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鋼結(jié)構(gòu)廠房因其施工速度快、自重輕、環(huán)保節(jié)能等特點(diǎn)逐漸代替了笨重的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)而在建筑工程中被廣泛應(yīng)用,本文就鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工技術(shù)進(jìn)行論述。
前言：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，近年來鋼結(jié)構(gòu)體系在工業(yè)廠房、大型公共建筑中的應(yīng)用較為普遍，其主要優(yōu)點(diǎn)在于：鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以工廠化批量生產(chǎn)，施工簡單，安裝快捷，大大縮短施工周期；可減輕建筑物結(jié)構(gòu)質(zhì)量約30%，綜合經(jīng)濟(jì)優(yōu)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系；鋼結(jié)構(gòu)體系屬于環(huán)保型綠色建筑體系，鋼材本身是一種高強(qiáng)度高效能的材料，具有很高的再循環(huán)價值，并且不需要制模施工；但作為一種材料,也有很多缺點(diǎn),如防火性能差、易銹蝕等。
1.鋼結(jié)構(gòu)廠房施工工序工藝流程
1.1鋼結(jié)構(gòu)加工通用工藝
細(xì)部設(shè)計圖紙→施工技術(shù)交底→計算機(jī)放樣→畫零件草圖→編套料圖→編制數(shù)控程序→校對→制作樣板→下料工場→鋼板下料→數(shù)控下料→焊接坡口切割→送制造車間
1.2鋼結(jié)構(gòu)廠房加工涂裝工藝
（1）鋼結(jié)構(gòu)表面處理：主要包括節(jié)點(diǎn)的噴砂、H型鋼構(gòu)件的拋丸和噴砂；
（2）涂裝要求：除不銹鋼、銅和電鍍制品外，其余鋼鐵制品均應(yīng)先去油除銹污，露明部分均用防銹漆打底，刷銀粉二度；不露明部分刷防銹漆二度。
（3）防腐涂裝質(zhì)量保證措施：涂裝前，除了底材或前道涂層的表面要清潔干燥外，還要注意底材溫度要高于露點(diǎn)溫度3℃以上；應(yīng)在相對濕度低于85％的情況下可以進(jìn)行施工。一道漆涂裝完畢后，在進(jìn)行下道漆涂裝之前，要確認(rèn)達(dá)到規(guī)定的涂裝間隔時間。
1.3鋼結(jié)構(gòu)廠房現(xiàn)場焊接工藝
工藝評定任務(wù)書→工程焊接工藝特點(diǎn)分析→制定工藝評定試驗方案→制定工藝評定指導(dǎo)書→制備焊接工藝評定試件→試件焊接→試樣制備→試樣送檢→焊接工藝評定檢驗→焊接工藝評定報告→焊接作業(yè)指導(dǎo)書/焊接工藝卡→工廠/現(xiàn)場應(yīng)用→資料備案
1.4鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要制作工藝
鋼柱制作工藝流程:放樣→下料→電腦編程→拼板→CNC切割→組立→埋弧焊接→鉆孔→組裝→矯正成型→鉚工零配件下料→制作組裝→焊接和焊接檢驗→防銹處理、涂裝、編號→構(gòu)件驗收出廠
1.5地腳螺栓埋設(shè)工藝
在柱地腳螺栓安裝前,將平面控制網(wǎng)的每一條軸線投測到柱基礎(chǔ)面上,全部閉合,以保證螺栓的安裝精度,然后根據(jù)軸線放出柱子外邊線,待安裝鋼柱地腳螺栓的承臺架子搭設(shè)好以后, 將所需標(biāo)高抄測到鋼管架子上。
1.6鋼架安裝施工順序
鋼柱-鋼梁-吊車梁-連系梁-水平支撐-檁條-拉桿-隅撐
1.7鋼梁安裝施工順序
