冶金廠房主體鋼結構施工流程解析

陳 戰 彪

(山西一建集團有限公司，山西 太原 030012)

冶金廠房主體鋼結構施工流程解析

陳 戰 彪

(山西一建集團有限公司，山西 太原 030012)

闡述了山西中陽鋼鐵廠棒材車間收集區域主體鋼結構的施工方法，給出了鋼鐵廠棒材車間的收集區域選擇，吊機占位及主吊機的選擇，提出了鋼柱的吊裝、找正以及吊車梁安裝的方法，并對屋面結構進行了安裝，該鋼結構流程可以為類似工程提供參考。

鋼結構，施工方法，冶金廠房

1 工程概況

本工程為山西中陽鋼鐵廠棒材車間的收集區域。廠房采用全鋼結構。屋架、吊車梁、柱子為山西中陽鋼鐵廠棒材車間收集區域廠房的主要承重構件。柱子為H型截面單肢柱，柱子主要有：H780×400×12×18，H900×400×12×18，H780×400×16×20，H900×500×14×22四種規格；鋼柱與鋼屋面梁連接采用剛接節點連接。鋼柱肩梁采用單腹壁鋼肩梁。鋼吊車梁與鋼柱肩梁連接采用鉸接節點。鋼柱與鋼吊車梁上翼緣采用鋼拉板鉸接。鋼吊車梁采用實腹鋼梁焊接工字形，鋼吊車梁下翼緣水平支撐及垂直支撐與鋼吊車梁連接采用螺栓。屋面鋼結構主要由鋼水平支撐和鋼檁條構成。

由于北方環境氣候的特殊性，主體鋼結構除了吊車梁采用Q235C以外，其余均采用Q235B材質進行加工制作。鋼結構總量約550 t。山西中陽鋼鐵廠棒材車間的收集區域廠房整體結構外形如圖1所示。

2 吊機占位及主吊機的選擇

山西中陽鋼鐵廠棒材車間的收集區域廠房吊機吊裝位置位于跨中。根據山西中陽鋼鐵廠棒材車間收集區域廠房的特點，在吊裝的時候選用一臺QY50型50 t汽車為主吊機，一臺QY25型25 t汽車為輔吊機，配合裝卸構件，局部比較遠的位置需要選取120 t吊機進行吊裝。構件最重約14 t，按捆綁式4根鋼絲繩吊裝計算，根據GB/T 16762—2009一般用途鋼絲繩吊索特性和技術條件中公式2進行計算后選擇鋼絲繩直徑為28 mm。可以滿足吊裝要求。

3 鋼柱的吊裝及找正

吊裝鋼柱主要采用單機旋轉法，初步找正在鋼柱就位后實施，找正后立即臨時固定,臨時固定采用拉風纜繩。山西中陽鋼鐵廠棒材車間收集區域廠房吊裝鋼柱的示意圖如圖2所示。

吊裝之前，鋼柱橫放在預先準備好的枕木上，模板或方木墊在柱腳底板處，吊裝過程中，鋼柱底部與地面之間不得出現拖拉現象。吊裝過程中在鋼柱離地后起鉤與轉臂同時進行。當鋼柱到預定位置上方200 mm時，停止吊機并保持穩定，鋼柱與基礎杯口對準后，慢慢落下，在鋼柱快要到安裝位置前應停止下落，檢查鋼柱對準情況，如有不滿足及時調整。鋼柱落至預定位置時，偏差必須在3 mm以內。當鋼柱校正好后，纜風繩收緊，土建方可進行下道工序。

3.1 彈線

地坪標高線、基礎頂面線、安裝中心線必須彈在鋼柱自身的三個面上。為了避免視差，便于觀測，還應彈出一條與中心線平行的線在翼緣部位，除了在工字形截面鋼柱矩形部分彈出中心線外，鋼屋架及鋼吊車梁的中心線在鋼柱頂和鋼牛腿頂面也應該彈出。作為鋼柱安裝、鋼柱對位和鋼柱校正時的依據，根據鋼結構廠房的定位軸線測出與鋼柱的安裝中心線相對應的基礎杯口頂面彈線。

