大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房施工技術(shù)探討

1、大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房施工技術(shù)探討王茂軍中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)廣東電力工程局有限公司 廣東廣州510735摘要：大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑施工是一項(xiàng)綜合性的工程，掌握并實(shí)施大跨度 鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)對(duì)提高施工質(zhì)量有著重要的意義。木文以某大跨度結(jié)構(gòu)廠房工程 施工為例，介紹了鋼結(jié)構(gòu)安裝的工藝流程，闡述了主要施工工藝技術(shù)，討論了相 關(guān)的一些鋼結(jié)構(gòu)安裝注意事項(xiàng)以及施工體會(huì)，期望能為類似工程提供參考。關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；大跨度；單層；廠房引言隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，建筑行業(yè)發(fā)展迅速，大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑的建 設(shè)工程項(xiàng)目越來(lái)越多。但是由于鋼結(jié)構(gòu)的施工要求較高，容易出現(xiàn)施工質(zhì)量問(wèn)題。 因此如何在施工時(shí)間短的情況下確保鋼結(jié)構(gòu)工程安全，高質(zhì)量地

2、完成施工項(xiàng)目是 施工人員需要解決的重要問(wèn)題。下面就結(jié)合實(shí)例對(duì)此進(jìn)行討論分析。1工程概況某廠房工程為單層大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房，長(zhǎng)755.2m、寬206m,總建筑面 積為124985.4m2,占地面積155728.1m2,鋼結(jié)構(gòu)總量為16500to廠房跨度有33、 39nn兩種，建筑外立面高度分別有15.7、20.7、29.8m三種，廠房屋面自西向東 呈階梯狀升高，見圖單位：mm圖1鋼結(jié)構(gòu)梁、柱斷面2工序流程鋼結(jié)構(gòu)面積大，工期要求緊，為此鋼結(jié)構(gòu)安裝分為3個(gè)施工段，見圖20第一施工段blb4區(qū)，第二施工段c1c3區(qū)，第三施工段d1d3區(qū)。各施工 段形成流水作業(yè)。承臺(tái)施工完畢后，鋼構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)。根據(jù)構(gòu)件編號(hào)，

3、按施工先后順 序擺放在相應(yīng)的承臺(tái)側(cè)邊，方便吊裝。圖2鋼結(jié)構(gòu)安裝分區(qū)施工流程：鋼構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)→鋼柱安裝→杯斗灌漿→柱間支撐、系桿安裝→m架鋼梁安裝&rarr冰平支撐安裝→校正及高強(qiáng)螺栓終擰→ 屋面標(biāo)條安裝→墻梁安裝→鋼結(jié)構(gòu)驗(yàn)收。3主要施工工藝技術(shù)3.1鋼柱安裝3.1.1鋼柱安裝方案的選擇由于高跨部分鋼柱的長(zhǎng)度為29.8m,受運(yùn)輸條件的限制，只能將該部分 鋼柱分段加工和運(yùn)輸。鋼柱運(yùn)輸吋分解為二段，進(jìn)場(chǎng)后鋼柱拼裝進(jìn)行整體吊裝的 方案，鋼柱兩端長(zhǎng)度分別為2

4、2.3、7.5m,其質(zhì)量分別為20.303、2.582t。3.1.2基礎(chǔ)復(fù)測(cè)結(jié)構(gòu)吊裝前必須進(jìn)行基礎(chǔ)杯斗位置復(fù)測(cè)，其杯口底面標(biāo)高偏差允許 -5mm,基礎(chǔ)杯口深度vh/100且為10mm （h為鋼柱長(zhǎng)度），預(yù)留孔中心偏移v lommo3.1.3鋼柱拼裝為保證構(gòu)件組裝的精度，防止構(gòu)件在組裝的過(guò)程中由于胎架的不均勻沉 降而導(dǎo)致拼裝的誤差，組裝場(chǎng)地要求平整壓實(shí)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量平整壓實(shí)后的場(chǎng)地， 其均布荷載后的下沉量控制在510mm。胎架采用鋪設(shè) 300mm×500mm×10mm×12mm 的 h 型 鋼梁，鋼柱水平放置于型鋼梁上并找平，當(dāng)高差較大吋

