康玉鵬 謝遠(yuǎn)見(jiàn) 徐鵬飛

中建一局集團(tuán)第五建筑有限公司 北京 100024

隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加速，各種大型工業(yè)設(shè)備的需求越來(lái)越高，這為超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房的建設(shè)提供了廣闊的市場(chǎng)[1]。為了滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的生產(chǎn)需求，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，許多企業(yè)開(kāi)始考慮建設(shè)超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房。鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)和制造技術(shù)的不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的承載能力、穩(wěn)定性和耐久性得到了顯著提高，這為超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房的建設(shè)提供了必要的技術(shù)支持[2]。環(huán)保意識(shí)的不斷提高，建筑可持續(xù)性成為當(dāng)今建筑行業(yè)的重要發(fā)展方向，超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房具有較高的回收利用率和較長(zhǎng)的使用壽命，符合建筑可持續(xù)性的要求。通過(guò)研究超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房的建造技術(shù)，可以?xún)?yōu)化施工流程，提高建造效率，縮短建設(shè)周期，從而降低企業(yè)的生產(chǎn)成本；通過(guò)對(duì)超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造和安裝等方面的研究，可以進(jìn)一步增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率；通過(guò)對(duì)超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房建造技術(shù)的研究，可以推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造和安裝技術(shù)的發(fā)展，提高我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的整體水平；超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房具有較高的回收利用率和較長(zhǎng)的使用壽命，符合綠色建筑的要求。通過(guò)對(duì)超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房建造技術(shù)的研究，可以促進(jìn)綠色建筑的發(fā)展，提高建筑行業(yè)的環(huán)保意識(shí)。

1 工程概況

項(xiàng)目位于庫(kù)爾勒市上庫(kù)工業(yè)園區(qū)，東臨興化路，南臨誠(chéng)信大道。共3棟單體，包括1棟超限車(chē)間、2棟附屬用房。以及附屬配套工程。配套工程包含：59512.19㎡地坪（道路），1635.82m圍墻，2個(gè)電動(dòng)伸縮門(mén)和室外給排水、消防管網(wǎng)和電氣工程等?？偨ㄖ娣e31700.06㎡。其中戊類(lèi)鋼結(jié)構(gòu)冷加工車(chē)間，建筑面積30562.56㎡（含變配電室209.18㎡）；超限車(chē)間長(zhǎng)334.38m、寬90.68m，配電室長(zhǎng)25.70m、寬9.10m；超限車(chē)間中間高跨（D～G）部分最高處25.00m（最低處23.9m）、兩邊低跨（A～D、G～K）部分最高處17.40m（最低處14.90m），變配電室高4.1m；建筑高度：25.15m；+0.00m=912.25m；室內(nèi)外高差0.15m；杯口獨(dú)立基礎(chǔ)；鋼結(jié)構(gòu)（型鋼格構(gòu)柱）；長(zhǎng)334.38m、寬90.68m；縱向柱距9.0m、橫向柱距30.0m；彩色壓型鋼板坡屋面120mm厚（超限車(chē)間）；彩色壓型鋼板平屋面200mm厚；彩色壓型鋼板墻面100mm厚（+1.1m以上部分），乳膠漆墻面（B1）（+1.1m以下部分內(nèi)外），水泥砂漿涂料墻面（變配電所：標(biāo)高0.30m以下）；重載地面（超限車(chē)間）、防靜電地面（配電室）；油漆踢腳；65型材的雙層中空塑鋼窗；10.0m×10.0m電動(dòng)滑軌大門(mén)（山墻部分），7.20m×6.0m普通夾心彩板門(mén)；散水寬1000mm。

圖1 效果圖

2 超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房建造施工

2.1 施工流程

放線(xiàn)→杯口基礎(chǔ)處理→鋼柱、柱間支撐安裝矯正（斜拉繩安裝）→鋼梁、水平支撐、隅撐安裝矯正→柱腳澆筑→屋面、墻面檁條、拉桿安裝→防腐、防火施工→天溝安裝→屋面保溫棉鋪設(shè)→屋面瓦安裝（支架單扣）→屋脊瓦安裝（密封）→墻面瓦、拉桿、窗戶(hù)支架安裝→包邊折件安裝密封→門(mén)框制作安裝→雨棚制作安裝。

