多层钢结构工业厂房的施工要点分析——以松江区车墩镇CD-18-001号地块总承包工程为例

多层钢结构工业厂房的施工要点分析——以松江区车墩镇CD-18-001号地块总承包工程为例

冯超

上海扬子江建设（集团）有限公司

摘要：本文以松江区车墩镇CD-18-001号)地块总承包工程为例，简要分析了钢结构施工中的施工要点，包括施工前的准备工作、钢结构构件的安装、焊接工艺的选择和测量控制方法。通过这些技术要点的有效实施，可以保证多层钢结构工业厂房的施工质量和安全，提高工程的经济效益和社会效益。

关键词：多层钢结构；工业厂房；施工要点

一、引言

随着工业化的快速推进，钢结构厂房在工业建筑领域中的地位日益重要。这种结构的厂房因其强度高、耐久性好、维护方便等特点，逐渐成为工业建筑的主流方向。尤其是多层钢结构工业厂房，由于其独特的优势，如空间利用率高、结构稳定、施工速度快等，更是得到了广泛的应用。然而，其施工过程涉及诸多因素，如方案选择、施工准备、施工工艺等，使得施工难度相对较大。因此，多层钢结构工业厂房的施工过程需要充分考虑各种因素。

本文针对多层钢结构工业厂房的施工要点进行分析和总结，有助于我们更好地了解多层钢结构工业厂房的施工需要充分考虑各种因素，全面掌握钢结构施工技术和要点，确保工程的顺利进行和质量要求的达成。

二、结合案例进行钢结构施工安装分析

1、工程概况

本工程为松江区车墩镇CD-18-001号地块的总承包工程，包括1#、2#、3#、4#、5#厂房、垃圾房和消防控制室等，总占地面积为23537.6m2，总建筑面积为47437.43m2。工程采用钢筋混凝土预制管桩为基础，以钢框架结构为主，建筑高度达到23.8m。工程内容包括结构（含钢结构、夹芯板）、建筑、安装工程、消防工程等。其中，钢结构工程为多层框架结构，由多幢房屋组成，钢构件主要为箱式钢柱和H型钢梁，分为1#、3#厂房和2#、4#、5#厂房两个施工区域，各区域内平行施工。为加快施工进度并方便施工，将采取在基础内预留短柱至+1.0m左右的施工方法。

2、吊装前的准备工作

（1）合理制定钢构件安装计划

在进行现场吊装钢结构时，需要明确安装顺序并提供对应的钢构件。为了实现这一目标，需要制定每周和每天的详细构件进场和吊装安排计划，并按照每日计划安排构件的进场次序，确保吊装区域与每个构件的编号无误差。所有进入现场的构件必须符合当天的吊装计划并按照配套的要求进行，以确保第二天吊装任务完成。根据现场吊装安装任务，制作厂商需要提前一周进行通知，以确保制造商了解现场安装所需的构件和到达施工场地的具体时间。如果吊装计划有所更改，必须提前两天通知制造商，并确保构件及时运送到指定位置。

（2）检查验收进场构件

验收钢结构构件时，需核对货物清单，若数量和编号不符，需在回单上注明并通知制造厂家更换或补充。验收检查需依据设计图纸、制造厂的质检报告单的要求和规范，以验证构件质量。检查过程需详细记录。为确保施工进度，不合格构件需及时修正，可在厂内进行检查。检查内容主要包括构件间距、预埋件位置、外形尺寸和螺孔尺寸。使用统一标准和计量器具进行检查。若构件在运输中变形或误差超标，需在安装前修复，以降低高空作业风险。

（3）进行钢构件堆放

根据安装流水的次序，安排钢构件的堆放场地，以及对其进行的清理工作，把已配套好的钢构件，运送至施工现场。在放置钢构件时，要尽可能利用塔吊，确保钢构件放置在塔吊能够操作的范围内，从而而吊装方便。堆放的钢构件要保证安全，整齐有序，尽可能避免构件受到压力而导致损坏与变形的情况出现。吊装构件前，首先要进行的是清洁工作，特别重视接触面与摩擦面上的污垢、铁锈等物质的清除要使用钢丝刷。

