鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工技術(shù)的研究

(三門峽職業(yè)技術(shù)學院 建筑工程學院， 河南 三門峽市 472000)

由于鋼結(jié)構(gòu)自重輕、跨度大、安裝方便、可循環(huán)利用等優(yōu)點，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的混凝土工業(yè)廠房應(yīng)用在工程中。在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工中，由于鋼構(gòu)件繁多，鋼屋架需要現(xiàn)場拼接等原因，所以施工單位需要采用合理的施工技術(shù)才能保質(zhì)保期完成工程施工。因此，研究鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的施工技術(shù)，保證工程質(zhì)量，是鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工的重中之重。

1、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的特點

首先，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房構(gòu)造簡單，施工操作方便。傳統(tǒng)的混凝土工業(yè)廠房，混凝土工業(yè)廠房施工復(fù)雜，施工周期長。比如框架結(jié)構(gòu)的施工流程，框架柱先綁扎鋼筋、后支模板，最后澆筑混凝土?？蚣芰汉同F(xiàn)澆樓板是先支模板后綁扎鋼筋，最后整體澆筑混凝土。本層混凝土終凝后，才能進行下一層施工?；炷脸跄龝r間一般在1-3個小時左右，終凝時間一般在6-8個小時左右。而鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房其構(gòu)件在工廠制作，現(xiàn)場安裝。安裝完鋼柱，直接可以安裝鋼梁，因此施工操作方便，施工周期比較短。

其次，優(yōu)化自重、性能。施工過程中，通過優(yōu)化施工材料和自身結(jié)構(gòu)，來提升廠房的性能。運用大量輕質(zhì)、較強承載力材料，減小了廠房的自重，同時可提高廠房的安全性和可靠性。

最后，符合可持續(xù)發(fā)展的需要。目前，工業(yè)廠房設(shè)計施工都有綠色環(huán)保要求。在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房中，由于使用的材料為綠色環(huán)保材料，能夠?qū)崿F(xiàn)高效回收和循環(huán)利用，綠色環(huán)保理念貫穿于鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)的全過程[1]。

2、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的施工

2.1 施工前的準備工作

2.1.1 機械設(shè)備的安裝

為了保證廠房施工活動的順利進行，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房安裝之前，必須做好準備工作。準備工作包含施工人員的準備和施工設(shè)備的準備。鋼結(jié)構(gòu)安裝時，需要用到很多機械設(shè)備，因此施工設(shè)備要安好。在選擇機械設(shè)備時，要考慮多個方面因素。首先，機械設(shè)備的選擇，必須要考慮工程的實際、施工的難易程度和工程的場地條件等具體情況來進行選擇。其次，機械設(shè)備選擇時，需要考慮到本工程的施工進度和工期要求。再次，選擇吊裝設(shè)備時，要知道吊裝設(shè)備的特性。此外，應(yīng)根據(jù)施工單位的施工經(jīng)驗和技術(shù)水平選擇合適的設(shè)備。最后，與土建交叉施工、配合也是機械設(shè)備選擇應(yīng)考慮因素。

2.1.2 施工測量

施工測量鋼結(jié)構(gòu)安裝前的準備工作。鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房安裝前，應(yīng)該確定本廠房的主要點線和平面形狀。測量時，應(yīng)設(shè)計平面控制網(wǎng)絡(luò)。這樣做的話，既可以方便觀測，又可以長期保留。為了方便施工后期的放樣，需要在平面控制網(wǎng)里確定數(shù)條最基本的直線。施工放樣控制線是由這些直線組成的。質(zhì)檢部門在工程后期檢查其測量是否準確，可以通過這些控制線來檢驗。在施工平面控制網(wǎng)的設(shè)計過程中，要使得用到的坐標系和施工坐標系一致。施工時，還要檢查、復(fù)核平面控制網(wǎng)。

2.2 地腳螺栓的安裝

地腳螺栓的安裝分為四個步驟完成。第一，安裝地腳螺栓時，要保證地腳螺栓垂直。如果安裝傾斜時，螺栓的安裝坐標會有很大的誤差，給安裝帶來困難。第二，地腳螺栓的敷設(shè)。敷設(shè)地腳螺栓前，清除地腳螺栓上的銹垢和油質(zhì)。檢查螺紋與螺母是否匹配。敷設(shè)當中，為保證灌漿的質(zhì)量，雜物不可掉入螺栓孔內(nèi)。第三，擰緊。預(yù)留孔內(nèi)混凝土強度達到設(shè)計強度值的 75%，就可以擰緊螺栓，但各螺栓的擰緊力要均勻。擰緊后，螺栓要露出螺母。螺栓的露出長度一般為螺栓直徑的 1/3～2/3之間。最后，要做施工記錄。為方便今后的維修、更換螺栓，應(yīng)做好詳細的施工記錄。施工記錄主要包含地腳螺栓的型號、規(guī)格等內(nèi)容。

