羅建全

（廣西建工第五建筑工程集團(tuán)有限公司，廣西柳州 545026）

0 引言

鋼漏斗拼裝一直是工廠廠房施工中的難點(diǎn)，一旦沒有得到妥善處理，就會(huì)造成極大的損失，甚至?xí)?dǎo)致安全事故的發(fā)生。傳統(tǒng)的鋼漏斗需要在開闊地帶進(jìn)行組裝施工，然后搬運(yùn)或者直接圍繞成品進(jìn)行墻面的建設(shè)，這樣不僅需要大量時(shí)間，而且施工也較為困難，因此，研發(fā)一種可以在狹小空間內(nèi)進(jìn)行拼裝的鋼漏斗施工方法成為當(dāng)務(wù)之急。隨著技術(shù)水平的發(fā)展，當(dāng)前三維技術(shù)已運(yùn)用在很多建設(shè)項(xiàng)目之中，因此，開發(fā)出一種基于三維模型的狹小空間鋼漏斗拼裝施工工法可以有效解決上述問題，確保鋼漏斗能保質(zhì)保量地完成施工，并且具有較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 原狹小空間鋼漏斗拼裝施工存在的問題

近年來，隨著工業(yè)的快速發(fā)展，全國(guó)各地新建了一批大型工業(yè)廠房，其中玻璃生產(chǎn)線、水泥廠等工程結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，均有高大的下料鋼漏斗。鋼漏斗結(jié)構(gòu)除承受自重作用外，還要承受原料投放的沖擊力荷載的作用，因此，確保下料鋼漏斗安裝的施工質(zhì)量，是一項(xiàng)重要的施工技術(shù)難題。

若鋼漏斗的安裝質(zhì)量得不到保證，輕則會(huì)使正在下料的漏斗出現(xiàn)損壞，影響正常工作的進(jìn)行，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失；重則會(huì)引起材料泄漏，直接影響整個(gè)工廠的運(yùn)行以及維護(hù)工作，甚至?xí)斐梢恍┎豢赡娴膿p害。為盡量避免此現(xiàn)象的發(fā)生，各施工單位進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究，找出當(dāng)前該技術(shù)存在的主要問題，并進(jìn)行了相應(yīng)的試驗(yàn)，但依舊難以達(dá)到預(yù)期的效果，因此急需一種有效的解決方案，實(shí)現(xiàn)廠房的長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 應(yīng)對(duì)狹小空間鋼漏斗拼裝問題的新工藝

針對(duì)上述的問題，本文設(shè)計(jì)了一種基于三維模型的狹小空間鋼漏斗拼裝施工工法，本工法施工工期短、采用設(shè)備簡(jiǎn)單、質(zhì)量容易保證、施工安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)效益較好，可用于在狹小的室內(nèi)空間安裝鋼漏斗。某廠區(qū)的柱間距5500～7000 mm，層高6500～9000 mm，鋼漏斗最大外徑達(dá)5.8 m×6.1 m，最高高度達(dá)5.5 m，整個(gè)廠區(qū)鋼漏斗有30個(gè)，共360 t。使用本工藝在該工廠進(jìn)行施工項(xiàng)目實(shí)際驗(yàn)證，證實(shí)了本工法的優(yōu)越性，使項(xiàng)目在確保工期、質(zhì)量、安全的前提下，節(jié)約了費(fèi)用，取得良好的效果。

3 基于三維模型的狹小空間鋼漏斗拼裝施工工法的具體施工流程

3.1 施工前準(zhǔn)備

（1）該工法在實(shí)際施工中，需要做好以下準(zhǔn)備：在施工前先要制定科學(xué)合理的工藝流程，明確施工順序和施工方法；通過軟件建立鋼漏斗的三維模型，在加工廠進(jìn)行整體組裝和焊接，確保鋼漏斗的加工質(zhì)量；考慮到鋼漏斗安裝空間狹小，采用一臺(tái)吊車進(jìn)行整體吊裝鋼漏斗，轉(zhuǎn)運(yùn)至樓層內(nèi)，就位安裝[1]，安裝流程如圖1、圖2所示。該施工工藝流程是：建立鋼漏斗三維模型→預(yù)制鋼漏斗→鋼漏斗運(yùn)輸→鋼漏斗整體吊裝就位安裝→鋼漏斗的現(xiàn)場(chǎng)涂裝→鋼漏斗的驗(yàn)收。

圖1 鋼漏斗吊運(yùn)至3樓平臺(tái)

圖2 鋼漏斗轉(zhuǎn)運(yùn)至安裝位置

（2）該工法的重點(diǎn)在于對(duì)鋼漏斗建立三維模型，其操作要點(diǎn)為：在材料下料前，先按照結(jié)構(gòu)施工圖采用軟件建立鋼漏斗三維模型，對(duì)鋼漏斗進(jìn)行1:1放樣建模。