3.2 杯底抄平

杯底抄平是使牛腿頂面標高準確的必要步驟，是進行對杯口底標高的一次檢查和調整的過程。調整方法是：第一步測出鋼柱基礎杯口底的標高ha，測出鋼柱牛腿頂面至鋼柱底的長度hb；第二步根據鋼牛腿頂面的鋼柱基礎杯口底測量標高ha與設計標高h之差，可得鋼柱牛腿頂面至鋼柱底應有的長度hc(hc=h-ha)；其次，將調整值(hc)與實測的長度(hb)相比，得到誤差調整值Δh(Δh=hc-hb=h-ha-hb)即鋼柱基礎杯口底標高應有的調整值，并標在杯口內；最后，施工時將鋼柱基礎杯口底抹平至標志處，材料用細石混凝土或1∶2水泥砂漿。

對位時應向杯口內放入8個楔塊用撬棍從鋼柱四周，撥動柱腳，鋼柱的吊裝中心線與鋼柱基礎杯口上的吊裝準線必須對準，保持鋼柱基本垂直。鋼柱對位后，應先略為打緊楔塊，然后吊鉤放松，檢查柱對中情況，若滿足要求，立即打緊楔塊以臨時固定鋼柱，然后起重鉤脫鉤。除臨時固定外，纜風繩拉錨也必須設置，確保安全。

3.3 鋼柱的找正

鋼柱的找正需要做以下三方面的內容：1)找正平面位置；2)找正垂直位置；3)找正標高。

垂直度是否滿足規范要求將嚴重影響屋架，吊車梁等安裝。鋼柱的校正方法：當鋼柱垂直度偏差較小時，糾正方法采用鋼釬或用敲打楔塊的方法來實現；當鋼柱垂直度偏差較大時，糾正方法采用纜風繩校正法、鋼管撐桿斜頂法和千斤頂校正法等。在鋼柱校正后應立即對鋼柱進行固定，在鋼柱基礎杯口與鋼柱腳的空隙中澆筑細石混凝土，細石混凝土等級必須比鋼柱混凝土高一個等級。應分兩步澆筑細石混凝土，第一步澆筑至楔塊底面，拔去楔塊待細石混凝土強度達25%，第二步用細石混凝土澆滿整個鋼柱基礎杯口。待鋼柱基礎杯口內的混凝土強度達70%后，鋼結構廠房的上部結構構件吊裝工作才能進行。

4 吊車梁安裝

吊車梁采用材質為Q235C鋼焊接實腹工字形梁，輔助桁架和制動板及下弦水平支撐材質為Q235B鋼。

4.1 吊車梁吊裝

在鋼結構廠房鋼柱校正后，鋼柱間支撐必須馬上安裝，鋼吊車梁吊裝工作必須從柱間支撐跨開始吊裝，并做好臨時固定工作。欄桿、制動板和輔助桁架待該系統形成空間穩定體系后安裝。

在吊裝廠房鋼吊車梁前，必須仔細對照設計圖檢查鋼吊車梁的編號、幾何尺寸以及鋼牛腿的標高，安裝鋼吊車梁后應該馬上把臨時欄桿安裝到預定位置。在吊裝鋼吊車梁時采用兩點捆綁式吊裝方法，為了防止吊裝過程中吊車梁損壞，設包角處理在各吊點處。

吊裝鋼吊車梁到預定位置后，僅做臨時固定和初步校正工作，鋼吊車梁的最后校正和固定等待廠房鋼屋面系統安裝完后進行。

4.2 吊車梁的找正

鋼吊車梁校正之前，在廠房鋼柱上精確放出鋼吊車梁的安裝標高和中心距廠房軸線距離，供校正時參考；同時在吊車梁上標出吊車梁的腹板中心。鋼吊車梁校正過程，必須兩列(一跨內的)同時進行。