2.3 鋼柱安裝

鋼柱安裝前，應(yīng)查驗鋼柱合格證。同時對鋼柱全面檢查，如外形尺寸、焊縫、螺栓孔位置面等。如果鋼柱有變形、不合格或者缺陷等現(xiàn)象出現(xiàn)，應(yīng)對鋼柱矯正，直到鋼柱滿足要求后才可以安裝。常用的鋼柱吊裝方法有三種，即旋轉(zhuǎn)法、遞送法和滑行法。根據(jù)鋼柱截面形狀、鋼柱長度、端面及起重機性能等情況，可定鋼柱安裝的吊點數(shù)量及位置。鋼柱常用一點正吊法。為了對中校正，吊耳常設(shè)在柱頂。而吊點的位置在柱長的1/3處。細長鋼柱，采用兩點以上吊法。吊裝前，先清理干凈基礎(chǔ)板。鋼柱吊到基礎(chǔ)正上方后，操作人員將鋼柱定位在基礎(chǔ)板上。當柱子降至基礎(chǔ)板處，停止落鉤。鋼柱用撬棍撬的方法對準柱基礎(chǔ)中心線，后點焊定位。當鋼柱落于基礎(chǔ)板表面，螺母立即固定鋼柱。

安裝完鋼柱后，立即校正鋼柱，校正鋼柱完后再可永久固定鋼柱。全部鋼柱安裝完后再校正，這種做法是錯誤的。如果這樣做的話，使得整體結(jié)構(gòu)位置有偏移，會使得梁無法安裝。對于鋼柱兩跨間的垂直度，需要調(diào)整柱子底部墊鐵的方法，通過調(diào)整鋼柱兩軸之間的垂直度，實現(xiàn)鋼柱的固定[2]。

2.4 鋼梁安裝

比照設(shè)計圖紙，檢查圖紙中標注的鋼梁的編號、截面尺寸和安裝節(jié)點。鋼梁安裝前，分析廠房的跨度，考慮安裝時的各影響因素，使得安裝完的鋼梁能夠符合設(shè)計要求。在屋面安裝的過程中要及時測量好廠房鋼結(jié)構(gòu)中心的位移、主要部件之間的跨距、立柱的垂直度、弧度鋼材的抗彎矩程度[3]。

門式剛架的鋼梁在地面拼裝好，再吊起組裝好的鋼梁，就位后再與鋼柱連接。鋼梁的吊裝可用單機起吊或者是結(jié)合用鐵扁擔起吊。吊裝鋼梁時，吊點的位置是計算出來的。當鋼梁側(cè)向剛度小或是腹板寬厚比大時，可以多選擇幾個吊點，或是用雙機抬吊。為防止鋼梁在安裝過程中出現(xiàn)不穩(wěn)的情況發(fā)生，吊裝吊車梁時，可用吊鉤起吊鋼梁的中心。為防止鋼梁出現(xiàn)剛度彎曲，吊車梁安裝完后不能向縱軸運動。同時安裝完后就無需再固定鋼梁了。

2.5 屋面板安裝

1）施工準備。屋面板安裝之前，首先要仔細檢查承重檁條和梁，避免承重檁條和梁出現(xiàn)歪斜或不平整。對于有歪斜或不平整的承重檁條和梁，需要處理，處理好才可以進行屋面板安裝。

2）施工工藝。在鋪設(shè)屋面板時，主要按照以下順序開展：屋面板排版設(shè)計→支架安裝固定→鋪巖棉→屋面外板安裝→屋面附件安裝→清掃雜物→自檢→交工驗收[4]。屋面板要按圖紙放線安裝并用自攻螺釘固定。屋面板是一種柔性構(gòu)件，其搭接端要支撐在檁條上，同時要保證搭接長度。屋面板的搭接部位要符合規(guī)范要求，同時搭接長度要大于規(guī)范規(guī)定的最小值。密封以及防水事關(guān)建筑物的使用功能和壽命外，屋面板的安裝不僅要保證安全可靠，還需要滿足使用功能和壽命要求，如防水和密封等問題。除此之外，屋面板在安裝時還需注意以下兩點。①屋面板的自攻螺釘、拉鉚釘要求設(shè)在板的波蜂處。防水墊圈和防銹螺蓋應(yīng)用于外露自攻螺釘部分。采用防水型外露拉鉚釘，同時涂密封膏于外露釘頭。②配件之間的搭接要求背主導風向，如屋脊板和泛水板等配件。用密封膠密封搭接部位，拉鉚釘連接按要求避開屋面板波谷的位置。

