張旭陽　陳博韜

(1.蘭州大學(xué)，甘肅 蘭州　730107；　2.西華大學(xué)，四川 成都　610039)

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鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工技術(shù)分析

張旭陽1陳博韜2

(1.蘭州大學(xué)，甘肅 蘭州730107；2.西華大學(xué)，四川 成都610039)

介紹了鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的特點(diǎn)，從起重機(jī)選擇、測(cè)量技術(shù)、鋼柱吊裝、現(xiàn)場(chǎng)焊接四方面，闡述了鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的施工技術(shù)，旨在提升工業(yè)廠房的施工水平，實(shí)現(xiàn)廠房建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性與高效性。

鋼結(jié)構(gòu)，工業(yè)廠房，起重機(jī)，測(cè)量技術(shù)，焊接工藝

0　引言

鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)施工理念的限制，從操作簡(jiǎn)便性、成本經(jīng)濟(jì)性等角度出發(fā)，對(duì)起重機(jī)、測(cè)量手段、焊接工藝等進(jìn)行選擇，改善廠房設(shè)計(jì)中死板建設(shè)格局，且通過對(duì)綠色環(huán)保施工材料的應(yīng)用，增強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)施工效果，達(dá)到最佳的工程施工狀態(tài)，并就此提升鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)質(zhì)量。以下就是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房中施工技術(shù)的詳細(xì)闡述，望其能為當(dāng)代鋼材市場(chǎng)的健康穩(wěn)定發(fā)展提供有利的文字參考，并帶動(dòng)其不斷優(yōu)化自身施工手段。

1　鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房特點(diǎn)

就當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，施工操作簡(jiǎn)便性，即鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在設(shè)計(jì)過程中突破了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念，在廠房建設(shè)過程中注重運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)主體，從而簡(jiǎn)化構(gòu)件安裝過程，同時(shí)規(guī)避傳統(tǒng)廠房設(shè)計(jì)過程中凸顯出的周期耗費(fèi)長(zhǎng)且操作難度較大等問題；

第二，性能、自重全面優(yōu)化，即鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在設(shè)計(jì)過程中注重對(duì)先進(jìn)材料展開系統(tǒng)化研究，同時(shí)在施工作業(yè)過程中以輕質(zhì)、承載力等作為材料選用標(biāo)準(zhǔn)，將廠房自重降低30%，達(dá)到可靠性、安全性廠房建設(shè)狀態(tài)。此外，在材料選用過程中，施工人員注重將材料制作成矩形、梯形等結(jié)構(gòu)框架，減少材料所占空間[1]；

第三，綠化性能提升，即當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工項(xiàng)目在開展過程中融入了“以綠色環(huán)保理念為主”的設(shè)計(jì)思想，同時(shí)注重綠色環(huán)保型材料的應(yīng)用，并檢測(cè)施工材料循環(huán)利用可能性，就此突出綠色建設(shè)理念，達(dá)到最佳的工程施工狀態(tài)。

2　鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房中施工技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1起重機(jī)選擇

圖1為起重機(jī)結(jié)構(gòu)圖，而由于起重機(jī)類型的選擇在中小型廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中起著至關(guān)重要的影響作用，因而施工單位在廠房主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)從廠房長(zhǎng)度、高度、跨度等角度出發(fā)，對(duì)起重機(jī)類型進(jìn)行確定。如，在重型工業(yè)廠房作業(yè)中，應(yīng)采用桅桿式起重機(jī)。同時(shí)，基于起重機(jī)類型選用的基礎(chǔ)上，應(yīng)針對(duì)起重機(jī)半徑、穩(wěn)定性、最小起重臂等數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，而在起重機(jī)半徑計(jì)算過程中應(yīng)嚴(yán)格遵從Rmin=F+D+0.5b，D=g+(h1+h2+h3-E)cota計(jì)算原則，并明晰Rmin，F(xiàn)，b，D等分別為最小起重半徑、距離、構(gòu)件寬度、邊緣距離，從而通過計(jì)算結(jié)果對(duì)起重機(jī)半徑進(jìn)行控制，滿足廠房施工作業(yè)要求。此外，在起重機(jī)安裝過程中，為了保障起重機(jī)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，應(yīng)通過公式：K=穩(wěn)定力矩/傾覆力矩≥1.4對(duì)起重機(jī)穩(wěn)定性能進(jìn)行檢測(cè)，滿足施工需求。而在最小臂長(zhǎng)檢測(cè)過程中，可運(yùn)用公式：Lmin≥L1+L2=h/sina+(f+g)/cosa，最終保障起重機(jī)選擇的合理性，達(dá)到最佳的工程施工狀態(tài)[2]。從以上的分析中即可看出，在廠房施工作業(yè)中強(qiáng)調(diào)對(duì)起重機(jī)結(jié)構(gòu)、類型、參數(shù)等的確定是非常必要的，為此，應(yīng)提高對(duì)其的重視程度。