（4）检查现场柱基

柱基底板上的第一根钢柱安装直接影响钢结构安装的质量和效率，因此必须确保柱基的定位轴线和基础标高的准确性。为确保这一点，需要对地脚螺栓的预埋位置、定位轴线的间距以及柱基面的标高进行仔细的测量和检查。

（5）吊装区域划分及确定吊装顺序

为便于识别和管理，将钢构件吊装划分为若干个区域。钢结构吊装均按区域划分顺序进行，每区按照从内至外的顺序进行安装。当吊装完一片区后，对下一片区进行吊装时，对前一片区继续的进行工作有：测量和校正、高强螺栓的初次拧紧和最终拧紧、以及焊接等。在完成各片区安装的工作后，会再次对其整体进行测量和校正，合格后，根据情况进行压型钢板吊放和部分铺设工作等。焊后复测完，接着吊装下一节钢结构。吊装流程见图1所示。

图1吊装流程图;

3、钢柱和钢梁的吊装

（1）钢柱吊装

1）吊装准备

考虑到分段钢柱的特殊情况（吊点与自身重量），我们需要备足各种长短不同的钢丝绳，同时准备不同规格的卡环，其数量要足够多。另外，还需要提供倒链、工具包、缆风绳等机具设备。为了便于穿过卡环，在进行设计深化时，可以考虑把连接板顶部的一个螺栓孔的孔径扩大，从而用作吊装的位置。在钢柱的吊装过程中，为了确保钢丝绳受力均匀，可选择使用四点绑扎法。

2）上下钢柱的连接和固定

钢柱吊装装配完毕后，对钢柱进行临时固定时，可以采用临时连结耳板把它们固定在一起。在相关测量校正工作完成后并且确保准确无误之前，在钢柱最终焊接之前，需把临时连结耳板进行切除。当安装构件达到约1.2米高度时，在地面上使用砂轮机清除附着在钢柱上的渣土和浮锈，从而使之后的焊接施工质量得以保证。根据现场的操作需求，需要在局部钢柱设置爬梯，供吊装、调校工人使用，爬梯采用D12圆钢制作。

3）安装注意事项

在进行吊装之前，需要彻底清理本节钢柱底面和底座柱顶面上的杂质和铁锈，以确保在对接焊接时，焊缝内始终保持清洁。正确安装好钢柱后，需保证对齐底座柱头的中心线，同时综合考虑四面的情况，对临时连接板进行调整，并把螺栓安装好。必须在钢柱的吊装完成后，经过初步校验合格才能继续进行下一道工序的作业。在施工过程中，务必要特别注意钢柱上下段的对接，务必要做到准确无误。如果出现对接接口错位过大，有可能会导致钢柱受力不平衡，增加校正工作量及安全隐患。

（2）钢梁吊装

1）绑钩与起吊

针对高负荷、大跨度的钢梁吊装，使用的吊装方法是焊接吊环的方式，来进行实施。与轻型钢梁相比，串吊操作可在预先设有吊装孔的情况下进行。

2）钢梁安装到位和临时相连

在安装钢梁后，应立即夹紧连接板。为适应孔洞的微小偏差，接头调整时将使用冲钉，以确保跨间距的准确。随后，使用螺栓进行安装，并确保其拧紧。节点螺栓的安装数量必须符合规范要求，不得低于该节点螺栓总数的30%，且每个节点不得少于两个螺栓。

4、钢框架结构的校正

（1）进行轴线位移的校正操作

校正每个框架结构的钢柱时，是根据上一节的钢柱顶部实际柱中心线进行。安装施工时，要保证下一节钢柱底部和钢柱的中心线处于对齐状态。在控制柱节点时，务必要对周围的外观着重注意，尽可能使其平整，以便进行焊接。进行实际测量位移，并记录好数据。在校正位移时，尤其要对钢柱的扭转进行关注，这对于框架的安装非常重要。

