鋼結構工業廠房施工技術及質量控制要點探析

孔令熙，李書恒，寇安

（中國建筑第二工程局有限公司，沈陽 110000）

1 引言

鋼結構廠房由于跨度大、結構穩定、自重輕等優勢在我國廣泛應用。鋼結構廠房符合節能發展理念，且施工速度較快。但如果安裝參數不合理，可能會導致其存在安全隱患。國外學者對鋼結構廠房的施工研究更加完善，歐洲已經將鋼結構應用到單體建筑和多層公寓的建設之中，美國則走精品發展路線，采用機械化的方式進行施工。比較國外內學者的研究內容，本文則結合具體的施工案例，將研究重點放到工藝施工流程上，對鋼結構吊裝、安裝技術參數進一步優化，從質量控制角度對其進行創新研究。

2 案例分析

鋼結構廠房工業項目位于漳平市工業園，建筑總面積達到9.32×104m2，單棟工業廠房面積為1.2×104m2，采用70 m×160 m的布局方式。廠房施工所應用的鋼結構包括架梁、鋼柱等，鋼材結構固定采用螺栓和焊接同時固定的方式。

3 鋼結構廠房施工技術應用

3.1 施工技術流程

鋼結構工業廠房施工按照工藝流程，應預先進行測量，對廠房需要使用的鋼結構強度、規格、參數等進行明確，隨后在基礎混凝土內進行螺栓預埋件的施工。預埋件埋設完成后進行鋼梁、鋼架、屋面板的吊裝和焊接，并對型鋼進行調整，然后對鋼結構表面進行涂裝處理，最后進行質量驗收[1]。具體技術工藝流程如圖1所示。

圖1 鋼結構廠房施工工藝流程圖

3.2 放線測量

按照鋼結構廠房設計圖進行施工，以及鋼結構位置、規格、參數的核準。軸線核對使用經緯儀，標高使用水準儀，在固定物上使用墨線標記位置，做好記錄工作。進行大樣測量后，對鋼結構廠房進行小樣測量，以基礎混凝土為基礎，對邊線、縱軸、橫軸進行劃線，確定各結構的連接面。對鋼柱進行定位，控制鋼柱底部與預埋螺栓的距離，減少與混凝土的基礎面，確定鋼結構各項參數后，進行基礎混凝土的施工。

3.3 預埋螺栓

基礎混凝土澆筑和振搗之前，應對螺栓的位置、參數等進行明確，然后對其進行固定。澆筑前使用塑料薄膜保護好預埋螺栓的絲口，避免澆筑時混凝土污染預埋螺栓。基礎混凝土澆筑過程中派遣專門人員進行觀察，避免澆筑、振搗過程中螺栓位置發生改變。澆筑完成后對預埋螺栓桿進行清理。

3.4 鋼結構加工

按照設計方案中鋼結構的參數進行鋼材加工，按照基準線位置進行樣板制作，預留一定空間進行鋼結構的焊接。如鋼材出現彎曲、變形等問題，應對其進行矯正，樣板的加工應合理控制誤差，具體允許偏差見表1。

表1 鋼材樣板加工與放樣測量結果允許偏差表

鋼板的下料采用切割機設備，切割前要清除鋼材表面的銹蝕物。然后進行切割，切割過程應連續，保持切割面的平整性，切割完成后清除鋼材切割產生的殘渣，然后對鋼材的結構進行檢查，保障其沒有裂紋，再進行組立施工。鋼材結構檢驗和質量檢驗使用鋼尺設備，其切割偏差控制見表2。

表2 鋼材切割允許偏差值mm

3.5 鋼結構安裝與焊接

3.5.1 鋼結構安裝

鋼材的組立、成型在對誤差以及形變進行控制的基礎上，按照放樣測量的位置進行鋼結構的吊裝。吊裝應保障鋼結構構件結合的緊密性，控制其誤差在合理范圍內。吊裝過程采用分件吊裝的方式，首先，進行鋼柱的吊裝，固定后進行鋼梁、屋面板、墻板的吊裝[2]。

鋼柱的吊裝應科學控制其吊點位置，并在吊裝期間進行防護。控制鋼柱腳與螺栓之間的距離約為35 cm時，扶正梁柱，并確保孔位與螺栓相對應。然后對鋼柱進行初步調整，避免脫鉤。鋼梁的吊裝則在鋼柱吊裝完成后，采用對稱吊裝方法，距離柱基約10 cm放緩吊裝速度，將其吊裝到特定位置后，對其進行矯正、固定，并對位置進行調整，控制誤差。墻面和屋面的安裝采用一鉤多吊的方法，成片進行吊裝，控制好檀條的平直度，并控制好鋼材的間距，進行平直度檢查后，使用螺栓進行固定。

鋼結構安裝應保持鋼材與螺栓口對接良好，并對鋼梁、鋼柱的位置、垂直度等進行矯正。螺栓與型鋼的安裝使用大六角頭的高強度螺栓，使用墊圈傳遞外力。螺栓與鋼材連接后，應對其接觸面進行處理，觀察是否存在間隙。如果間隙在1 mm以內，可以不對其進行處理，如果間隙在1～3 mm，則需要對鋼板進行磨面處理，如果間隙大于3 mm，則應使用材料與鋼板相同的墊板進行施工。

