門式鋼架輕鋼廠房加固關鍵技術

于岳，金禮

（建研（北京）結構工程有限公司，北京100013）

1 引言

輕型鋼是一種新型結構形式，將其用于廠房建設中可減輕屋面荷載，鋼結構具備材質均勻、加工便捷、成本低等特點，是廠房建設中的絕佳材料。

2 門式鋼架輕鋼廠房的構成

門式輕鋼廠房是集多個結構于一體的復合體系，主要含主（次）結構、圍護結構以及滿足工程需求的各類附屬結構。具體而言，主結構主要用于承受自重與外力【1】，如鋼梁、鋼柱等；次結構則是重要的支撐結構；圍護結構中較為典型的有屋面板；附屬結構含多種類型，如女兒墻、雨棚等。門式鋼架輕鋼廠房的工程實例見圖1。

圖1 門式鋼架輕鋼廠房

3 門式鋼架輕鋼廠房檢測與加固的意義

廠房的建設目的在于滿足產品生產的需求，但必須建立在足夠安全的前提下。輕鋼廠房集多重優點于一體，但由于輕鋼材料的特殊性，整體結構并不具備優良的負荷能力，常伴隨有變形等缺陷，嚴重時直接對安全生產作業造成影響。從這一角度來看，針對門式鋼架輕鋼廠房的全面檢測尤為關鍵，可有效預防危險的發生，創造安全的生產環境。規避安全事故的關鍵在于“預防為主，防治結合”，因此技術人員要對鋼材和結構進行深入檢驗。不僅于此，此類型廠房的加固工作也是創造安全生產環境的重要途徑，通過檢測手段可發現危險，采取加固措施可從根本上避免危險，確保廠房的穩定性，為安全生產保駕護航，提升企業的生產效益。

4 門式鋼架輕鋼廠房的檢測

4.1 鋼材性能的檢測

此環節考慮的是鋼材質地、外觀完整程度，明確鋼材是否出現了銹蝕或麻點。以廠房建設工作對鋼材所提出的性能要求為準，對比進場鋼材的性能情況，評定材料合格與否，不可出現以次充好的現象。通過測試的方式掌握鋼材的牢固性能；鋼材必須順直，接口處不允許存在缺陷，此方面也要得到全面檢測；檢查鋼材斷口處，分析其是否出現夾渣現象【2】。

4.2 操作工藝的檢測

為滿足廠房建設需求，焊接是工程中尤為關鍵的一道工序，其質量直接關乎鋼材的穩定程度，隨之對廠房整體穩定性帶來影響。因此，要檢查焊工的資質，其必須持有相關資格證書。實際操作中，注重對焊條、焊絲等材料的檢查，其性能必須與母材相匹配；焊接作業后，應檢查焊縫質量，不可出現裂紋、弧坑等缺陷，禁止出現咬邊未焊滿的問題。除此之外，安裝工藝也是重點檢查對象，應在專員的指導下驗收，將具體情況如實記錄。

4.3 周邊環境的檢測

鋼材施工易受到現場環境的影響，具體體現在空氣濕度、溫度等方面，并與現場的腐蝕性物品有關。遇到雨天天氣或是現場濕度較大，均容易對鋼材的性能造成影響，使其出現銹蝕等問題。對于檢查人員而言，要重點關注環境濕度這一因素，盡可能隔絕鋼材與水的接觸，以免出現銹蝕現象。若施工現場存在高溫設備，也容易對鋼材的使用效果造成不良影響，如長期處于高溫環境下，鋼材易出現變形現象，不利于廠房的穩定性。此外，還要注重對運輸環境的檢查，確保鋼材在運輸過程中得到有效的保護，不可因碰撞而出現結構性損傷。

4.4 重點部位檢測

廠房鋼結構體系中存在重點部位，此處應得到重點檢查，應兼顧材料結構與性能2 方面，通過測試的方式評定重點部位的性能。全面檢查鋼材質量，根據使用情況預估鋼材在后續階段易出現損傷的部位，加強對該處的防護工作。

