文/李陽,河南省安陽市安鋼集團冶金設計有限責任公司
淺析鋼結構廠房安裝中的構件加工制作
文/李陽,河南省安陽市安鋼集團冶金設計有限責任公司
文章針對鋼結構廠房安裝施工中的構件采購組裝加工環節進行深入研究論述。
鋼結構;廠房施工;構件;組裝
近幾年來,由于國內外鋼結構新技術、新工藝的推廣和交流,高強型材、高效防火防腐涂料的研制成功及應用,使鋼結構在建筑領域得到較快的發展。特別是輕鋼結構以其輕質高強、抗震性能好、工廠化加工制造、裝配化施工安裝以及施工速度快、外型美觀、環保等特點,在工業廠房設計中逐漸替代了笨重的鋼筋混凝土結構而得到了廣泛應用。
鋼結構構件的特殊性。鋼結構工業廠房因其施工速度快、自重輕、抗震性能好、環保等建筑特點,與鋼筋混凝土結構相比,有其獨特的優點 :鋼結構構件自重輕。鋼結構的容重雖然較大,單與其它建筑材料相比,它的強度卻高很多,因而當承受的荷載和條件相同時,鋼結構要比其它結構輕,便于運輸和安裝,并可跨越更大的跨度。自重輕不僅可以減少運輸和吊裝費用,還可以降低基礎造價,其綜合經濟優于鋼筋混凝土結構體系。鋼結構構件布置靈活。鋼結構能滿足工業廠房建筑設計的大跨度要求,跨度最大可達 48m,在梁高相同的情況下,鋼結構的開間可比混凝土結構的開間大 50%,從而使柱網布置更加靈活。縱向溫度區段長度允許 300m,橫向溫度區段長度允許 150m,符合工業廠房不設變形縫的要求。鋼結構構件節約面積。鋼結構與混凝土結構相比節約結構占用面積,增加使用面積,空間利用率高。網架結構形成的屋面下部空間較大,可布置各種管道,通風、消防、空調冷水、采暖、給水、封閉母線、壓縮空氣等,充分利用建筑空間,節約投資。鋼結構抗震性能好。由于鋼結構本身具有較好的塑性和韌性,故能夠充分耗散地震能。不會因為偶然超載或局部超載而突然斷裂破壞,鋼結構對動力荷載的適應性較強,鋼梁、鋼柱組成柔性框架可抵抗 8 度以上地震,因此鋼結構在地基承載力低和地震設防烈度較高的地方應用廣泛。鋼結構施工速度快。輕鋼廠房全部鋼構件都可以在專業化的金屬結構制造廠制作加工,機械化生產程度高,保證精度,確保質量。制成的構件運到現場組裝,現場通常只需進行緊固件和螺栓的安裝,施工速度快,大大縮短建設周期,使廠房能盡快建成投產,獲得良好的經濟效益。鋼結構構件屬于環保建筑。鋼材本身是一種高強度高效能的材料,相比混凝土結構施工,鋼結構安裝屬于干式作業,對環境的污染少,沒有噪聲和粉塵污染 ;已建成的鋼結構易于拆卸、加固或改造,同時還可以回收再利用,綠色環保,具有很高的再循環價值。
鋼結構廠房的構件采購要依據具體的運輸條件,廠房結構在工廠制作成運輸分段和運輸桿件,到現場直接安裝或拼接后安裝。主要制作工藝方案以柱主體和梁單元件為中間產品,進行托盤管理 ;采用成組技術組織批量生產 ;按工序定人員、定設備、定作業對象、定工藝方案、定場地的五定原則組織生產。零件下料采用預加焊接補償量下料的工藝方案。梁零件在專用數控切割機上下料。H 型鋼柱、梁在 H 型鋼生產線上制造。工序為 :機械(火焰)矯正→鉆孔→鋸切→鎖口→加勁肋裝焊→檢驗。工廠地面拼裝現場安裝、焊接、涂裝各階段的具體工作內容、施工環境存在著差異,針對不同的工藝階段及結構特點,采用不同施工技術和措施。鋼結構工程制造采用下列成熟技術 :CO2 氣體保護自動焊技術、焊接收縮補償量技術、CO2 氣體保護單面焊雙面成型技術、埋弧自動焊焊接技術和激光劃線及測量技術。
鋼構件采用整體噴涂工藝。涂裝工作在工廠兩個噴涂車間內進行,即在噴砂車間噴砂完畢后,轉運至涂裝車間進行防銹底漆的噴涂作業。鋼結構面漆在鋼構件吊裝焊接完工后再涂裝。
焊接時,鋼材焊接材料的訂購、進庫、檢驗及管理,必須嚴格按相關程序文件規定進行,并嚴格做到 :所有焊材均要有質保書并符合規范要求,入庫后分類保管,并保證通風干燥,不會受潮生銹,焊條使用前嚴格按使用說明進行烘焙,CO 2 氣體純度和含水量符合規范要求。焊接材料使用過程中應可以追蹤控制,產品施工選用的焊接材料型號與工藝評定所用的型號一致。焊條從烘箱和保溫筒中取出,并在大氣中放置四小時以上的焊條需要放回烘箱重新烘培。重復烘培次數不允許超過兩次。
鋼結構與混凝土框架結構相比,具有強度高、施工速度快、安裝質量好,抗震性能好、整體美觀、投資回收期短,因而被廣泛應用在工業廠房中,鋼結構構件選配必須符合國家推行的綠色施工政策,需做到節能環保,實現綠色施工。
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