工業廠房鋼結構安裝技術的應用分析

高毅

摘要：鋼結構工業廠房在實際工業生產過程中的應用正在日益擴大，隨著其技術的不斷成熟，這種廠房的優勢正日益顯現出來。在資源環境壓力日益增大的今天，這種鋼結構的綠色建筑廠房更符合社會經濟發展規律的要求。本文主要對工業廠房鋼結構的安裝技術進行了分析和探討。

關鍵詞：鋼結構；工業廠房；安裝技術

中圖分類號：TU391文獻標識碼： A

一、鋼結構工業廠房的主要優點分析

與傳統廠房的對比，鋼結構工業廠房具有如下幾個方面的優點：首先，在廠房的建設時間方面，傳統建筑材料的廠房可能需要一年左右，而采用鋼結構材料，就可以大大縮短廠房的建設時間。其主要部件都是在制造車間完成，在廠房建設時，把鋼結構部件按照設計好的模型組裝好。其次，鋼結構工業廠房在自身重量方面較輕，一般情況下只是傳統建筑物廠房質量的70%。較輕的自身重量，減輕了對地基的壓力，基于這一優勢，在地質結構不穩定或容易發生地質災害的地方，使用這種結構的廠房具有很好的經濟效益，其綜合經濟優于鋼筋混凝土結構體系；第三，這種廠房對環境資源造成的壓力較小，在鋼結構的生產、制造過程中，產生的污染物較少，而在廠房的組裝環節，基本上屬于綠色安裝，對環境產生的危害微乎其微，從這一點上來說，達到了綠色建筑的相關要求。這些鋼結構材料，在其使用壽命期限內，可以循環使用，節約資源，降低整體施工成本。

二、鋼結構廠房施工主要技術

（一）準備工作

1、安裝前應對基礎軸線和標高、預埋螺栓位置、預埋件與混凝土粘貼性進行檢查、檢測和辦理交接手續，其基礎混凝土強度應達到設計強度的80%以上，基礎的軸線標志和標高基準點準確、齊全。

2、對超出規定偏差預埋螺栓，在吊裝之前應設法消除，構件制作允許偏差應符合規范要求。

3、準備好所需的吊具、吊索、鋼絲繩、電焊機及勞保用品，為調整構件的標高準備好各種規格的墊片、鋼楔。

4、綁扎辦法：鋼柱選用一點綁扎，鋼梁選用二點綁扎，綁扎點應在柱重心的上方和鋼梁兩頭，要采納避免吊索滑動辦法。綁扎吊點處柱子的懸出部位如翼緣板等，需用硬木支持，以防變形，鋒芒處必須用膠皮、短方木將吊索與構件鋒芒離隔，以免損壞鋒芒。

5、柱安裝前須將鋼柱的定位標出，并將鋼柱外表的油污、泥土鏟除潔凈。

6、安裝時以鋼柱設計標高為依據，按鋼柱的實際尺度和柱基頂面實際標高進行調整。

7、鋼柱起吊后，當柱腳距地腳螺栓約30-40cm時扶正，使柱腳的安裝螺栓孔對準螺栓，緩慢落鉤，同時將鋼柱的定位線與柱基基礎的定位線對齊，經過初步校正，待垂直偏差在20mm以內，將構件臨時固定，即可脫鉤。

