孔令熙,李書恒,寇安
(中國建筑第二工程局有限公司,沈陽 110000)
鋼結構廠房由于跨度大、結構穩(wěn)定、自重輕等優(yōu)勢在我國廣泛應用。鋼結構廠房符合節(jié)能發(fā)展理念,且施工速度較快。但如果安裝參數(shù)不合理,可能會導致其存在安全隱患。國外學者對鋼結構廠房的施工研究更加完善,歐洲已經(jīng)將鋼結構應用到單體建筑和多層公寓的建設之中,美國則走精品發(fā)展路線,采用機械化的方式進行施工。比較國外內學者的研究內容,本文則結合具體的施工案例,將研究重點放到工藝施工流程上,對鋼結構吊裝、安裝技術參數(shù)進一步優(yōu)化,從質量控制角度對其進行創(chuàng)新研究。
鋼結構廠房工業(yè)項目位于漳平市工業(yè)園,建筑總面積達到9.32×104m2,單棟工業(yè)廠房面積為1.2×104m2,采用70 m×160 m的布局方式。廠房施工所應用的鋼結構包括架梁、鋼柱等,鋼材結構固定采用螺栓和焊接同時固定的方式。
鋼結構工業(yè)廠房施工按照工藝流程,應預先進行測量,對廠房需要使用的鋼結構強度、規(guī)格、參數(shù)等進行明確,隨后在基礎混凝土內進行螺栓預埋件的施工。預埋件埋設完成后進行鋼梁、鋼架、屋面板的吊裝和焊接,并對型鋼進行調整,然后對鋼結構表面進行涂裝處理,最后進行質量驗收[1]。具體技術工藝流程如圖1所示。
圖1 鋼結構廠房施工工藝流程圖
按照鋼結構廠房設計圖進行施工,以及鋼結構位置、規(guī)格、參數(shù)的核準。軸線核對使用經(jīng)緯儀,標高使用水準儀,在固定物上使用墨線標記位置,做好記錄工作。進行大樣測量后,對鋼結構廠房進行小樣測量,以基礎混凝土為基礎,對邊線、縱軸、橫軸進行劃線,確定各結構的連接面。對鋼柱進行定位,控制鋼柱底部與預埋螺栓的距離,減少與混凝土的基礎面,確定鋼結構各項參數(shù)后,進行基礎混凝土的施工。
基礎混凝土澆筑和振搗之前,應對螺栓的位置、參數(shù)等進行明確,然后對其進行固定。澆筑前使用塑料薄膜保護好預埋螺栓的絲口,避免澆筑時混凝土污染預埋螺栓?;A混凝土澆筑過程中派遣專門人員進行觀察,避免澆筑、振搗過程中螺栓位置發(fā)生改變。澆筑完成后對預埋螺栓桿進行清理。
按照設計方案中鋼結構的參數(shù)進行鋼材加工,按照基準線位置進行樣板制作,預留一定空間進行鋼結構的焊接。如鋼材出現(xiàn)彎曲、變形等問題,應對其進行矯正,樣板的加工應合理控制誤差,具體允許偏差見表1。
表1 鋼材樣板加工與放樣測量結果允許偏差表
鋼板的下料采用切割機設備,切割前要清除鋼材表面的銹蝕物。然后進行切割,切割過程應連續(xù),保持切割面的平整性,切割完成后清除鋼材切割產(chǎn)生的殘渣,然后對鋼材的結構進行檢查,保障其沒有裂紋,再進行組立施工。鋼材結構檢驗和質量檢驗使用鋼尺設備,其切割偏差控制見表2。
表2 鋼材切割允許偏差值mm
3.5.1 鋼結構安裝
鋼材的組立、成型在對誤差以及形變進行控制的基礎上,按照放樣測量的位置進行鋼結構的吊裝。吊裝應保障鋼結構構件結合的緊密性,控制其誤差在合理范圍內。吊裝過程采用分件吊裝的方式,首先,進行鋼柱的吊裝,固定后進行鋼梁、屋面板、墻板的吊裝[2]。
鋼柱的吊裝應科學控制其吊點位置,并在吊裝期間進行防護??刂其撝_與螺栓之間的距離約為35 cm時,扶正梁柱,并確??孜慌c螺栓相對應。然后對鋼柱進行初步調整,避免脫鉤。鋼梁的吊裝則在鋼柱吊裝完成后,采用對稱吊裝方法,距離柱基約10 cm放緩吊裝速度,將其吊裝到特定位置后,對其進行矯正、固定,并對位置進行調整,控制誤差。墻面和屋面的安裝采用一鉤多吊的方法,成片進行吊裝,控制好檀條的平直度,并控制好鋼材的間距,進行平直度檢查后,使用螺栓進行固定。
鋼結構安裝應保持鋼材與螺栓口對接良好,并對鋼梁、鋼柱的位置、垂直度等進行矯正。螺栓與型鋼的安裝使用大六角頭的高強度螺栓,使用墊圈傳遞外力。螺栓與鋼材連接后,應對其接觸面進行處理,觀察是否存在間隙。如果間隙在1 mm以內,可以不對其進行處理,如果間隙在1~3 mm,則需要對鋼板進行磨面處理,如果間隙大于3 mm,則應使用材料與鋼板相同的墊板進行施工。
3.5.2 鋼結構焊接