2.2 施工前準(zhǔn)備

在施工前，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行規(guī)劃和準(zhǔn)備，包括清理現(xiàn)場(chǎng)、平整土地、修建臨時(shí)設(shè)施等，需要考慮到現(xiàn)場(chǎng)的交通、水電供應(yīng)以及安全措施等問(wèn)題；施工前需要準(zhǔn)備好施工圖紙，包括鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖、施工圖和節(jié)點(diǎn)圖等，還需要進(jìn)行圖紙會(huì)審和交底工作，確保施工人員理解圖紙并能夠按照?qǐng)D紙進(jìn)行施工；超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房的施工需要使用一些大型設(shè)備和工具，如焊接機(jī)、切割機(jī)、吊車(chē)；在施工前需要對(duì)人員進(jìn)行培訓(xùn)，包括安全培訓(xùn)、技術(shù)培訓(xùn)和質(zhì)量意識(shí)培訓(xùn)等，確保人員具備必要的技能和素質(zhì)；制定安全規(guī)章制度、配備安全設(shè)施、進(jìn)行安全檢查等；制定詳細(xì)的施工進(jìn)度計(jì)劃，包括各階段的任務(wù)、時(shí)間節(jié)點(diǎn)和人員設(shè)備安排等；在施工前制定質(zhì)量保證措施，包括質(zhì)量管理體系的建立、質(zhì)量控制點(diǎn)的設(shè)置、質(zhì)量檢測(cè)和驗(yàn)收程序等。

2.3 鋼柱安裝順序

在安裝鋼柱時(shí)，應(yīng)按照以下順序進(jìn)行：確定鋼柱的位置和標(biāo)高，并進(jìn)行記錄；對(duì)鋼柱進(jìn)行校正，確保其垂直度和水平度符合要求；將鋼柱固定在基礎(chǔ)上，并對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行二次灌漿；對(duì)鋼柱進(jìn)行焊接，確保其連接牢固；對(duì)鋼柱的外觀進(jìn)行檢查，確保無(wú)缺陷。

2.4 現(xiàn)場(chǎng)吊裝步驟

在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)吊裝時(shí)，應(yīng)按照以下步驟進(jìn)行：將鋼柱吊起，并將其放置在預(yù)定位置；對(duì)鋼柱進(jìn)行校正，確保其位置和垂直度符合要求；將鋼柱與基礎(chǔ)進(jìn)行固定，并進(jìn)行二次灌漿；對(duì)鋼柱進(jìn)行焊接，確保其連接牢固；對(duì)鋼柱的外觀進(jìn)行檢查，確保無(wú)缺陷。

表1 鋼柱安裝允許偏差

圖2 鋼柱吊裝順序圖

2.5 吊點(diǎn)的設(shè)置

在進(jìn)行鋼柱吊裝時(shí)，應(yīng)合理設(shè)置吊點(diǎn)，以確保鋼柱的穩(wěn)定性和安全性。一般情況下，鋼柱吊點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)考慮以下因素：吊點(diǎn)的位置應(yīng)與鋼柱的重心相對(duì)應(yīng)，以確保鋼柱在吊裝過(guò)程中的平衡性和穩(wěn)定性；吊點(diǎn)的強(qiáng)度應(yīng)足夠大，以確保鋼柱在吊裝過(guò)程中的安全性；吊裝設(shè)備的能力和鋼柱的重量應(yīng)相匹配，以確保鋼柱能夠順利地吊裝到預(yù)定位置。

圖3 吊點(diǎn)設(shè)計(jì)

2.6 超限車(chē)間鋼梁的吊裝

在進(jìn)行超限車(chē)間鋼梁的吊裝時(shí)，采用多機(jī)抬吊或利用桅桿滑移的方法進(jìn)行吊裝；在吊裝前應(yīng)對(duì)鋼梁進(jìn)行翻身處理，以減少吊裝過(guò)程中的難度和重量；在鋼梁的兩端設(shè)置纜風(fēng)繩，以保持鋼梁的穩(wěn)定性和安全性；吊點(diǎn)宜選擇在鋼梁的中間，向兩邊各2m處，為了滿(mǎn)足鋼絲繩與構(gòu)件的夾角，本次吊裝鋼絲繩加長(zhǎng)，兩根繩長(zhǎng)8m如圖，下夾角度為72°；捆綁鋼絲繩與平夾角不宜小于45°；復(fù)核起重臂長(zhǎng)和起重作業(yè)半徑與方案一致后，吊車(chē)開(kāi)始垂直提升100mm后停止，吊車(chē)靜置5分鐘，對(duì)鋼絲繩、汽車(chē)吊、地基承載力進(jìn)行檢查確認(rèn)正常后開(kāi)始正常提升。

2.7 屋面支撐系統(tǒng)安裝

在超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房中，屋面支撐系統(tǒng)的安裝是非常重要的一部分。一般來(lái)說(shuō)，屋面支撐系統(tǒng)由檁條、椽條、保溫棉、防水層、屋面板等組成。安裝過(guò)程中需要注意以下幾點(diǎn)：按照設(shè)計(jì)要求，將檁條和椽條安裝到鋼梁上，確保其位置和標(biāo)高準(zhǔn)確；安裝保溫棉時(shí)，要確保其厚度和密度符合設(shè)計(jì)要求，并且要將其壓實(shí)，以防止空氣進(jìn)入；安裝防水層時(shí)，要選擇合適的材料，并按照規(guī)定的施工方法進(jìn)行施工，以確保其防水效果；安裝屋面板時(shí)，要確保其平整度和接縫嚴(yán)密，避免出現(xiàn)漏水等問(wèn)題。