5、采用鋼楔調(diào)整找平。為防 止組裝平臺(tái)沉降引起胎架變形，胎架旁建立胎架沉降觀察點(diǎn)實(shí)吋監(jiān)控，待沉降穩(wěn) 定后方可進(jìn)行焊接。3.1.4鋼柱吊裝（1）吊裝機(jī)械的選擇。根據(jù)鋼柱重量，高跨部分（外立面高度29.8m） 鋼柱使用一臺(tái)100t履帶吊進(jìn)行吊裝，同吋配合一臺(tái)50t汽車吊進(jìn)行抬吊。低跨 部分(外立面高度15.7. 20.7m)采用一臺(tái)50t汽車吊進(jìn)行吊裝。(2) 鋼柱吊點(diǎn)的選擇。根據(jù)鋼柱的形狀、長(zhǎng)度、重量、起吊方法及吊 裝機(jī)械的起重能力，吊點(diǎn)設(shè)置在上層牛腿處，在肩梁兩側(cè)各焊接兩個(gè)掛鉤耳板, 板厚30mm,長(zhǎng)度300mm,外挑120mmo(3) 鋼柱吊裝方法。高跨部分鋼柱吊裝時(shí)，100t吊車掛住鋼柱上部起

6、 吊點(diǎn),垂直上升，另一臺(tái)50t吊車從下部1/3位置處溜尾兼抬吊，減少中間彎曲 應(yīng)力。(4) 鋼柱校正。根據(jù)鋼柱的實(shí)際長(zhǎng)度、柱底的平整度、鋼牛腿頂部及 柱頂距柱底部的距離，有吊車的鋼柱垂點(diǎn)是保證牛腿頂部標(biāo)高值，來(lái)決定基礎(chǔ)標(biāo) 高的調(diào)整數(shù)值。在鋼柱的縱橫十字線的延長(zhǎng)線上或稍偏的位置架設(shè)兩臺(tái)經(jīng)緯儀，進(jìn)行垂 直度測(cè)量，經(jīng)緯儀與縱橫十字線的夾角應(yīng)15°。3.2杯型基礎(chǔ)杯斗灌漿鋼柱平面位置和垂直度校正好后，當(dāng)天內(nèi)杯斗灌漿完成，否則在澆灌前 須再次復(fù)核。澆灌前將縫中雜物清除干凈并澆水濕潤(rùn)，杯斗灌漿材料為c40微膨 脹細(xì)石混凝土。杯斗灌漿時(shí)從鋼柱四個(gè)方向同時(shí)澆灌，同時(shí)使用微型振動(dòng)棒進(jìn)行振實(shí), 微

7、型振動(dòng)棒不得觸碰鋼柱和鋼楔。灌漿分兩次進(jìn)行，第一次杯斗澆灌高度至固定 鋼柱的鋼楔下部，待鋼楔拆除后混凝土再灌滿至基礎(chǔ)面標(biāo)高。3.3屋架鋼梁安裝3.3.1屋架鋼梁拼裝屋架梁分段運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝，拼裝工作在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，沿吊機(jī)行走路 線擺放。屋面梁分段進(jìn)場(chǎng)后，首先對(duì)屋架梁的外型幾何尺寸、焊接質(zhì)量、運(yùn)輸過(guò) 程中的變形情況進(jìn)行檢查，合格后才能進(jìn)行組裝。鋼梁拼裝時(shí)，根據(jù)出廠屋面梁的編號(hào)用木方將相鄰的二段梁墊實(shí)，使連 接端板對(duì)齊，然后用尖錐定位，穿入定位安裝螺栓將分段的屋架梁拼裝成整體, 定位螺栓必須自由穿入。3.3.2吊裝前準(zhǔn)備及機(jī)械選擇由于屋架的側(cè)向剛度較弱，在吊裝前用木桿進(jìn)行加固，以增加屋架的側(cè) 向剛

8、度，同吋準(zhǔn)備好護(hù)身欄桿、上下梯子及纜風(fēng)繩。低跨屋架部位，梁安裝高度為13.6、17.4m,吊裝載荷135kn,吊臂高 度35m,吊臂長(zhǎng)度36m。吊車選擇quy50-2型履帶起重機(jī)，該機(jī)在主臂長(zhǎng)37m, 作業(yè)半徑8m時(shí)起吊質(zhì)量為16.6to高跨屋架部位，鋼梁安裝高度27.9m,吊裝載 荷180kn,吊臂高度47m。選擇quy100型履帶起重機(jī)，該機(jī)在主臂長(zhǎng)48m作業(yè)， 作業(yè)半徑10m時(shí)起吊質(zhì)量為30t,完全可滿足屋架梁吊裝要求。3.3.3屋架吊裝方法屋架梁吊裝應(yīng)先形成空間受力體系，增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因鋼柱垂直 面和屋架水平面均有柱間支撐和水平支撐，所以先安裝有屋面系桿和柱間支撐、 水平支撐的鋼