鋼材的焊接采用全自動埋弧機,根據(jù)焊縫的厚度合理控制焊接過程中電流、電壓等參數(shù),并控制焊接速度,具體埋弧焊接工藝參數(shù)要求見表3。
表3 埋弧焊接工藝參數(shù)表
鋼柱、鋼梁采用埋弧焊接的方式進行施工,鋼梁則使用手工焊接的方式進行施工。焊接之前,應對焊縫周邊2.5 cm范圍進行清理,避免焊接過程出現(xiàn)氣孔。焊接應用的引弧板應與鋼材材質相同,完成焊接后型鋼焊接的偏差值進行檢驗。按照鋼結構焊接施工的要求,其允許偏差見表4。
表4 型鋼焊接允許偏差表mm
為提高鋼結構的環(huán)境適應性,采用涂刷油漆的方式進行施工。按照工藝流程需要預先處理好鋼結構的基層,然后進行防銹漆、膩子、底漆、面漆的涂刷?;鶎犹幚碇饕U箱摻Y構表面不存在污染物,并將鋼材表面的銹蝕物處理干凈,可使用砂輪機、風磨機等設備進行除銹?;鶎犹幚硗瓿珊螅诒砻嫖恢猛磕ㄏ鄳姆冷P漆,其間需要保持鋼結構表面的干燥程度,并保障除銹漆涂刷均勻。存在花樣的板材可以采用人工棉紗涂刷的方式,縫隙接合位置應在吊裝拼接之前進行涂刷。膩子涂刷主要針對鋼材表面位置的缺陷處,采用加厚膩子進行涂刷,可適當在涂刷料中添加紅丹粉,保障膩子的干硬程度。底漆涂刷則使用磷化底漆,使用的磷化液由丁醇、乙醇、氧化鋅組成,磷化液與底漆之間的比例控制在1∶4,涂刷厚度應控制良好,完成后約2 h可進行面漆的涂刷(視底漆干燥程度),24 h后可以使用清水進行清理。面漆的涂刷應均勻、合理,保持表面的光亮程度,且避免出現(xiàn)漏刷的情況,涂刷順序應自上至下進行[3]。
鋼結構質量檢驗按照GB 50205—2001《鋼結構工程施工及驗收規(guī)范》文件中的內容,按照施工設計圖和設計方案,切實保障鋼材、涂料等質量更符合要求。并做好鋼結構質量的驗收記錄。質量驗收重點檢查鋼結構的規(guī)格參數(shù)是否存在問題,并檢查構件的數(shù)量、種類是否合理。
根據(jù)施工技術、施工流程對鋼結構廠房施工質量控制要點進行分析,影響鋼結構廠房施工質量的主要因素在吊裝過程和測量過程,誤差過大會嚴重影響鋼結構廠房的施工質量,施工過程不合理會增加安全隱患。
鋼結構施工偏差控制要點應分為4個部分,第一個部分是放樣測量時的鋼材規(guī)格參數(shù),應科學控制該過程中鋼材長度、高度的誤差值;第二個部分是鋼材加工過程中的誤差值控制,由于樣板加工受放樣測量結果影響,應反復核對設計方案、設計圖紙,并對參數(shù)進行復驗;第三個部分是型鋼吊裝過程中的誤差值控制,吊裝過程應保障與螺栓之間緊密結合,使用高強度螺栓進行施工,應合理設置安裝孔位,確??孜粩?shù)量,控制螺栓連接的間隙,間隙過大應采取相應的措施進行處理;第四個部分是對型鋼焊接的參數(shù)控制,嚴格按照焊接技術參數(shù),避免焊接誤差,保障焊接質量良好。
鋼結構廠房施工的重點在于對鋼結構主體的吊裝,施工過程中應明確型鋼的吊點和吊裝順序,并在每項施工工作開展之前對材料、參數(shù)等進行檢驗,完成后對結構質量進行復驗。例如,在鋼柱的吊裝過程中,使用50 t起吊裝置進行吊裝,應緩慢移動,達到吊裝位置后,應采用扶正的方式對型鋼進行矯正。安裝過程中,需要使用絞力性較好的鋼絲進行捆綁,避免鋼材在吊裝過程中出現(xiàn)旋轉、傾斜等問題,切實保障吊裝過程的穩(wěn)定性。鋼結構廠房的施工過程管理應切實保障施工的安全性與穩(wěn)定性,及時識別并剔除影響鋼結構廠房施工質量的各項參數(shù),并嚴格遵循技術標準、施工程序,按照主梁、次梁,由內至外、由下至上的吊裝順序,保障工藝流程的科學性,實現(xiàn)對鋼結構廠房施工的質量控制。
綜上所述,鋼結構廠房施工流程包括放線測量、基礎施工、鋼結構吊裝、墻面板安裝、鋼結構涂裝等環(huán)節(jié)。為切實保障工程項目建設過程中各項參數(shù)指標滿足質量要求,符合設計方案,要從材料、施工過程、施工結果等角度出發(fā),對質量進行檢驗。最終結果表明,嚴格按照技術參數(shù)、技術規(guī)范進行鋼結構的施工、吊裝、可以有效保障鋼結構廠房的穩(wěn)定性、安全性,廠房壽命可以達到60年以上。因此,施工隊伍需要嚴格把控施工環(huán)節(jié)、施工流程,對鋼材原料進行檢驗,按照鋼結構廠房施工工序執(zhí)行,滿足相關規(guī)范的要求。