圖1　起重機(jī)結(jié)構(gòu)圖

2.2測(cè)量技術(shù)

在鋼結(jié)構(gòu)廠房測(cè)量技術(shù)應(yīng)用過程中，首先要求施工單位在工程項(xiàng)目開展過程中應(yīng)測(cè)設(shè)軸線方格網(wǎng)，即從控制網(wǎng)、控制標(biāo)高、控制軸線等角度出發(fā)，對(duì)軸線方格網(wǎng)進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)在測(cè)量作業(yè)中針對(duì)矩形控制點(diǎn)水平角等進(jìn)行往返預(yù)測(cè)，最終將測(cè)量作業(yè)中邊精度控制在1/30 000，而測(cè)量角精度為-3.5°，就此滿足廠房設(shè)計(jì)要求。其次，基于廠房測(cè)量施工中方格網(wǎng)測(cè)設(shè)的基礎(chǔ)上，亦應(yīng)注重建構(gòu)水準(zhǔn)基點(diǎn)，即依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房要求選取3個(gè)～5個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，保障水準(zhǔn)點(diǎn)均勻性，同時(shí)通過水泥砂漿對(duì)水準(zhǔn)基點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)，且以鋼筋標(biāo)記[3]。而后對(duì)水準(zhǔn)基點(diǎn)間高程等進(jìn)行控制。再次，在測(cè)量工序開展過程中，亦應(yīng)通過內(nèi)控法方式，對(duì)工程施工中軸線進(jìn)行管控，就此保障豎向、平面測(cè)量結(jié)果精準(zhǔn)性，滿足鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工要求。除此之外，由于鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房在設(shè)計(jì)過程中極易發(fā)生扭曲、變形等施工問題，為此，在工程施工中應(yīng)對(duì)此問題展開行之有效的處理，保障施工質(zhì)量，達(dá)到最佳的施工狀態(tài)。

2.3鋼柱吊裝技術(shù)

在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)過程中應(yīng)針對(duì)鋼柱吊裝中澆筑跨、去毛刺跨、鋼水接收跨、切割跨、Aa-Ea線等展開兩段安裝作業(yè)行為，同時(shí)注重在下柱吊裝作業(yè)中強(qiáng)調(diào)對(duì)吊梁的應(yīng)用，如，在單肩梁下柱作業(yè)中，為了保障整體施工質(zhì)量，要求施工人員在實(shí)踐施工作業(yè)過程中應(yīng)采用“焊接吊點(diǎn)+螺栓固定吊耳”作業(yè)方法，同時(shí)通過肩梁上8棵φ32吊車梁地腳螺栓孔達(dá)到固定目的。而在高強(qiáng)螺栓使用過程中應(yīng)注重綜合構(gòu)件被連接厚度、螺紋螺距、螺母厚度等因素的影響，參照公式：L=L′+nS+m+3P對(duì)螺栓長(zhǎng)度進(jìn)行確定，同時(shí)在擰扭作業(yè)中，將扭矩控制在60%～80%，滿足鋼柱吊裝作業(yè)需求[4]。此外，在鋼柱吊裝作業(yè)中，當(dāng)下柱均為雙肩梁時(shí)，應(yīng)于兩個(gè)吊點(diǎn)位置分別固定吊耳。例如，某鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)工廠在施工作業(yè)中，為了提升整體施工水平，于下柱吊裝作業(yè)中選用了300 t履帶吊作為主吊機(jī)，而柱間采用8種支撐形式，且通過倒鏈連接方法，調(diào)整水平撐、斜撐等角度，達(dá)到最佳的工程施工效果。另外，基于鋼柱吊裝作業(yè)開展的基礎(chǔ)上，要求施工單位在實(shí)踐施工作業(yè)中，應(yīng)針對(duì)吊車梁吊裝進(jìn)行嚴(yán)格把控，且運(yùn)用φ9鋼絲繩做好安全工作，達(dá)到高水平吊裝作業(yè)效果，迎合鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)要求。