（3）根據(jù)工程的進(jìn)度計(jì)劃合理安排鋼漏斗的加工和堆放。鋼漏斗的加工、堆放的原則是：不同類型、不同施工段的鋼漏斗分開加工，同時(shí)先安裝的鋼漏斗材料堆放在上面，后安裝的鋼漏斗材料堆放在下面[2]；不同類型、不同施工段的鋼漏斗分開堆放，同時(shí)先安裝的鋼漏斗堆放在外面，后安裝的堆放在里面，堆放時(shí)做好鋼漏斗的編號(hào)及標(biāo)注。

3.2 鋼漏斗制作

（1）檢查鋼漏斗三維模型后繪出鋼漏斗下料圖，所有構(gòu)件按照細(xì)化設(shè)計(jì)圖紙及制造工藝的要求，進(jìn)行手工1:1放大樣，核定所有構(gòu)件的幾何尺寸，再采用數(shù)控切割機(jī)半自動(dòng)化進(jìn)行下料。

（2）鋼漏斗的整體焊接組裝。①焊前準(zhǔn)備：將構(gòu)件待焊處的鐵銹、切割渣、毛刺、油漬、污物清除干凈，并用砂輪打磨要進(jìn)行對(duì)接的接縫端面，清潔范圍應(yīng)在接頭兩側(cè)20 mm。②將構(gòu)件焊接組裝成整體的鋼漏斗：焊接時(shí)，鋼構(gòu)件放置于臺(tái)架上，保證鋼構(gòu)件平穩(wěn)；導(dǎo)電嘴與水平面的夾角應(yīng)以焊縫坡口為根據(jù)；焊絲伸出長(zhǎng)度為25 mm；為避免漏焊，焊縫兩端應(yīng)安放引弧板和熄弧板，引弧板和熄弧板的長(zhǎng)度尺寸為100 mm，引弧板和熄弧板的材料、厚度、角度和焊件一致。③焊縫檢驗(yàn)：根據(jù)技術(shù)要求檢查組裝好的鋼漏斗的焊縫質(zhì)量和外形尺寸。焊縫焊角高度不得小于腹板厚度，焊縫焊角尺寸K≤12 mm時(shí)，允許焊角尺寸偏差為0～4 mm，焊角尺寸K＞12 mm時(shí)，允許尺寸偏差為0～5 mm。焊縫外形應(yīng)均勻，焊道與焊道及焊道與基本金屬之間應(yīng)平滑過渡。焊縫最大高度Hmax與最小高度Hmin的差值在任意50 mm焊接長(zhǎng)度范圍內(nèi)不得大于2 mm，焊縫最大寬度Cmax與最小寬度Cmin的差值在任意50 mm焊接長(zhǎng)度范圍內(nèi)不得大于2 mm。焊縫表面凹凸的差值在任意25 mm長(zhǎng)度內(nèi)不得大于1 mm。焊縫不允許出現(xiàn)裂紋、氣孔、未熔合、咬邊、焊瘤、焊穿、接頭等不良缺陷，若焊縫出現(xiàn)上述缺陷，要進(jìn)行補(bǔ)焊。

（3）鋼漏斗的涂裝。先對(duì)鋼漏斗表面進(jìn)行干燥處理，再涂刷底漆。涂刷油漆前應(yīng)攪拌均勻，刷漆表面應(yīng)光滑無漆流現(xiàn)象，底漆應(yīng)薄而均勻，待底漆完全干透且經(jīng)施工人員檢驗(yàn)合格方可涂刷面漆。面漆上面不能有顆粒、流掛、橘皮、氣泡、散油的問題，要求手感好，表面光滑且光澤度均勻。將涂裝好的鋼漏斗按要求堆放好，等待鋼漏斗運(yùn)輸至安裝現(xiàn)場(chǎng)。

3.3 預(yù)埋件的安裝

鋼漏斗整體吊裝就位安裝之前，要進(jìn)行鋼漏斗連接預(yù)埋件的安裝：施工場(chǎng)地在土建完成支模工作之后，對(duì)鋼梁進(jìn)行綁扎鋼筋的同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)安裝人員按照施工圖上預(yù)埋件的相應(yīng)位置對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行預(yù)埋安裝，并與鋼梁的鋼筋固定，確保振搗混凝土?xí)r預(yù)埋件不發(fā)生偏移。在土建澆筑混凝土并脫模之后，要檢查預(yù)埋的連接件，檢查是否有錯(cuò)位現(xiàn)象，如果有錯(cuò)位現(xiàn)象要及時(shí)進(jìn)行整改[3]。