鋼架梁吊裝采用“雙機(jī)抬吊法”，鋼梁首先在地面胎架上拼接成整體,同時在鋼梁上架設(shè)好生命線,安裝檁條時可以在鋼梁上來回走動,吊裝就位后在鋼梁的兩側(cè)用纜風(fēng)繩將鋼梁固定,保證鋼梁的平面外的穩(wěn)定,然后吊裝下一跨間鋼梁,待下一跨間鋼梁安裝完成后,在此跨間安裝檁條,固定鋼梁,保證鋼梁不會傾斜扭曲。安裝人員以曲臂車為安裝平臺,對高強(qiáng)螺栓進(jìn)行緊固。
2.鋼結(jié)構(gòu)廠房施工技術(shù)措施
2.1 鋼柱偏移的控制
（1）嚴(yán)格編制鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工組織。包括:計算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接件數(shù)量、選擇吊裝機(jī)械、確定流水程序、確定吊裝方法、制訂計劃進(jìn)度、確定勞動組織、規(guī)劃構(gòu)件堆場、確定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和安全措施等。
（2）基礎(chǔ)準(zhǔn)備和鋼構(gòu)件檢驗。包括:軸線誤差測量、基礎(chǔ)支承面的準(zhǔn)備、支承面和支座表面標(biāo)高與水平度的檢驗、地腳螺栓位置和伸出支承面長度的量測等。
（3）通過計算來驗算鋼構(gòu)件吊裝的穩(wěn)定性，確定鋼柱偏移方案的合理性。鋼樁的吊裝方法與裝配式鋼筋砼柱相似。
（4）校正鋼柱位置偏差達(dá)到規(guī)定的符合，然后在柱四周用10mm厚的鋼模定位，用電焊固定，鋼柱復(fù)校后，再緊固錨固螺栓，并將承重塊上下點(diǎn)焊固定，防止走動。
（5）預(yù)埋螺栓位置用定型卡盤卡住，然后澆筑砼；鋼柱底部預(yù)留孔應(yīng)放大樣，確定孔位后再作預(yù)留孔。
2.2 地腳螺栓位移的控制
（1）鋼構(gòu)件預(yù)檢與配套。吊裝單位對鋼構(gòu)件進(jìn)行復(fù)檢和抽檢，對鋼構(gòu)件預(yù)檢的計量工具和計量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與制造廠一致。
（2）鋼柱基礎(chǔ)檢查。安裝單位對柱基的預(yù)檢重點(diǎn)是定位軸線間距、柱基面標(biāo)高和地腳螺栓預(yù)埋位置。
（3）標(biāo)高塊設(shè)置及柱底灌漿。根據(jù)鋼柱預(yù)檢結(jié)果，在柱子基礎(chǔ)表面澆筑標(biāo)高塊。待第一節(jié)鋼柱吊裝、校正和錨固螺栓固定后，進(jìn)行鋼柱的柱底灌漿。在吊裝第一節(jié)鋼柱時，應(yīng)在預(yù)埋的地腳螺栓上加設(shè)保護(hù)套，以免鋼柱就準(zhǔn)時碰壞地腳螺栓的絲牙。
（4）在預(yù)埋螺栓的定位測量時，軸線量測宜從中間開始往兩邊測量；預(yù)埋地腳螺栓盡量不要與?結(jié)構(gòu)中的鋼筋焊接在一起，最好有一套獨(dú)立的固定系統(tǒng)，如采用井字型鋼管固定。在?澆灌完成后要立即進(jìn)行復(fù)測，發(fā)現(xiàn)偏差及時處理；預(yù)埋完成后，要對螺栓及時進(jìn)行圍護(hù)標(biāo)示，作好成品保護(hù)。
2.3連接板拼裝嚴(yán)密性的控制
（1）檢查建筑物各部分的位置是否正確，精度符合規(guī)范要求。構(gòu)件接觸面必須進(jìn)行處理，增加摩擦面間的摩擦。
（2）安裝高強(qiáng)度的螺栓，螺栓應(yīng)自由穿入孔內(nèi)，不得強(qiáng)行敲打，并不得氣割擴(kuò)孔，穿入方向宜一致并便于操作。并按一定順序施擰，宜由螺栓群中央順序向外擰緊，并應(yīng)當(dāng)天終擰完畢。
2.4鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工控制