3）檢驗。用觀察法檢查。屋面板不能有施工殘留物和污物，同時要平整順直，沒有孔洞。

2.6 墻面板安裝

墻面板安裝時，先用棕神把墻面板提到安裝位置再固定。根據(jù)控制線安裝好第一塊墻面板，再依次安裝好第二塊墻面板。當?shù)诙K墻面板與第一塊墻面板接縫沒有錯誤時，才可以與檁條連接。依次安裝其它墻面板。墻面板固定時，還要注意根部保持水平。為保證釘子的水平，可以采用提前鉆孔的方法。幾塊板摞一起，平整放于地面上，彈線，再依據(jù)檁條間距確定孔距鉆孔。同時要做好門窗、封口等收邊，確保墻面板牢固和美觀。

2.7 高強螺栓安裝

雨天不能安裝高強螺栓，同時高強螺栓連接面要干燥、平整。如有氧化鐵皮、油污或焊疤等現(xiàn)象，可用鋼絲刷去除浮銹。使用的扭矩扳手使用前要校核，校核滿足規(guī)定要求才可以使用。

高強螺栓的施工工藝程序是從中間向四周擴展，先初擰后終擰的方法。高強螺栓不能像普通螺栓一樣一步到位直接終擰。在同一節(jié)點處的高強度螺栓，要先從螺栓群中部開始安裝，逐個擰緊。為防止漏擰的現(xiàn)象發(fā)生，施工做法是擰一遍高強螺栓就用油漆標記。不同遍數(shù)，用不同顏色的油漆區(qū)分。高強螺栓的緊固順序是由中間向四周進行或者是剛度大的部位向自由端進行。

高強螺栓可自由穿進螺栓孔。如高強螺栓不能穿進螺栓孔時，需要進行擴孔，同時禁止鐵屑掉入板層。擴孔數(shù)量最多只能是螺栓孔數(shù)量的1/3，擴孔直徑應(yīng)小于規(guī)范規(guī)定值，嚴禁氣割擴孔。當高強螺栓的性能及扭矩系數(shù)因如下情況改變，如高強螺栓出現(xiàn)生銹現(xiàn)象等情況。發(fā)生這種情況時，應(yīng)清洗、除銹或潤滑高強螺栓。同時要檢驗預(yù)拉力和扭矩系數(shù)，直到檢驗合格后才可以使用。

安裝完成后，要復(fù)驗高強螺栓的扭矩系數(shù)和緊固力。每一規(guī)格高強螺栓抽查8個，送到相關(guān)的檢測機構(gòu)復(fù)驗。除此之外，還需要緊固檢查高強螺栓。檢查時一般抽檢10%左右螺栓，但是抽檢數(shù)量要大于1顆。

4 總結(jié)

綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房。近年來，隨著鋼結(jié)構(gòu)的迅速發(fā)展，工業(yè)廠房的主要結(jié)構(gòu)形式也由鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱虽摻Y(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)需要現(xiàn)場拼接、現(xiàn)場焊接，甚至還有需要現(xiàn)場加工的情況，其施工過程復(fù)雜繁瑣。因此，需要加大力度研究鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，掌握其施工技術(shù)要點。這樣才能提高施工質(zhì)量，保證工期，降低資源浪費，保護環(huán)境。鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域知識很多，每年都有新技術(shù)、新工藝出現(xiàn)，要運用新技術(shù)、新工藝到鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的施工中去，其還任重而道遠。

[1]何明雪. 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工技術(shù)的探討[J]. 民營科技,2017,(04):165.

[2]賈增利,孫玉茹. 工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)的研究[J]. 城市建設(shè)理論研究(電子版),2017,(10):289.

[3]宋立哲. 關(guān)于工業(yè)廠房施工技術(shù)的探討[J]. 科技經(jīng)濟導刊,2016,(30):82.

[4]陳暫. 工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)的研究[J]. 科技與創(chuàng)新,2016,(03):143-144.