3.5.2 鋼結構焊接

鋼材的焊接采用全自動埋弧機，根據焊縫的厚度合理控制焊接過程中電流、電壓等參數，并控制焊接速度，具體埋弧焊接工藝參數要求見表3。

表3 埋弧焊接工藝參數表

鋼柱、鋼梁采用埋弧焊接的方式進行施工，鋼梁則使用手工焊接的方式進行施工。焊接之前，應對焊縫周邊2.5 cm范圍進行清理，避免焊接過程出現氣孔。焊接應用的引弧板應與鋼材材質相同，完成焊接后型鋼焊接的偏差值進行檢驗。按照鋼結構焊接施工的要求，其允許偏差見表4。

表4 型鋼焊接允許偏差表mm

3.6 鋼結構涂刷

為提高鋼結構的環境適應性，采用涂刷油漆的方式進行施工。按照工藝流程需要預先處理好鋼結構的基層，然后進行防銹漆、膩子、底漆、面漆的涂刷。基層處理主要保障鋼結構表面不存在污染物，并將鋼材表面的銹蝕物處理干凈，可使用砂輪機、風磨機等設備進行除銹。基層處理完成后，在表面位置涂抹相應的防銹漆，其間需要保持鋼結構表面的干燥程度，并保障除銹漆涂刷均勻。存在花樣的板材可以采用人工棉紗涂刷的方式，縫隙接合位置應在吊裝拼接之前進行涂刷。膩子涂刷主要針對鋼材表面位置的缺陷處，采用加厚膩子進行涂刷，可適當在涂刷料中添加紅丹粉，保障膩子的干硬程度。底漆涂刷則使用磷化底漆，使用的磷化液由丁醇、乙醇、氧化鋅組成，磷化液與底漆之間的比例控制在1∶4，涂刷厚度應控制良好，完成后約2 h可進行面漆的涂刷（視底漆干燥程度），24 h后可以使用清水進行清理。面漆的涂刷應均勻、合理，保持表面的光亮程度，且避免出現漏刷的情況，涂刷順序應自上至下進行[3]。

3.7 質量驗收

鋼結構質量檢驗按照GB 50205—2001《鋼結構工程施工及驗收規范》文件中的內容，按照施工設計圖和設計方案，切實保障鋼材、涂料等質量更符合要求。并做好鋼結構質量的驗收記錄。質量驗收重點檢查鋼結構的規格參數是否存在問題，并檢查構件的數量、種類是否合理。

4 鋼結構廠房施工質量控制要點

根據施工技術、施工流程對鋼結構廠房施工質量控制要點進行分析，影響鋼結構廠房施工質量的主要因素在吊裝過程和測量過程，誤差過大會嚴重影響鋼結構廠房的施工質量，施工過程不合理會增加安全隱患。

4.1 合理控制鋼結構施工偏差

鋼結構施工偏差控制要點應分為4個部分，第一個部分是放樣測量時的鋼材規格參數，應科學控制該過程中鋼材長度、高度的誤差值；第二個部分是鋼材加工過程中的誤差值控制，由于樣板加工受放樣測量結果影響，應反復核對設計方案、設計圖紙，并對參數進行復驗；第三個部分是型鋼吊裝過程中的誤差值控制，吊裝過程應保障與螺栓之間緊密結合，使用高強度螺栓進行施工，應合理設置安裝孔位，確保孔位數量，控制螺栓連接的間隙，間隙過大應采取相應的措施進行處理；第四個部分是對型鋼焊接的參數控制，嚴格按照焊接技術參數，避免焊接誤差，保障焊接質量良好。

4.2 重視鋼結構施工過程管理

鋼結構廠房施工的重點在于對鋼結構主體的吊裝，施工過程中應明確型鋼的吊點和吊裝順序，并在每項施工工作開展之前對材料、參數等進行檢驗，完成后對結構質量進行復驗。例如，在鋼柱的吊裝過程中，使用50 t起吊裝置進行吊裝，應緩慢移動，達到吊裝位置后，應采用扶正的方式對型鋼進行矯正。安裝過程中，需要使用絞力性較好的鋼絲進行捆綁，避免鋼材在吊裝過程中出現旋轉、傾斜等問題，切實保障吊裝過程的穩定性。鋼結構廠房的施工過程管理應切實保障施工的安全性與穩定性，及時識別并剔除影響鋼結構廠房施工質量的各項參數，并嚴格遵循技術標準、施工程序，按照主梁、次梁，由內至外、由下至上的吊裝順序，保障工藝流程的科學性，實現對鋼結構廠房施工的質量控制。

5 結語

綜上所述，鋼結構廠房施工流程包括放線測量、基礎施工、鋼結構吊裝、墻面板安裝、鋼結構涂裝等環節。為切實保障工程項目建設過程中各項參數指標滿足質量要求，符合設計方案，要從材料、施工過程、施工結果等角度出發，對質量進行檢驗。最終結果表明，嚴格按照技術參數、技術規范進行鋼結構的施工、吊裝、可以有效保障鋼結構廠房的穩定性、安全性，廠房壽命可以達到60年以上。因此，施工隊伍需要嚴格把控施工環節、施工流程，對鋼材原料進行檢驗，按照鋼結構廠房施工工序執行，滿足相關規范的要求。