浅析厂房钢结构安装施工

浅析厂房钢结构安装施工

刘聪

刘聪

身份证号码：44182119830207xxxx

摘要：随着现代社会钢架结构的成熟和完善，大中型厂房建筑物更是广泛地采用了钢结构，如今的建筑工程普遍开始使用钢结构逐步替代传统的钢筋混凝土结构作为建筑的主要建筑单元。建设和推广钢结构工业厂房的必要条件是安装技术的成熟和可施行性。文章以钢结构工程的施工规范要求为基础，对钢结构工程中的吊装技术、安装技术、施工规范和相关控制措施进行一一介绍，本文分析了钢结构安装施工前准备工作，探讨了钢结构工业厂房的安装施工工艺。

关键词：厂房钢结构；安装；施工

一、钢结构安装施工前准备工作

应组织有关工程管理和技术人员对设计图纸进行会审，对图纸不明确及施工中有困难的地方，要与设计单位作好变更鉴证手续。应按构件明细表核对进场的构件，检查质量证明书、构件加工所提交的技术资料，审阅设计文件、加工制作图以及设计变更。落实和深化施工组织设计文件，根据施工图纸结合企业自身的设备和技术条件，制定出工程的主体施工方案，编制安装计划和构件供应计划。对钢结构工程所使用的机械和检测设备的性能进行检验，保证施工过程中各种设备的工作状态良好，使用功能齐全，并对起吊设备和安装工艺做出明确规定。起吊前做好稳定性验算，必要时进行临时加固。索具、吊具以及起吊设备要定时检查，不得超负荷工作.

二、钢结构工业厂房的施工

1、预埋螺栓施工

在一般工业厂房中，钢柱与基础最常用的连接方式为平板式预埋螺栓铰接连接。预埋螺栓施工简单方便、质量容易控制、便于钢结构安装定位。埋设方法是先在基础上划线定位，通过固定架控制同一钢柱脚预埋螺栓之间的距离和标高，调整固定架的位置，并在钢柱基础浇捣混凝土前埋入螺栓，与钢筋连成一体，然后浇筑混凝土一次性固定。

（1）轴线测量：根据施工图中预埋螺栓的平面布置，将预埋螺栓组的纵横十字线用经纬仪从定位轴线边上引出螺栓中心线并将其测设到模板上。

（2）标高测量：在场地中央架设水准仪，将标高从基准水准点引测到各基础的模板上。

（3）螺栓定位：将同一钢柱的螺栓按照设计图纸用钢筋或扁铁进行固定。在螺栓组上套上固定架，调整固定架的位置和平整度后用螺母固定。调整螺栓轴线位置：在模板上划出的轴线标记之间拉线，做到固定架上中心线与拉线重合。调整螺栓标高：调整螺栓的标高及各螺栓表面的平整度。

（4）螺栓固定：将螺栓固定在基础钢筋笼上，螺栓与钢筋笼连接牢固，确保螺栓在混凝土浇筑过程中不移动。

（5）螺纹保护：螺栓埋设固定后，采用摸黄油、尼龙胶带或PVC管将螺杆包扎保护。

（6）螺栓校正：在混凝土浇筑过程中施工人员对螺栓进行跟踪检查，发现螺栓偏移及时进行校正。

2钢结构吊装

（1）整体结构安装顺序：吊装应先从靠近山墙的有柱间支撑的两棍刚架开始，安装好所有构件，并进行校正固定，以此为起点向另一端顺序安装；安装该开间的钢梁同时安装凛条及其它支撑系统；安装完成一个开间并形成一个稳定空间体系，然后向两边进行安装；最终完成整个结构的安装。

（2）钢柱安装。钢柱吊装可根据起重设备和现场条件确定，可用单机、双机、吊装，一般轻钢结构采用单机直立旋转法进行吊装。旋转法吊装，钢丝绳绑扎点与钢构件接触点之间，应用软材料保护好钢构件，以防钢构件及钢丝绳受损，起重机边回转边起钩，使柱绕柱脚旋转而直立，立柱时，先将柱脚螺栓孔插入预留螺栓，使柱头大致垂直后初步对中，即对螺栓进行初拧。钢柱运输到现场，起重机边起钩边回转边使柱子绕柱脚旋转而将钢柱吊起。