5 門式鋼架輕鋼廠房的加固技術

門式鋼架結構廠房施工便捷性高，對鋼材的需求量少，受力情況與計算模型的相似度高，可根據鋼材的物理性能制定科學的設計方案。廠房投入使用后，受超載的影響易出現結構變形現象，甚至超出規定限值，部分情況下工作應力也會明顯大于鋼材設計強度，不利于廠房的正常使用。基于此，為創造安全的使用環境，必須采取加固處理措施，具體做如下分析。

5.1 主結構的加固

橫向鋼架的加固作業是最為基礎的環節。橫向鋼架是整個廠房中最為關鍵的受力結構，需解決其穩定性不足的問題。現階段，以楔形截面的形式較為可行，可發揮出構件截面的性能優勢。關于空間結構的設計工作，需秉承整體穩定性的基本原則，要求整個廠房結構體系都具備穩定性。在屋面鋼梁間鋪設適量的縱向聯系梁，通過此構件提升結構的穩定性。針對軸處的柱頂采取可靠的加固措施，使得整體與各節點間保持穩定的狀態。加固環節工作量較大，通過吊車系統的應用可提升操作效率，但要與其他系統協同工作。需注意的是，盡管吊車系統具備獨立工作的能力，但現場作業環境復雜，必須與其他系統形成配合關系，從而創造安全的作業環境，以提升主結構的穩定性，實現對廠房的有效加固。

5.2 次結構的加固

屋面檁條的選材尤為關鍵，以冷彎薄壁型鋼為宜，諸如C型鋼或是Z 型鋼均是可行的材料；若結構跨度偏大，則較適宜的是H 型鋼【3】。針對墻面與墻梁2 類結構，加固作業所用鋼材與屋面檁條一致，且此類材料也可應用于抗風柱的加固工作中。在既有次結構計算模型的基礎上采取優化措施，或根據實際需求適當減小跨度。通過增加受力面積的方式可有效降低壓強，可將這一原理應用于此結構截面處理工作中，即適當擴大構件截面，如加大上下翼緣，通過此方式控制原構件應力。基于上述方式，輕鋼廠房的抗壓能力可得到大幅的提升，具備更好的加固效果。

5.3 圍護結構的加固

高波板（見圖2）是屋面板加固工作中較為可行的材料；關于墻面板的加固，則可使用低波板。做好各連接點的加固作業，可適當加大咬合度，以確保圍護結構有效抵御外界壓力。加固作業時，應用較為廣泛的為打釘連接方式，需調整好各釘子的間距。高強螺栓的物理性能較好，具備抗摩擦與抗壓的特點，在高強螺栓的基礎上輔以粘鋼板，此舉可有效提升加固效果。需注意的是，粘鋼板應配合酸洗油漆共同使用，利用砂紙打磨直至其呈現出金屬光澤，達到此效果后再上膠，將其應用于圍護結構中可發揮出補強作用。除上述方式外，還可對既有的荷載傳遞路徑做出優化，盡可能減少桿件受力，避免桿件變形現象。

圖2 高波板

5.4 附屬結構的加固

此環節主要考慮的是女兒墻、雨棚、爬梯等結構的加固，要從各類結構的受力特點出發，確定合適的經濟性能指標，在此基礎上做好加固作業。如女兒墻的加固，可適當加大墻體高度，此方式在改善廠房美觀度的同時還提升了抗自然環境的能力，可有效抵御潮濕天氣帶來的不良影響，避免鋼材出現水侵害的問題。關于雨棚的加固作業，應從鋼材的性能入手，增強材料的防水能力，避免雨水銹蝕問題，確保結構的安全性能指標維持在合理的水平。爬梯加固工作中，一方面要注重鋼材性能的提升，另一方面則要做好鋼材間的連接工作，根據工程經驗，打釘是較為可行的連接方式。

6 結語

綜上所述，門式鋼架輕鋼結構是現代化廠房建設中的主要形式，輕鋼結構具備省材、質地輕等特點，但也應認識到輕鋼結構的缺陷。通過檢測工作，可明確各構件的受力狀況，并針對缺陷或是重點部位采取針對性的加固措施，以提升廠房結構的穩定性，達到防治結合的效果，為日常生產作業提供良好環境。