9、柱、鋼梁，臨吋用纜風(fēng)繩固定第一棍屋架，構(gòu)件全部安裝到位后， 然后向兩邊延伸安裝，以此確保鋼結(jié)構(gòu)形成空間穩(wěn)定的受力體系。屋架鋼梁起吊選擇兩點(diǎn)起吊方法，另外在梁中設(shè)置一根平衡輔助吊點(diǎn)， 輔助吊點(diǎn)主要作用是減少梁中部擺動(dòng)，減少梁在吊裝過(guò)程中的變形。安裝屋架鋼梁時(shí)，首先在屋架梁上選擇合適的綁扎點(diǎn)并在鋼梁兩端拴上 麻繩作為調(diào)整方向的牽制溜繩，吊裝前準(zhǔn)備工作就緒后，首先進(jìn)行試吊，吊起高 度為100200mm吋停止調(diào)運(yùn)，檢查索具牢固和吊車的穩(wěn)定性，確定安全后將 鋼梁慢車吊起，再由人工在地面拉動(dòng)預(yù)先扣在大梁上的控制繩，轉(zhuǎn)向就位。兩端 放上定位夾板后穿上高強(qiáng)螺栓并對(duì)高強(qiáng)螺栓進(jìn)行初擰，在松開吊鉤前做初步校正, 對(duì)

10、準(zhǔn)柱頂定位軸線就位并調(diào)整鋼梁垂直度及檢查梁側(cè)向彎曲，用兩個(gè)方向四根鋼 纜加以固定。第一棉鋼梁校正結(jié)束后，栓焊連接處放上工藝襯條進(jìn)行焊縫焊接， 焊接結(jié)束后現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)進(jìn)行焊縫探傷。在對(duì)鋼柱與鋼梁連接夾板上的高強(qiáng)螺栓緊固前，跨內(nèi)兩側(cè)鋼柱上必須留 有朝向內(nèi)側(cè)方向的鋼纜繩固定，并注意觀測(cè)，防止因屋架梁下?lián)隙绊懓惭b精度。 第二棉鋼梁同樣吊裝就位好后，不要松鉤，臨吋與第一棍鋼梁固定，跟 著安裝支撐系統(tǒng)及部分樓條，最后校正固定的整體，從而形成空間穩(wěn)定剛性單元。 從第三棉開始，在鋼梁脊點(diǎn)及上弦中點(diǎn)裝上標(biāo)條即可將鋼梁固定，同時(shí)將鋼梁校 正好。對(duì)鋼梁屋脊線必須控制，使屋架與柱兩端中心線等值偏差，這樣各跨鋼 屋架均在

11、同一中心線上。3.3.4鋼結(jié)構(gòu)安裝注意事項(xiàng)對(duì)進(jìn)場(chǎng)的屋面梁進(jìn)行逐根現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核，主要復(fù)查屋面梁各段節(jié)的幾何尺寸, 各端板的聯(lián)結(jié)螺栓孔距等必須的安裝數(shù)據(jù)，并作好書面記錄。鋼梁吊裝時(shí)，應(yīng)與設(shè)備安裝單位及吋溝通，當(dāng)?shù)踯嚵簾o(wú)法在廠房空間內(nèi) 安裝吋，應(yīng)在屋面預(yù)留出吊車梁的安裝洞口。其預(yù)留方法是，鋼結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件均 安裝完畢，預(yù)留屋面次梁和標(biāo)條不安裝。鋼梁到現(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行預(yù)拼裝，拼裝要連接處要嚴(yán)絲合縫，注意消除制作過(guò) 程中的變形，拼裝達(dá)到軸線重合、破口處相對(duì)高度控制在3mm以內(nèi)方可進(jìn)行焊 接，當(dāng)焊接完成后對(duì)焊縫質(zhì)量進(jìn)行探傷檢測(cè)。鋼柱、鋼梁吊裝時(shí)，綁扎點(diǎn)位置應(yīng)設(shè)置鋼護(hù)套或柔性護(hù)套，以保護(hù)吊裝 繩和鋼構(gòu)件。屋架梁吊裝前鋼柱灌漿混凝土強(qiáng)度應(yīng)不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%。穿入定位安裝螺栓吋，嚴(yán)禁用錘敲打進(jìn)入，如有個(gè)別孔眼僅有小量偏差 可用尖錐拔借孔隙，也可用元鋰或絞刀適當(dāng)擴(kuò)孔，當(dāng)錯(cuò)位孔超過(guò)1.2d（d為孔徑） 時(shí)應(yīng)返廠返修，嚴(yán)禁動(dòng)火擴(kuò)孔。施工前做好摩擦面的抗滑移系數(shù)，高強(qiáng)螺栓的扭矩系數(shù)、預(yù)拉力等試驗(yàn)。 高強(qiáng)螺栓擰緊順序，應(yīng)從螺栓群中部開始，向四周擴(kuò)展，逐個(gè)擰緊。高強(qiáng)螺栓的 初擰、復(fù)擰、終凝在24h內(nèi)完成，直至擰掉螺栓尾部梅花頭，其絲扣宜露出2 4扣。4結(jié)語(yǔ)綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)施工對(duì)精