3.4 漏斗安裝

以鋼漏斗安裝在原料車間三層結(jié)構(gòu)內(nèi)為例。該項(xiàng)目的鋼漏斗最大外徑達(dá)5.8 m×6.1 m、最高高度達(dá)5.5 m，整個(gè)廠區(qū)鋼漏斗有30個(gè)，共360 t。鋼漏斗室內(nèi)安裝區(qū)域柱間距5500～7000 mm，層高6500～9000 mm，考慮到安裝空間狹小，因此擬采用一臺(tái)25 t的吊車，把30個(gè)鋼漏斗按照順序吊運(yùn)到三樓轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)，然后采用平板車?yán)\(yùn)至原料車間內(nèi)對(duì)應(yīng)的安裝位置下方。具體鋼漏斗分布如圖3所示。

圖3 原料車間1~30號(hào)鋼漏斗分布

鋼漏斗起吊方法主要采用兩點(diǎn)起吊，先在地面上綁扎吊車的兩根吊索在鋼漏斗上，吊索長(zhǎng)度應(yīng)控制準(zhǔn)確，然后把吊鉤掛在吊車的吊鉤上，慢慢收緊吊車的鋼絲繩；起吊鋼漏斗時(shí)應(yīng)超過轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)的樓面，緩慢勻速地降至轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)；吊裝時(shí)應(yīng)防止鋼漏斗旋轉(zhuǎn)碰撞建筑物，整個(gè)吊裝過程中，吊車的吊鉤應(yīng)始終保持工作狀態(tài)，直至鋼漏斗降至轉(zhuǎn)運(yùn)平臺(tái)且穩(wěn)定后才允許脫鉤。鋼漏斗吊裝如圖4所示。

圖4 鋼漏斗吊裝

鋼漏斗轉(zhuǎn)運(yùn)：根據(jù)鋼漏斗標(biāo)注的編號(hào)，通過平板車?yán)\(yùn)至安裝樓層內(nèi)對(duì)應(yīng)的安裝位置下方。

鋼漏斗安裝：在狹小的空間內(nèi)，將鋼漏斗在安裝位置下方定位后，用手拉葫蘆掛在每個(gè)鋼漏斗的頂部的工字鋼上，再在4根吊繩的一頭掛在葫蘆上，另一頭分別掛在鋼漏斗每一方的吊環(huán)上，然后將鋼漏斗吊至預(yù)埋件上。因有安裝高度，所以將鋼漏斗內(nèi)壁對(duì)向用2支角鋼連接，在連接好的角鋼上用竹跳板鋪滿，鋼漏斗外壁采用3個(gè)腳手架做成一個(gè)移動(dòng)安裝平臺(tái)。先將鋼漏斗內(nèi)壁板與預(yù)埋件焊接，接頭焊接鋼漏斗外壁板，再焊接內(nèi)連接板，最后焊接外壁加勁板即可。按照此方法，依次將剩余的鋼漏斗吊裝完成。鋼漏斗固定安裝如圖5所示。

圖5 鋼漏斗固定安裝

3.5 現(xiàn)場(chǎng)涂裝

鋼漏斗在安裝完畢后，對(duì)工地焊接部位、緊固件以及防銹受損部位應(yīng)清除焊渣，進(jìn)行表面除銹（除銹等級(jí)St2.5），然后用同種涂料進(jìn)行補(bǔ)漆，其中現(xiàn)場(chǎng)涂裝方法以刷涂法和手工滾涂法為主。已經(jīng)處理的鋼結(jié)構(gòu)表面，不得再次污染，當(dāng)受到二次污染時(shí)，應(yīng)再次進(jìn)行表面處理。

3.6 鋼漏斗驗(yàn)收

鋼漏斗在安裝及補(bǔ)漆工作完成之后，要及時(shí)聯(lián)系業(yè)主方、總包方、監(jiān)理方以及施工方相關(guān)工作人員進(jìn)行驗(yàn)收。在工程驗(yàn)收時(shí)，注意保存現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收的相關(guān)資料和照片，資料一定要有業(yè)主方、總包方、監(jiān)理方和施工方的簽字蓋章。

4 結(jié)語

綜上所述，本文提出的基于三維模型的狹小空間鋼漏斗拼裝施工工法能夠有效解決當(dāng)前下料鋼漏斗的質(zhì)量問題，從而保證安裝工作能夠更加穩(wěn)定地進(jìn)行，也極大地減少了施工中的安全隱患。本文提出的方式可靠且經(jīng)過實(shí)際的驗(yàn)證，因此能夠?qū)ο嚓P(guān)的行業(yè)產(chǎn)生正面的影響，促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。