钢结构工业厂房的安装技术

张璐  张欣  梁宸

摘要：大跨度钢结构安装施工技术在工业厂房建设中具有重要作用,作为工程项目其中的一种,钢结构安装施工技术具有多种优点,已逐渐替代土木建筑。文中对大跨度工程厂房钢结构的特点、发展前景及安装施工技术进行了探讨。

关键词：钢结构；工业厂房；安装技术

引言

工业厂房的钢结构的施工和安装技术在具体的使用过程中难度比较大，因此必须结合施工场地中实际情况，使用合理的施工和安装技术，这样才能提高施工水平和质量。

1 工程概况及主要特点

某工业厂房总占地面积可达36575m2，长209m，宽175m。厂房地上5层，设1层地下室，建筑面积约14.6万m2，桁架长36m，超过30m，为大跨度钢结构。其中，地上1层到地上2层采用框架结构，框架柱采用两种类型，即为型钢与钢筋混凝土，楼板采用钢筋混凝土，基础采用筏板基础，型钢混凝土框架柱的底端伸入到基础80cm。地上3层以上均采用钢结构，屋面采用压型钢板，并在其表面进行钢筋混凝土的浇筑。该工程施工难点有：

（1）在本工程施工中使用的所有钢构件均在加工厂进行加工后运输到施工现场，总重在1.6万t左右。箱式柱按二节加工制作，在施工现场进行拼装，每节中32.1t，桁架的单体重量为54t，总长36m，在23m处进行吊装。

（2）本工程的钢结构施工需要在筏板基础施工完毕后进行，同时要和土建施工形成流水作业，但场地较为狭窄，钢构件吊装路线会受到一定限制。

（3）工程的施工期相对较短，在不考虑气候因素影响的条件下，需要用到很多设备进行吊装，且多个方位需同时施工。

（4）施工需要用到很多高强螺栓，主梁和钢柱之间的连接、小梁和大梁之间的连接都需要使用高强螺栓。针对上述施工难点，制定如下所述的施工方法，对不同施工环节提出相应的施工要点。

2 施工方法

2.1钢构件的拼装施工

2.1.1施工要点

（1）施工开始前对所有柱的几何尺寸进行检查。

（2）对上、下柱中心线进行准确标记，将柱顶首个安装孔的中心作为基准进行标高线的准确标记。

（3）利用专门的胎具进行基础布垫，将水平度调整好以后将垫板铺设在胎具的表面。

（4）对上、下柱进行吊装，并将中心线拉出，对柱的垂直度与截面之间的缝隙进行检查，确认是否合格，经检查确认合格以后，使用焊接机进行对称焊接施工。

2.1.2桁架拼装

（1）桁架在施工现场实施拼装，利用胎架对工字梁进行相连，将其作为整体基础，如图1所示。

图1桁架现场拼装

（2）将桁架吊立到胎架表面，各部位用螺栓进行连接，将拱度与平整度都调整好以后，在两侧设置角钢作为临时支撑。

（3）拱度的调整按照6m 的间隔距离设置7 个点，在架体最外端孔设置首个点，之后按照每6m 增加5mm 的标准设置。

（4）将桁架设置在胎架上以后，在两侧使用葫芦将其拉好，然后用垂线对垂直度进行校正，将垂直度调整好以后，使用角钢进行焊接，作为临时支撑部分。

（5）将桁架上的每个节点与拱度都复查还以后，开始焊接。节点的焊接为电焊，采用两台焊机同时进行点焊，一般先对弦杆进行焊接，然后焊接上、下弦，按照从中间向两侧的顺序焊接。

2.2钢构件吊装施工

2.2.1路线

（1）以吊装设备的性能为依据，结合钢构件所在部位、重量及尺寸，确定适宜的吊装路线。

（2）处在吊车路线以下的钢柱基础插筋接头需要布置在基础筏板当中，借助镦粗直螺纹对接头进行连接，处在路线两旁的所有接头都要比地面高出1500mm以内，这样是为了避免钢筋被碰撞或被压弯。

（3）在筏板地面铺设厚度为10mm的橡胶板进行保护，同时在履带吊的下方还应铺设路基箱。

2.2.2柱吊装施工

（1）施工准备。

①做好基础轴线具体位置及底部标高的现场复测及验收，并对固定螺栓进行预埋。

②对柱基础的钢垫座浆进行找平。

③对柱子的长度、柱底到柱肩梁的尺寸进行测量，然后在中心处做好相应的标记。

（2）吊装参数。

吊装采用200t履带吊进行，主、副杆长度分别为42.72m和18m，当工作半径为22m时，其起重能力为33t，满足吊装重量为23.5t的钢柱的要求；当工作半径为18m时，其起重能力为44t，满足吊装重量为32.1t的钢柱的要求；辅以150t的履带吊，其主、副杆的长度分别为45m和18m，当工作半径为10m时，其起重能力为57.8t，满足吊装重量为32.1t的钢柱的要求。