8、鋼柱校正：垂直度用經緯儀和吊線墜檢驗，標高及垂直度校正通過調整柱底螺母實現。

9、柱腳校正后立即緊固地腳螺栓，并將墊板電焊固定，防止躥動。

10、鋼柱校正固定后，隨即將柱間水平、垂直支撐安裝上，并固定，使成穩定體系。

（二）鋼柱吊裝技術要求

1、鋼柱吊裝前，核查1米標高線時，必須從牛腿頂面往柱腳方向量尺寸。

2、吊裝使用自動掛鉤便于摘鉤，減少人員攀爬構件，確保安全。

3、鋼柱就位后，需盡快調整標高，緊固螺栓，并固定攬風繩，同時在柱腳打入楔鐵。

4、安裝時以四根軸線安裝成一個框架，并及時安裝柱間支撐和柱間系桿，使其成為一個穩定的框架整體，防止被大風刮倒。

5、進場的吊車設備必須證照齊全，設備完好；駕駛員、信號工等必須持證上崗。

（三）鋼柱安裝過程

1、鋼柱安裝前的準備工作

（1）對混凝土承臺中心線及其間隔，基礎頂面標高和地腳螺栓進行復核，符合規劃要求后，才能夠進行裝置作業。

（2）把每根鋼柱按軸線方位進行編號，并檢查鋼柱的尺度、鋼柱底到牛腿面的尺度、牛腿面到鋼柱頂的尺度等，無誤后，才可進行彈線。

（3）在鋼柱身的三面，用墨線彈出柱中心線，每個面在中心線上畫出上、中、下三點水平符號。并精細量出各符號間隔離。

2、鋼柱安裝時的測量

（1）鋼柱裝置的需求是確保平面與高程位置符合要求，鋼柱筆直。

（2）鋼柱吊裝要把握如下需求：根底面規劃標高加上鋼柱底到牛腿面的高度，應等于牛腿面的規劃標高。首要，依據根底面上的標高點修整根底面，再依據根底面規劃標高與柱底到牛腿面的高度算出墊板厚度。安放墊板要用水平儀合作抄平，使其符合規劃標高。

（3）鋼柱在根底上就位以后，應使鋼柱身中線與根底面上的中線對齊。鋼柱立穩后，即應觀測±0.000點標高是否符合要求，其誤差應在標準范圍。

（4）鋼柱筆直校對丈量用兩架經緯儀安置在縱橫軸線上，離鋼柱的間隔約為鋼柱高的1.5倍，先照準柱底中線，再漸漸仰視到柱頂，如中線違背視野，表明鋼柱不筆直，可指揮調理拉繩或支持，擊打梆子等辦法使鋼柱筆直。經校對后，鋼柱身的中線與軸線誤差不得大于5mm。鋼柱筆直度容許誤差，按標準的規定，鋼柱高10m以上時，其最大誤差不得大于20mm。

（四）高強螺栓連接

1、每道接口，先用定位銷暫時固定，等構件調正后替換高強螺栓，高強螺栓應自由穿入，不得強行敲入，不得用氣割擴孔，穿入方向應共同，應留意墊圈運用方向。

2、高強螺栓應按規定次序施擰，由螺栓群中心次序向外擰緊，每到接口應在當天終擰結束。

3、裝置高強螺栓時，沖突面應保持干燥清潔不得在雨中工作。

4、擰緊選用扭矩法施擰，分為初擰和終擰完結，初擰扭矩為終擰扭矩的50%。

5、高強螺栓施擰選用的電動扭矩扳手，查看選用的手動扭矩扳手，在每班工作前，均應進行校對，其扭矩差錯應分別為運用扭矩的±3%和±5%。

6、高強螺栓扭矩查看應在終擰1h后，24h以內完結，扭矩查看時，應將螺母退回30o~50o，再擰至本來測定扭矩，該扭矩與查看扭矩的誤差應在查看扭矩的±10%以內。

（五）鋼梁的吊裝

鋼梁采取高空旋轉法吊裝，當鋼梁平穩地落在柱頭設計位置上時使鋼梁端部中心線與柱頭中心線對準。安裝第一榀鋼梁就位并初步校正垂直度后，應在兩側設置八字形鋼絲纜風繩臨時固定。

1、鋼梁的吊裝

（1）鋼梁吊裝前，須對柱子橫向進行復測和復校。

（2）鋼梁吊裝就位時，首先用角向打磨機除去連接面表面的浮銹，打磨方向要與構件受力方向垂直。鋼梁組裝前應向甲方或監理報驗后，方可進行組裝，組裝時應使該鋼梁的螺栓孔和鋼柱相應的螺栓孔對齊、校正然后用高強螺栓連接固定。鋼梁的跨中垂直度允許偏差為5mm。

（3）鋼梁的吊點選擇，除應保證鋼梁的平面剛度外，尚須考慮：①鋼梁的重心位于內吊點的連線之下，否則應采取防止鋼梁傾倒的措施（即在鋼梁屋脊處多增加一個保險吊點和吊索）。對外吊點的選擇應使鋼梁下翼緣處于受拉狀態。