（1）把柱腳底板的十字線彈出,地腳螺栓的中心線彈出,柱腳剪力孔清理干凈,待鋼柱就位后,調(diào)整標(biāo)高,把螺母緊固；
（2）吊裝完一個區(qū)域的鋼柱后,吊裝連系桿,保證鋼柱整體穩(wěn)定性,鋼柱不容易變形；兩對鋼梁空中對接,并把高強(qiáng)螺栓初擰,第一根鋼梁用四道纜風(fēng)繩拉緊,防止鋼梁向一邊傾斜。
2.5吊車梁系統(tǒng)安裝的控制
（1）吊車梁的安裝從柱間支撐跨進(jìn)行,對端部截面誤差較大的吊車梁底部應(yīng)配調(diào)整墊板,該墊板在吊車梁系統(tǒng)調(diào)整完后應(yīng)焊接固定，按事先測放的定位線精確對中。
（2）制動系統(tǒng)的連接應(yīng)在吊車梁調(diào)整固定后正式連接。當(dāng)制動板與吊車梁高強(qiáng)螺栓連接,和輔桁架焊接連接時,先將制動板和吊車梁的高強(qiáng)螺栓連接,并進(jìn)行初擰,然后調(diào)整輔桁架,最后進(jìn)行制動板和輔桁架的焊接。高強(qiáng)螺栓的緊固和制動板的焊接,均要遵循由每塊板的中間往兩邊進(jìn)行,以減小板內(nèi)應(yīng)力。
3.鋼結(jié)構(gòu)廠房優(yōu)化設(shè)計的技術(shù)措施
3.1支撐系統(tǒng)設(shè)計的優(yōu)化措施
合理的支撐系統(tǒng)能保證作業(yè)空間、整體剛度的提高、承受和傳遞縱向水平力、防止桿件產(chǎn)生過大的變形、避免壓桿失穩(wěn)及整體穩(wěn)定性。為此廠房每一溫度區(qū)段應(yīng)設(shè)置穩(wěn)定的柱間支撐系統(tǒng),并與屋蓋橫向水平支撐的布置相協(xié)調(diào)。下柱支撐應(yīng)設(shè)在溫度區(qū)段的中部,使吊車梁等縱向構(gòu)件能隨著溫度變化比較自由地向區(qū)段兩端伸縮。
3.2鋼結(jié)構(gòu)廠房抗震設(shè)計的優(yōu)化措施
鋼結(jié)構(gòu)廠房橫向結(jié)構(gòu)宜采用剛架或使屋架與柱有一定固結(jié)的框架,以便充分利用鋼結(jié)構(gòu)的受力性能并減少橫向結(jié)構(gòu)變形；在地震作用下,存在著低周疲勞作用,設(shè)計時應(yīng)注意其對廠房的影響。對結(jié)構(gòu)連接點(diǎn)的設(shè)計,應(yīng)保證節(jié)點(diǎn)的破壞不先于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的全截面屈服,應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件能進(jìn)入塑性工作,充分吸收地震能量發(fā)揮其抗震能力。
3.3鋼結(jié)構(gòu)廠房耐熱能力設(shè)計的優(yōu)化措施
由于鋼結(jié)構(gòu)防火能力差，當(dāng)鋼材受熱在100℃以上時,隨著溫度的升高,鋼材的抗拉強(qiáng)度降低,塑性增大；溫度在250℃左右時,鋼材抗拉強(qiáng)度略有提高,而塑性卻降低,出現(xiàn)藍(lán)脆現(xiàn)象；當(dāng)溫度超過250℃時鋼材出現(xiàn)徐變現(xiàn)象；當(dāng)溫度達(dá)500℃時,鋼材強(qiáng)度降至很低,以致鋼結(jié)構(gòu)塌落。因此,當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)表面溫度處于150℃以上時,必須做隔熱及防火設(shè)計。
隨著鋼結(jié)構(gòu)的普及發(fā)展，大跨度、自重輕、多層的鋼結(jié)構(gòu)建筑會越來越多，隨之而來技術(shù)難度要求高、安裝精度越來越高，為此我們應(yīng)及時掌握新技術(shù)、新工藝、新方法，做好質(zhì)量預(yù)控工作并加強(qiáng)施工管理。