標高找正：在鋼柱安裝時，兩列同一跨內每根鋼吊車梁支座處的標高在找正時測出，然后根據測得高差(最高點與最低點之間的高差)，找正高差用調整鋼吊車梁支座處的鋼墊板高度來實現。找正后同一列鋼吊車梁的整體高差、同一根鋼吊車梁的高差、兩根鋼吊車梁相鄰處的高差、鋼吊車梁的安裝間隙、兩列鋼吊車梁的相對高差均必須在規范允許的范圍內，點焊牢固鋼柱肩梁與標高調整鋼墊板。校正過程中吊車梁的下撓問題應特別注意。

吊車梁的平面位置校正：比較吊車梁中心線，逐根找正采用千斤頂頂移的方法，在鋼柱鋼吊車梁側用經緯儀標出距鋼吊車梁中心的尺寸；也可采用經緯儀和鋼尺為工具，根據主軸線將一跨內兩端的四根鋼吊車梁準確地校正好，拉上鋼絲通線與校正好的鋼吊車梁中心線，逐一進行校正。

鋼吊車梁經校正后，每根鋼吊車梁相對安裝中心線以下指標的偏差必須在規范允許的范圍內：鋼吊車梁撓曲度偏差、鋼吊車梁位移偏差及兩列鋼吊車梁的跨距偏差、相鄰兩根鋼吊車梁的中心錯位偏差。

垂直度校正：鋼吊車梁的垂直度采用吊線錘方法進行檢查，若發現大于規范允許規定值，可加鋼斜墊板在兩端的鋼吊車梁支座面上，調整工具采用受拉葫蘆或者千斤頂，直到鋼吊車梁的垂直度滿足規范要求，鋼吊車梁與鋼柱肩梁(或墊板)必須緊密結合，校正后立即馬上進行最終固定。

5 屋面結構安裝

根據現場情況，長度24 m的屋面梁整段出廠，取消分段進場、現場組裝完整體吊裝的流程。安裝屋面結構吊機占位與吊車梁安裝時吊機占位相同。屋面梁運到現場后，測量尺寸，按規范要求擺放。

山西中陽鋼鐵廠棒材車間收集區域廠房屋面梁吊裝示意圖如圖3所示。

屋面系統的安裝采用循序漸進法安裝，先將左右屋面梁、托梁安裝完畢后，再進行支撐、檁條和天溝的安裝。在條件允許情況下，屋面檁條應優先采用組合吊裝方法，加快施工速度，少用高空作業。

6 結語

隨著一帶一路政策的實施，鋼鐵的用量進一步增長，如何對冶金廠房主體鋼結構施工，是值得探討的問題之一，本文詳細給出了某冶金廠房的主體鋼結構施工流程，可以為同類的施工提供參考。

[1] 黎 丁，黃東陽，彭文海，等.廣州亞運會主場館大跨度懸挑頂篷主體鋼構施工技術[J].施工技術，2012(2):69-71.

[2] 王元清，石永久.現代輕鋼結構建筑及其在我國的應用[J].建筑結構學報，2013(1)：18-21.

[3] 董石麟.我國大跨度空間結構的發展與展望[J].空間結構，2000(4)：5-8.

[4] GB 50205—2001，鋼結構工程施工質量驗收規范[S].

The analysis on the construction process of main steel structure in the metallurgical workshop

Chen Zhanbiao

(Shanxi1stConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

This paper has described the construction method of the main steel structure in the bar shop of Zhongyang Shanxi iron and steel factory,and the collection area selection of bar shop in iron and steel plant is given. This paper has given a description of the crane occupancy and the choice of the main hoist. This paper has given the hoisting of the steel column and the installation of the crane beam, and the roof structure installation. The steel structure process can provide reference for similar projects.

steel structure, construction method, metallurgical plant

2015-04-25

陳戰彪(1978- )，男，工程師

1009-6825(2015)19-0092-02

TU391

A