（3）吊装要点。

钢柱的吊装应的一次性到位，垂直度使用经纬仪进行调整，先使用高强螺栓进行紧固，然后使用缆风绳进行临时固定。

2.2.3桁架吊装施工

（1）吊装参数。吊装采用200t履带吊进行，主、副杆长度分别为42m和18m，当工作半径为10m时，其起重能力为109t，满足吊装重量为54t的桁架的要求；辅以150t的履带吊，其主、副杆的长度分别为45m和18m，当工作半径为10m时，其起重能力为57.8t，满足吊装重量为54t的桁架的要求。

（2）吊装要点。在吊装之前先在桁架的上弦处拉上保护绳，并对施工过程中必须用到的水平通道与垂直通道进行搭设。梁柱的接点需要在两端同时进行对称焊接，先对顶部节点进行焊接，然后对底部节点进行焊接，最后对中部的各节点进行焊接。

2.3高强螺栓施工注意事项

（1）对结构实施校正与组装的过程中，会产生一定荷载，此时需要对临时冲钉及螺栓实际数量进行计算，要注意，临时螺栓的数量不能少于2个，而冲钉的数量应控制在临时螺栓数量30%以内。

（2）螺栓具体穿入方向应保持一致，同时要为实际操作提供方便。

（3）螺栓要能自由的从螺栓孔中穿过，如果无法自由穿入，需要使用锉刀修整，要注意不可强行穿入。完成修整后，螺栓孔直径应控制螺栓直径1.2倍以内。

（4）螺栓不能在雨雪天气中进行安装。

（5）如果需要对节点的焊接与螺栓进行并用，则在设计没有提出特殊要求时，先设置螺栓，然后再进行焊接施工。

（6）对高强螺栓进行紧固时需要使用扭矩扳手，在使用前要对其进行检查核对，如果误差超过5%，应进行更换与二次标定。螺栓的紧固一般分成两次完成，即初拧与终拧。对于扭剪型螺栓，应在终拧后利用专门的扳手再次拧紧。如果采用扭矩法进行紧固，则需要按照相关技术规范对初始与终止的拧矩进行计算。

2.4焊接施工

首先，确定适宜的开槽面和角度，制定有效的安全措施，组织机械设备和材料进场，然后对钢构进行调整，搭设工作架，并在电焊开始前进行检查。经检查确定合格后，开始焊接，在焊接过程中要对包含电压、电流及层数等在内的参数进行检查，确认合格以后进行外观检查，在焊缝处进行补漆。

2.5钢承板施工

先进行准确的测量与放样，然后对进场的材料进行检查，确认合格后开始试铺，经检查确认合格后，对钢承板进行固定，最后进行质量检查，合格后对场地进行清理。

2.6质量控制

2.6.1测量作业质量控制

（1）设立将项目经理作为核心的质量检查部门，在施工中严格实行自检、互检与专检。

（2）建立完善的三校制度，即对初校、重校与复核进行充分结合，其中，初校主要是对中心线进行调整与控制；重校是指对垂直度进行调整；复核是指将螺栓紧固以后进行检测。

2.6.2焊接质量控制

（1）焊接施工人员应在经考核通过后持证上岗。

（2）焊接施工必须严格按照相关工艺要求进行。

（3）焊接施工中使用的所有材料都必须满足相关规范要求。

（4）做好对焊条的储存及保管，使用前对焊条及焊丝进行检查，当生锈和脱落时均不可在施工中使用。

（5）对一般结构进行焊接时，含水量不能超过0.05%；对重要结构进行焊接时，含水量不能超过0.005%。

2.6.3螺栓施工质量控制

（1）螺栓施工严格按照相关标准进行，在施工开始前做好技术交底。

（2）做好对螺栓的质量检验、保存及使用，当发现问题时应立即处理。

（3）施工开始前做好对各项系数的试验及复核。

3 结束语

总的来说，钢结构应用于工业厂房的建设中拥有很多的优势，这就是钢结构能够广泛应用于工业厂房建设的原因。目前，钢结构的应用潜力越来越大，因此，要不断完善钢结构的施工和安装技术，使每个环节都能够满足施工要求，这样就可以有效提高工业厂房的施工质量，为钢结构更广泛的应用提供良好的条件。在钢结构的具体施工过程中，必须掌握相应的力学知识，从而科学合理地进行钢结构的施工和安装，控制整个施工过程，有效提高施工质量。

参考文献：

[1]唐兴勇,张廷甫,陈星酉.大型工业厂房建筑钢结构施工技术问题分析[J].建筑技术开发,2021,48(14):5-6.

[2]王杰生.多层钢结构厂房安装施工技术[J].价值工程,2019,38(35):166-169.