（3）吊车梁安装。吊装方法是吊车梁吊装宜采用两点吊装，吊装时使用专用吊耳或用钢丝绳绑扎吊装。吊车梁的校正：标高调整当一跨即两排吊车梁全部吊装完毕后，用一台水准仪架在梁上或专门搭设的平台上，进行每梁两端高程的引测，将测量的数据加权平均，算出一个标准值，根据这一标准值计算出各点所需要加的垫板厚度，在吊车梁端部设置千斤顶顶空，在梁的两端垫好垫板；纵横十字线的校正首先用经纬仪在柱子纵向侧端部从柱基控制轴线引到牛腿顶部，定出轴线距离吊车梁中心线的距离，在吊车顶面中心线拉一通长钢丝，逐根吊车梁端部调整到位，可用千斤顶进行轴线位移；吊车梁垂直度校正从吊车梁上翼缘挂锤球下来，测量线绳至梁腹板上下两处的水平距离。

（4）屋架的吊装。吊点的选择：钢梁在吊装前应仔细计算钢梁的重心，并在构件上作出明确的标注，吊装时吊点的选择应保证吊钩与构件的中心线在同一铅垂；吊装方式：一般钢梁采用两点起吊，但对于跨度较大的梁，由于侧向刚度小，腹板宽厚比大，为防止构件扭曲和损坏，可采用四点起吊或铁扁担进行吊装；屋架吊装：起吊时先将屋架吊离地面50cm左右，使屋架中心对准安装位置中心，然后徐徐升钩，将屋架吊至柱顶以上，再用溜绳旋转屋架使其对准柱顶，以使落钩就位，落钩时应缓慢进行，并在屋架刚接触柱顶时即刹车对准预留螺栓孔，并将螺栓穿人孔内，初拧作临时固定，同时进行垂直度校正和最后固定，屋架垂直度用挂线锤检查，屋架经校正后，即可安装支撑及凛条等，并终拧螺栓作最后固定。

3、构件安装

钢柱安装中尤其要注意保证其垂直度、轴线和标高等参数。安装之前先进行放线，使钢柱上样冲点与之对正，以保证立柱的方向准确。柱底应垫上斜铁，以便调整。立柱安装以后先进行粗调，大致调整其垂直度以方便安装钢梁。吊装钢梁以前应清楚螺栓孔毛刺，以保证接触面面积。待所有主梁安装完成以后再对钢柱垂直度进行精调。在使用水准仪和经纬仪时要在其要求距离之内使用，以免数据无效。对于重量较轻的楼梯柱和楼梯梁等构件可以在地面完成拼装后一次性吊装。在在立柱垂直度报验合格以后方可终拧高强螺栓开始焊接。高强螺栓安装中，螺栓穿入方向要一致，为保证外观，最外面钢梁上的螺栓应把尖头朝内。每组螺栓穿孔方向应一致，扩孔后孔径不应大于设计孔径的1.2倍。穿孔之前清楚螺栓孔毛刺，以保证摩擦面接触面积。接触面间隙若小于1.0mm可以不处理；若在1.0～3.0mm范围内可以将连接板高出的一侧磨成1：10的斜面，打磨方向与受力方向垂直。紧固时应分初拧、复拧、终拧，初拧是为了缩小螺栓在紧固过程中由于钢板变形的影响，采取缩小互相影响的措施。初拧轴力一般宜达到标准轴力的的60%～80%；复拧扭矩等于初拧扭矩值；终拧是对高强螺栓的作最后的紧固，终拧扭矩值应达到设计要求。螺栓终拧以后开始焊接，焊工应避开吊装次梁的区域，避免重复作业引发安全问题。高强螺栓拧紧时应向同一方向使拧，对于施拧不成功的螺栓应予以更换。

