淺談大連機車旅順基地柴油機第一加工廠房鋼結構施工技術與施工工藝

【摘 要】 本文結合從事過的工程實例以鋼結構施工過程中的主要施工環節為切入點，對施工技術進行論述，概括了施工前的準備、吊裝方案的選擇和起重設備的配置、鋼柱的吊裝與校正、螺栓的安裝與緊固及鋼結構安裝質量現場控制措施等施工環節的技術要點。

【關鍵詞】 第一加工廠房；鋼結構；施工技術；施工工藝

1、工程實例

大連機車旅順基地二期建設項目柴油機第一加工廠房位于大連市旅順經濟開發區，總建筑面積36748㎡，其中車間面積29616.59㎡，車間輔房面積7131.41㎡。本工程分為廠房及輔房，廠房為門式鋼架結構、輔房為鋼筋混凝土框架結構；建筑層數廠房一層，輔房地上一至三層。本工程占地面積較大，工期緊、任務重，廠房室內地面需要處理，多工種、多專業協調穿插施工會工期保證帶來一定影響。

2、做好施工前的準備工作

首先，強化施工圖紙會審工作。圖紙是工程施工的根據，工程開工前，項目監理機構要組織監理人員熟悉工程圖紙與項目有關的工藝技術條件、規范標準，充分領會設計意圖。同時，要組織施工單位專業技術人員對圖紙進行會審，檢查施工圖紙中的“錯、漏、碰、缺”，力求在施工前將問題解決，減少因圖紙問題給工程的質量和進度帶來的影響。

其次，認真審查鋼結構安裝施工組織設計。施工組織設計是施工單位全面指導工程實施的技術性文件，施工組織設計的完善程度直接影響工程的質量和進度。因此，鋼結構安裝工程施工組織設計審查要有重點、有針對性：質量保證體系和技術管理體系的建立；特殊工種的培訓合格證和上崗證；新工藝的應用；對工程項目的針對性；質量、進度控制的措施和方法；施工計劃（工期）的安排。

3、吊裝方案的選擇和起重設備的配置

為保證吊裝工序按期實施，采取構件制造與現場準備同期實施、構件運輸與結構吊裝同步進行的施工方法。原則上，運輸進場的構件做到及時吊裝，以減少構件在現場堆放的時間，使吊裝機械充分利用作業平面，以提高吊裝作業速度。

本工程選用1臺50t汽車吊作為格構鋼柱的吊裝機械，在臂長25.3m、作業半徑10m時，起吊重量為11.4t，而本工程最重構件不超過7.5t，可滿足吊裝要求。同時選用2臺25t汽車吊作為H型鋼柱、屋架等構件的吊裝機械和卸貨。根據起吊構件的重量、外型尺寸、安裝位置、起吊方法對吊裝索具進行受力分析，其中手拉葫蘆、卡扣、吊鉤等起重工具的額定承載力須大于實際受力并適當留有富余量。起吊繩安全系數>5，捆綁繩安全系數>8，纜風繩安全系數>3.5且每根構件纜風繩的設置數量≥5根。起吊過程中溜繩直徑>20mm，溜繩的設置數量≥3根。

基礎工程回填完畢后須在距建筑物軸線1m處留出6～7m寬的場地作為重型起重機行走道路，并要求地基堅實能承受吊車行走的重量，以保證起重機械行駛和吊裝作業的安全。吊裝采取后退式吊裝。吊機站位處的起吊能力必須保證滿足構件的吊裝，兩機抬吊需要同步操作，避免另一臺吊機的超載。構件本體吊裝前應對本體構件從強度、穩定性等方面進行施工驗算，確保本體吊裝切實可行。

4、鋼柱的吊裝與校正

鋼柱吊裝前應徹底清除混凝土基礎及周圍的垃圾和積水。對混凝土基礎面重新鑿毛并清除干凈，在基礎上畫出鋼柱安裝的縱橫十字線并調整好柱底標高。對插入式基礎必須在水準儀的配合下調整基槽支撐面統一標高，同時在鋼柱上下兩端都要設置標高觀測點和中心線標志，同一工程的標高觀測點和中心線標志的設置位置一致，再把要吊裝的鋼柱擺放在基礎旁邊，然后按放線、就位、綁扎、吊裝、校正、固定的順序，依次進行鋼柱的吊裝，選用儀器主要為經緯儀和水準儀。

