采用從中間跨向兩邊跨展開的順序進行，對結構的并攏狀態可以起到很好地控制作用，也能有效避免較大的結構附加應力。

3.2.2 鋼柱、組合箱梁吊裝

鋼柱整體剛度較好，且構件形態對稱，便于選擇吊點位置。結合鋼柱自身重量，選擇50t吊車進行吊裝，選用f26的纖維芯鋼絲繩，選用四個4t的進口卡環。在吊裝施工前，需對柱底螺栓進行檢查，看是否存在偏位或松動。柱底板孔采用模板套位，要將套位后的模板與地腳螺栓和軸線進行復合套位，確保沒有偏差之后，方可進行吊裝。

將鋼柱柱腳的中心線于測量放線的軸線進行對照，并利用千斤頂進行細微調整，確保其滿足設計要求，使鋼柱只能水平方向位移，不能上下移動。

組合箱梁重99t，受施工條件限制，采用600t吊車進行吊裝，吊裝前需對鋼柱安裝固定情況進行檢查，在確認牢固后，方可進行吊裝。

在吊裝完成后，要對鋼柱、組合箱梁進行測量和校正，確保不會存在誤差或偏移。

3.2.3 桁架安裝

采用地面組裝、雙榀組合吊裝、連接構件高空拼裝的方法進行桁架的安裝，結合施工條件，選擇250t吊車進行吊裝，其基本安裝流程如下：桁架地面拼裝-桁架吊裝及高空拼裝-設置臨時支撐-檁條及屋面板的安裝-臨時支撐拆除。其詳細步驟的施工方法，需要根據實際施工環境和施工條件進行確定。

結語：相比于傳統的鋼筋混凝土結構建筑，鋼結構可以實現工廠化生產和批量化安裝，施工更加便利，工期更短，同時施工質量也可以得到保證。而在實際施工中，需要加強對結構整體性的把握，確保施工的安全和質量。

[1]馬飛.大跨度工業廠房鋼結構安裝施工技術[J].建材與裝飾，2013,(2):106-107.

[2]王樹玉.淺談大跨度鋼結構施工的質量控制[J].中國科技縱橫，2012,(11):115.