2.4現(xiàn)場(chǎng)焊接工藝

表1　焊接工藝參數(shù)

表1為某鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房焊接工藝參數(shù)，從表1中即可看出，該廠房在鋼柱間焊縫進(jìn)行施工過程中，注重選用直徑為3.3 mm，4 mm的焊條，而在焊接作業(yè)中，將焊接電流分別控制在100 A～130A,160 A～210 A狀態(tài)下，并嚴(yán)格遵從焊前預(yù)熱→焊后保溫→對(duì)稱焊接→層溫控制的作業(yè)要求，提升整體焊接工藝手段[5]。此外，在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工作業(yè)中，為了有效控制焊接質(zhì)量，要求施工人員應(yīng)嚴(yán)格遵從《焊縫外觀質(zhì)量等級(jí)及缺陷分級(jí)》規(guī)章，且參照施工圖紙，選用適宜的施工材料。例如，某單位在廠房施工中即參照?qǐng)D紙，將J506作為項(xiàng)目Q345-B焊接材料，最終取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。但基于焊接工藝開展的基礎(chǔ)上，在鋼構(gòu)件安裝作業(yè)中，應(yīng)注重針對(duì)屋面、樓面、平臺(tái)等荷載進(jìn)行嚴(yán)格控制，同時(shí)在實(shí)踐安裝中綜合考慮焊接收縮余量等因素的影響，且做好安裝校正工作，達(dá)到最佳的工業(yè)廠房施工狀態(tài)。從以上的分析中即可看出，為了突出鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房綠化、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)，在施工作業(yè)中，必須完善焊接工藝施工環(huán)節(jié)，且做好鋼構(gòu)件安裝工作，滿足廠房建設(shè)要求，提升整體工程施工質(zhì)量，迎合鋼材市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)。

3　結(jié)語

部分施工單位在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房建設(shè)過程中仍然存在著“預(yù)防為主”施工理念薄弱等問題，引發(fā)了鋼結(jié)構(gòu)變形現(xiàn)象。為此，為了打造良好的廠房施工環(huán)境，要求當(dāng)代施工單位在實(shí)踐工程項(xiàng)目開展過程中應(yīng)結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房特點(diǎn)，優(yōu)化施工作業(yè)環(huán)節(jié)，且強(qiáng)調(diào)測(cè)量技術(shù)、焊接工藝技術(shù)、鋼柱吊裝技術(shù)等的應(yīng)用，提升整體廠房施工水平，達(dá)到高效率工程施工效果，應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)廠房建設(shè)中凸顯出的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等問題。

[1]許英.淺談鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)及施工問題分析[J].門窗，2013，12(6)：204-205.

[2]楊帆.當(dāng)前的大跨度工業(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)施工與安裝技術(shù)[J].中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013，32(16)：21.

[3]邢學(xué)謙.當(dāng)前的大跨度工業(yè)廠房的鋼結(jié)構(gòu)施工與安裝技術(shù)[J].中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013，34(18)：24.

[4]楊蘇，郭晨，楊星.淺談鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房施工技術(shù)及質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].民營(yíng)科技，2014，11(1)：196.

[5]高俊.大型鋼廠工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)施工的若干技術(shù)要點(diǎn)分析[J].科技風(fēng)，2016，13(1)：155.

Analysis on construction technology of steel structure industrial workshop

Zhang Xuyang1Chen Botao2

(1.LanzhouUniversity,Lanzhou730107,China;2.XihuaUniversity,Chengdu610039,China)

This paper introduced the characteristics of steel structure workshop, from the crane selection, measurement technology, steel column hoisting, site welding four aspects, elaborated the construction technology of steel structure workshop, designed to enhance the construction level of industrial plant, to achieve economic and effective of plant construction.

steel structure, industrial workshop, crane, measurement technology, welding technology

1009-6825(2016)21-0115-02

2016-05-10

張旭陽(1995- )，男，在讀本科生；陳博韜(1990- )，男，在讀碩士

TU745.7

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