2、鋼梁的校正

鋼梁吊裝就位后，第一榀和第二榀鋼架應拉設鋼架纜索固定，此時采用松緊纜索對鋼架進行垂直度校正；第三榀及以后的鋼架采用臨時固定支撐來進行校正。鋼架臨時固定支撐主要放置在屋脊和檐溝處，一般設六道臨時固定支撐。

鋼架校正方法有二種：一種是下翼緣兩端拉線與上翼緣中央掛重錘的方法；另一種方法是用經緯儀校正鋼架上弦垂直度。在鋼架上翼緣二端和中央夾三把標尺，待三把標尺的定長刻度在同一直線上，則鋼架垂直度校正完畢。鋼架校正完畢，擰緊鋼架臨時固定支撐二端螺桿和鋼架二端擱置處的螺栓，隨即安裝鋼架永久支撐系統。

（六）鋼梁組裝、梁柱安裝的高強螺栓連接

1、高強螺栓連接，在施工前應對連接物和摩擦面進行檢驗和復驗，合格后才能安裝施工。

2、高強度螺栓連接處摩擦面若采用生銹處理方法，安裝前應用砂輪打磨機除去摩擦面上的浮銹。

3、一個連接接頭，應先用臨時螺栓或沖釘定位，為防止損傷螺紋引起扭矩系數的變化，嚴禁把高強度螺栓作為臨時螺栓使用。

（七）鋼支撐的安裝

屋面系統安裝工藝流程：準備工作—屋面鋼梁安裝找正—屋面檁條、支撐、系桿、拉條安裝固定—龍骨及天溝安裝—雨水口安裝固定。柱間支撐安裝前，復核和復校鋼柱的垂直度，待達到驗收標準后，隨即安裝和固定柱間支撐，使其形成剛性排架，減少豎向構件安裝過程中間的累計誤差。剛架的水平支撐安裝一般采取整體安裝方法，如發現螺孔有錯位現象，一般處理支撐系統，并應觀察剛架的垂直度情況的變化。

（八）焊接質量要求及常見焊接缺陷的預防

按照焊接技術規范及本工程圖示技術要求對本工程中的焊接質量和焊接缺陷預防辦法作如下規定：焊接質量要求：A.焊縫表面不得有氣孔、夾渣、焊瘤、弧坑、未焊透、裂紋、嚴重飛濺物等缺陷存在。B.對接平焊縫不得有咬邊情況存在，其他位置的焊縫咬邊深度不得超過0.5mm，長度不得超過焊縫全長的10%。C.各角焊縫焊角尺寸不應低于圖紙規定的要求，不允許存在明顯的焊縫脫節和漏焊情況。D．焊縫的余高（焊縫增強量）應控制在0.5～3mm之間，焊縫（指同一條）的寬窄差不得大于4mm，焊縫表面覆蓋量寬度應控制在大于坡口寬度4～7mm范圍內。E.對多層焊接的焊縫，必須連續進行施焊，每一層焊道焊完后應及時清理，發現缺陷必須清除后再焊。F.開坡口多層焊第一層及非平焊位置應采用較小焊條直徑。G.各焊縫焊完后應認真做好清除工作，檢查焊縫缺陷，不合格的焊縫應及時返工。

（九）輕鋼結構防腐

1、除銹質量等級

工程采用的除銹等級為Sa2.5。鋼材表面的除銹質量等級與除銹方法有關。除銹方法包括噴砂或拋丸除銹（用Sa表示）、手工或動力工具除銹(用St表示)、火焰除銹(用F1表示)。按國家標準《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》GB8923—88規定除銹質量等級

2、除銹方法

工程采用噴砂除銹的方式進行除銹。噴砂除銹是用壓縮空氣為動力，帶動磨料通過專用的噴嘴，高速噴射到金屬表面，用沖擊力和摩擦方式來達到除銹的目的。

四、結語

為了保證鋼結構廠房的建筑順利、安全、有效地進行,保證廠房各項功能的健全以及未來使用的安全與方便,必須要根據實際的工程需求對各部分的安裝技術進行統籌規劃,而且在建筑施工時必須要對廠房的建筑結構以及相關核心技術進行分析及研究,只有這樣才能保證新時期鋼結構廠房的施工質量。

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