2.8 墻面板及屋面板安裝工藝流程

墻面板及屋面板的安裝工藝流程如下：清理現(xiàn)場(chǎng)，檢查墻面板及屋面板的尺寸和數(shù)量是否符合設(shè)計(jì)要求；按照設(shè)計(jì)要求，安裝支撐體系，確保其穩(wěn)定性和垂直度；將墻面板按照設(shè)計(jì)要求安裝在支撐體系上，并確保其平整度和垂直度；將屋面板按照設(shè)計(jì)要求安裝在鋼梁上，并確保其平整度和接縫嚴(yán)密；對(duì)墻面板和屋面板進(jìn)行焊接和固定，確保其連接牢固；對(duì)墻面板和屋面板進(jìn)行檢查，確保其外觀無(wú)缺陷。彩鋼板在縱向需要接長(zhǎng)時(shí)，其搭接長(zhǎng)度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，一般≥250mm，并用自攻螺絲連接，防水膠封口。

2.9 高強(qiáng)度螺栓施工方法

在超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房中，高強(qiáng)度螺栓是連接鋼構(gòu)件的重要部件。其施工方法如下：按照設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)備高強(qiáng)度螺栓，并進(jìn)行檢驗(yàn)和分類(lèi)；對(duì)連接件進(jìn)行清理和打磨，以確保其表面干凈、光滑；將高強(qiáng)度螺栓穿入連接件中，并使用專(zhuān)用工具進(jìn)行緊固；對(duì)高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行緊固后，進(jìn)行承載力試驗(yàn)，以確保其滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；在施工過(guò)程中注意保護(hù)高強(qiáng)度螺栓，避免其受到損傷或污染；高強(qiáng)度螺栓安裝時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)上應(yīng)穿入的臨時(shí)螺栓和沖釘數(shù)量，由安裝時(shí)可能承擔(dān)的荷載計(jì)算確定，并應(yīng)符合不得少于安裝總數(shù)的1/3，不得少于兩個(gè)臨時(shí)螺栓，沖釘穿入數(shù)量不宜多于臨時(shí)螺栓的30%。

2.10 鋼梁的剛性宏觀檢驗(yàn)

在超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房中，鋼梁的剛性是非常重要的性能指標(biāo)之一。在進(jìn)行鋼梁的剛性宏觀檢驗(yàn)時(shí)，可以采用以下方法：檢查鋼梁是否有變形、扭曲、焊縫開(kāi)裂等問(wèn)題；檢查支撐體系是否牢固、穩(wěn)定，是否能夠提供足夠的支撐力；對(duì)鋼梁進(jìn)行承載力試驗(yàn)，以測(cè)試其承載能力和剛性性能。

圖4 擾度檢測(cè)示意

2.11 鋼梁柱垂直度控制

在超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房的建造中，鋼梁柱的垂直度是保證廠房質(zhì)量和安全的重要因素。為了確保鋼梁柱的垂直度，需要進(jìn)行以下控制：在鋼梁柱的生產(chǎn)和加工過(guò)程中，采用高精度的加工設(shè)備和技術(shù)，確保鋼梁柱的尺寸和形狀精度；在安裝過(guò)程中，使用激光測(cè)距儀、經(jīng)緯儀等高精度的測(cè)量?jī)x器，對(duì)鋼梁柱的位置和垂直度進(jìn)行測(cè)量和校正；在鋼梁柱的固定過(guò)程中，采取可靠的固定措施，如使用螺栓、焊接等方式，確保鋼梁柱的位置和垂直度；在施工過(guò)程中，進(jìn)行定期的監(jiān)測(cè)和校正，確保鋼梁柱的垂直度控制在允許范圍內(nèi)。

2.12 高空作業(yè)安全防護(hù)措施

在超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房的建造中，高空作業(yè)是常見(jiàn)的施工方式。為了確保高空作業(yè)的安全，使用安全帶、安全網(wǎng)等高空作業(yè)防護(hù)用品，確保作業(yè)人員的安全；在高空作業(yè)區(qū)域設(shè)置安全警示標(biāo)志和圍欄，防止無(wú)關(guān)人員進(jìn)入作業(yè)區(qū)域；對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行高空作業(yè)安全培訓(xùn)，提高他們的安全意識(shí)和操作技能；在高空作業(yè)前，對(duì)作業(yè)工具和設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)，確保其正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 總結(jié)

超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房建造技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜而重要的工程技術(shù)，其涉及設(shè)計(jì)理念、材料選擇、構(gòu)件加工、焊接技術(shù)、安裝施工和質(zhì)量控制等多個(gè)方面。未來(lái)，隨著科技的不斷進(jìn)步和應(yīng)用技術(shù)的不斷深化，超限重型鋼結(jié)構(gòu)廠房建造技術(shù)將會(huì)有更加廣闊的發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值。