4、安装焊接

焊接是施工中至关重要的一环，焊接质量直接影响到工程质量。吊装完毕后对所有构件进行复检、调整，确认达到设计或规范要求后，进行现场施焊。焊条或焊丝必须与母材相符，同时综合考虑母材和焊丝的焊接性能、设计要求，制定可靠的焊接工艺。引弧板长度应大于3倍焊缝，焊接完成探伤合格以后割去梁宽以外部分并打磨割口。焊接顺序问题，梁和牛腿的焊缝，宜先焊梁的下翼缘板，再焊其上翼缘板。先焊梁的一端，待其焊缝冷却至常温后，再焊另一端，不宜对一根梁的两端同时施焊。分段焊接时，应在分段四周及中间位置压铁，焊接应从中间向前后。左右展开，对称施焊，并注意先把所有焊缝的打底焊道焊接后再进行中间焊道和盖面焊道。焊接变形对外观和质量会造成负面影响，因此控制焊接变形也相当重要。焊接时应遵从对称原则，焊接点的设置要均匀颁布，不宜集中在某一处。控制较长焊缝变形的同时，应考虑到焊接应力的控制。局部焊接变形可采用火焰矫正的方法，让其自然冷却。火焰矫正温度宜控制在800℃以下，必要时采取一些外力辅助，如加压铁等，严禁浇水。

5、钢结构防火

钢材虽为非燃烧的建筑材料，但不耐火，钢材的力学性能，如屈服点、抗拉强度及弹性模量等会受到温度影响而发生变化，在高温下，钢材的强度和钢度都将迅速降低。通常在温度达到450℃～600℃时，钢结构构件就会失去承载能力，因此，无防火保护的钢构件在火灾中很容易破坏。如2001年9月11日，美国纽约的世贸中心双塔楼（110层，高约412m）遭受恐怖份子劫持的飞机撞击，南北两塔楼在飞机撞击时并没有立即倒塌，但由于飞机上携带有几十吨的高级航空燃油，当飞机撞进大楼之后油箱破裂，几十吨燃油迅速燃烧起来，大火使室内温度高达800℃～1400℃，造成支承大楼的钢结构体系因高温作用而失效，在飞机撞楼后约一个小时，南北两塔楼原地坐塌，死亡和失踪的人员约4000人，直接经济损失高达数百亿美元。所以防火处理尤为重要，在现在一般的做法都是涂刷防火涂料，涂刷时一定要按规定涂刷不能掉以轻心。柱，梁，檩条，支撑等每个地方都要涂到。在涂刷檩条时最好在下面涂好了再装上去。装上去再刷很不方便，最主要的是施工人员站那么高涂刷细细的檩条有安全隐患。而且由于檩条很细很容易把顶棚弄脏，造成美观度下降。

针对钢结构防火性能较差的特点，应重点检查防火涂料。首先，防火涂料的品种、技术性能及做法应符合设计要求以及有关规定，应有产品合格证及产品性能检测报告。其次，涂料与基层及各层间粘结牢固，不空鼓，外观平整均匀，转角处、异型构件及结合细部严密。最后，采取抽查方法实测防火涂料的厚度、裂缝宽度和表面平整度，超过允许偏差的应整改。

6、钢结构防腐

钢材如果长时间暴露在室外受到风雨等自然力的侵蚀，必然会生锈老化，其自身承载力会下降，建筑的美观也会受影响。因此防腐问题也是钢结构建筑设计需要解决的常见问题。可以在室内与墙体，窗户等接触外界的地方涂刷水粘油。还可以采用新型防腐和构造材料。在实际建筑设计中设计人员在遇到钢结构建筑中对所设计的建筑都做出特别的要求，比如涂刷防锈涂料，防火涂料属于油漆类。防腐涂料一般做法为先刷红丹防锈底漆两度，再刷钢结构面漆两度（面漆颜色由甲方定）。另外对钢结构建筑的钢结构构件施工也有确定的要求，比如构件出厂前涂红丹防锈底漆一道；钢结构安装调整后，将其清洗干净，然后再刷一度底漆，两度面漆。然而现在虽然有各种不同类型的防腐涂料但较为有效的防腐涂料还需外国进口，随着中国综合国力的增强，中国将会生产出更优秀的新型防腐涂料。

结束语：

为了保证一个工程的整体安装质量，必须在整个施工过程中加强各个环节的过程控制，通过过程中细节的控制来保证整个工程最终取得良好的质量。

参考文献：

[1]陆惠玉.工程主体钢结构施工技术应用2016.12

[2]肖伟江.刍议钢结构建筑施工技术与管理2017.4

[3]孙宝强.门式刚架轻钢结构厂房施工监理的质量控制2016.5