（2）调整柱子的标高

在安装每一节钢柱后，需要实测柱顶的标高。依据实测的标高误差情况，如果超过规范中规定的数据，就需要对其进行调整。调整高度的方法是使用低碳钢板垫，直到满足规定要求。如果出现误差过大（大于20毫米），其调整不应该一次性到位，而是先进行部分调整，在下一节安装钢柱完成后，再进行相关的调整。相反地，过度的调整可能会对安装支撑和表面标高产生不利影响。

（3）调整垂直度

为了测定柱子的垂直度，将会使用了两台经纬仪，分别从两个不同的方向来测量。如果发现柱子存在倾斜，就需要在柱子的顶部拉起一根钢丝绳，并利用倒链的装置将绳子的下端固定在下一节柱头上。之后对倒链进行调整，使柱子的垂直度保持在规定要求以内。而松开并拆除钢丝绳等装置要等到现场焊接完工后方可进行。

5、高强度螺栓施工

（1）当安装结构内部的边缘螺栓时，应根据设计要求将其插入框架的四周。同一连接点的螺栓应保持一致的插入方向。

（2）若是高强螺栓在同层施工时，要先对主梁展开施工，然后再对次梁进行施工。在连接节点处进行施工时，需要从中心开始，向四周逐步展开。进行施工前，需要先将螺栓孔和连接板孔用四颗冲击钉对准，确保冲击钉能够顺利通过后，才能将高强度螺栓放入。切不可对孔径使用电动铰刀来进行扩大。

6、钢结构的焊接施工

（1）鉴于该项目的建筑面积较为广阔，因此在钢结构的施工现场存在许多连接节点，需要进行大量的焊接作业。为了保证焊接质量，会使用全熔透焊接和CO2气体保护焊（GMAW）技术。为了达到最佳效果，将使用窄间隙单面坡口焊接工艺在此工程中。

（2）在进行焊接之前，工人需要检查螺栓是否已经正确拧紧、焊缝是否符合设计要求，以及钝边与间隙是否满足设计条件。如果出现严重的错误，就需要按照提出的方案重新进行焊接修复。

（3）适当的配合和默契是焊接箱型柱接头的关键，需要两位熟练的焊工从适当的位置同时进行焊接，并且保持一定的焊接速度，和要匀速进行。为了达到焊缝外观美观的效果，我们可以将盖面层的焊接速度放慢，并适当调小电流。焊接结束后，需要用磨光机将焊缝两侧的10厘米区域打磨干净，以便进行探伤。完成焊接后，需认真清理焊缝表面的焊渣与杂质，保证焊缝无咬边、裂纹、焊瘤或气孔等缺陷，并确保焊缝表面的几何尺寸满足相关规定的条件。在对连接板进行切割与垫板刨除等相关工作时，不得损坏母材。进行自检、互检，并做好焊接参数的施工记录。