本工程部分為格構柱，柱最高約23m，需在現場對接拼裝好后才可吊裝。為保證構件組裝的精度，防止構件在組裝的過程中由于胎架的不均勻沉降而導致組裝誤差，組裝場地要求平整壓實、鋪設200厚碎石墊層進行壓實，鋼馬凳支座處應鋪設20mm厚鋼基板，然后鋼板上設置800mm高的鋼馬凳及組裝胎架，測量合格后進行鋼柱的拼裝。

鋼柱的校正：鋼柱的平面位置在臨時固定前，用千斤頂、正反螺紋撐桿、撬杠對鋼柱底部頂、撐、撬使其準確就位。鋼柱的標高在基礎支撐面處理時就已調整完畢。鋼柱的校正重點是垂直度，校正時用兩臺經緯儀分別在橫向軸線和縱向軸線觀測鋼柱的垂直度。柱子三面所彈中心線從頂部到底部是垂直線時，鋼柱是垂直的，同時鋼柱底板上表面兩邊的中心線與基礎上所畫十字中心線對準時，鋼柱的位置是準確的。校正方法依據現場實際情況選可用敲打楔形墊鐵法、撬杠頂平法、千斤頂、正反螺紋撐桿斜頂法等，。

5、螺栓的安裝與緊固

本工程鋼架梁連接點均為摩擦型高強度螺栓連接，高強度螺栓等級為10.9級，高強螺栓緊固方法與要求均按JGJ82-91《鋼結構高強螺栓連接設計、施工及驗收規程》和《高強螺栓施工技術條件》等標準要求執行。為保證組合連接板的高強度螺栓安裝精度，其穿孔率必須達到100%，不允許過盈強力安裝，對層間構件局部高低不一的節點安裝部位各個方位，參數的定位均應滿足設計要求精度。

鋼結構工程使用高強度螺栓的規格一般在M16、M20、M22、M24之間選用，其初擰扭矩值為終擰值的50%。M16的初擰扭矩值為TC=115N·M，M20初擰扭矩值為TC=220N·M ，M22初擰扭矩值為Tc=300N·M，M24初擰扭矩值為Tc=390N·M；M16的終擰扭矩值為TC=230N·M，M20終擰矩值為TC=440N·M，M22終擰扭矩值為Tc=600N·M，M24終擰扭矩值為Tc=780N·M。本工程使用的扭矩板手為1000N·M，5級精度帶響板手；手動檢查用板手為1000N·M，3級精度帶響板手，且板手均應有標準計量檢定及定期計量標定合格標證。每天使用前必須校核扭矩扳手所使用的扭矩值，其誤差≤±5%。

高強螺栓的緊固應分二次擰緊（即初擰和終擰），每組擰緊順序應從節點中心開始逐步向邊緣施擰，整個結構的不同連接位置或同一節點的不同位置的兩個連接構件時，應先緊主要構件后緊次要構件，擰完同一接頭端縫的一邊后再擰同一對接頭端縫的另一邊。每組高強螺栓在H型截面接頭上的緊固順序為從螺栓組的中心開始向兩邊對稱均勻交替緊固。終擰工序應于初擰工序結束后間隔1h后進行，以使安裝和初擰應力得到充分釋放和消除。當日安裝的螺栓應在當日終擰完畢，外露絲扣≥2～3扣。頂緊接觸部位的連接板與構件接觸面>75%的面積緊貼，用0.5M塞尺檢查，其塞入面積之和≤總面積的25%，邊緣間隙≤0.8mm。當完成終擰并經檢查人員檢查合格后，立即用調合膩子對組合聯接板周邊封閉，并對節點板螺栓進行防腐處理，嚴防雨水和潮氣滲入板縫。初擰和終擰的螺栓均應做好明顯標記，以便識別和避免重擰或漏擰，漏擰時應補擰，超擰時應更換，處理后的扭矩應符合規定值。

6、鋼結構安裝質量現場控制措施

優化施工方案和合理安排施工程序，作好每道工序的質量標準和施工技術交底工作，搞好圖紙審查和技術培訓工作。嚴格控制進場原材料的質量，嚴禁不合格材料用于本工程。合理配備施工機械，搞好維修保養工作，使機械處于良好的工作狀態。對測量工作進行嚴格控制，務必使測量定位、檢測準確。采用質量預控法，把質量管理的完全事后檢查轉變為事前控制工序及因素，達到“預控為主”。

參考文獻

[1] GB50205-2001，鋼結構工程施工質量驗收規范[S]2001

[2] JGJ82-91，鋼結構高強螺栓連接設計、施工及驗收規程[S]1993