7、组合楼板的安装

(1)安装前准备

在组合楼板两端弹设基准线，距离钢梁翼缘边为设计要求的压型钢板、收边板和边模板的搭接长度。

(2)铺设压型钢板

1）铺设压型钢板时应该从底部开始逐层进行施工，施工前必须保证钢结构已经完成了校正、焊接和检测工作。

2）只有在安装了各种补强构件之后，才能进行施工(除去边模补强)。

3）从压型钢板的母肋开始，以此为起点边，按顺序进行铺设。每片压型钢板的位置以其实际宽度来确定，铺设时以片为单位进行，同时不断进行位置调整。

4）为了确保钢筋绑扎的顺利，需要特别注意沟槽的对齐，以便进行直接的沟通。同时要保证平面的拉直，不能出现下凹的情况。

5）梁柱接头等边角处所需的压型钢板切口，其切割必须使用等离子切割机进行操作，同时依照现场的实际形状裁剪。

(3)固定

1）将压型钢板定位后，应及时采用焊接的方法将其牢固固定在结构杆件上。

2）安装自攻螺丝时，可以使用带有自带开孔器的自攻螺丝。使用自攻螺丝配套的十字头替换手电钻上的钻头，然后可以快速将自攻螺丝安装到所需位置上。

3）为了避免螺丝钻旋转过度，致使牙口造成磨损松脱，应合理控制螺丝钻的进深度。

(4)施工注意事项

对每块不同型号的楼板进行编号，并将每捆板包装进行细化，确定每一捆板属于的区域，根据其铺设位置吊装，减少现场倒运次数，使现场施工更加简明、快捷。

8、测量控制

为了控制好高层钢结构安装的工程质量，本次工程需要使用内控法对钢结构进行平面与标高控制。在安装过程中，四个重要的工序分别为：焊接、测量、高强螺栓安装与紧固、安装，它们需要相互协调和配合。而测量工作在整个钢结构安装工程中起着核心作用，它的准确性直接影响到整个工程的质量。因此，整个钢结构安装施工过程中，测量工作必须按照固定的顺序贯穿于其中，从而使质量的预控目标得以实现。

施工时，对于钢结构安装测量工作，需要设立“三校制度”。首先，需要建立一个基准线，用于进行钢结构安装的平面控制网闭合与投测。然后，测量柱顶轴线偏差值的具体情况，并控制好柱顶的标高，同时完成其它的测量准备工作。最后，校正钢结构的工作，要等到钢柱吊装就位后方可开展。

（1）初校。初校是指对钢柱进行控制和调整，使其就位中心线符合要求。旨在保证钢柱接头的连接尺寸满足相关规定的条件，并全面考虑调整钢柱的综合安装尺寸、标高、扭曲和垂偏等情况，从而保证钢柱准确到达指定位置。

（2）重校。在完成一个施工区域的结构框架后，需要对其进行重新校正，从而保证梁的水平度与柱子的垂直度偏差都在规定的要求范围以内。因此，为了使柱子的垂直度和梁的水平程度达到规定的标准，需要对它们进行全面的调整。

（3）复校。为了对高强螺栓终拧后钢柱垂直度的变化情况进行了解，有必要进行高强螺栓终拧后的复校。复校的目的是确保钢柱的垂直度。在复校过程中，可以考虑采用焊接变形的方法来纠正钢柱的变化。因此，复校后的数据通知给负责焊接的人员时，应采用正式资料的形式下发。故而，制定其焊接顺序要以这些复校数据为依据，从而确保其工程质量符合要求。

（4）在完成焊接后，需要全面测量钢框架的梁与柱，从而满足验收标准的规定。通过这样的测量，可以得到单元柱(即节柱)的实际测量数据，从而有利于下一节钢结构构件吊装施工。

（5）为了保证钢结构安装的测量要求得以满足，就需要执行特定的测量程序，并按照规定的测量顺序进行操作，从而保证钢结构的安装质量一直处于可控状态。通过这样的方式，我们可以持续地提升安装钢结构的质量目标。

三、结语

多层钢结构工业厂房的施工是一个复杂而关键的过程，需要充分准备、严格控制施工质量。通过对施工过程中的关键环节进行分析和总结，有助于提高施工效率和质量，确保多层钢结构工业厂房的安全性和稳定性。未来，随着工业化的进一步发展，多层钢结构工业厂房的需求还将继续增加，因此对其施工过程进行深入研究和优化具有重要意义。

参考文献：

[1]田轩.多层钢结构工业厂房的设计与施工要点分析[J].四川水泥，2022，(09):169-171.

[2]赵玉明.多层钢结构安装施工技术的应用[J].山西建筑，2018，44(13)：91-93.

[3]邢文娟.某多层钢结构全过程施工技术探讨[J].江西建材，2014(01)：87+89.