超高超重鋼格構柱廠房施工技術應用

王 美 麗

(山西四建集團有限公司，山西 太原 030024)

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超高超重鋼格構柱廠房施工技術應用

王 美 麗

(山西四建集團有限公司，山西 太原 030024)

以山西陽煤重型容器鋼結構廠房為例，對超高超重鋼格構柱廠房施工技術進行了研究，主要從鋼結構的制作與安裝兩方面進行了闡述，并歸納總結了施工中的注意事項，以供借鑒。

鋼格構柱，制作，安裝

0 引言

目前隨著工業化的發展，大型鋼結構廠房的建設越來越多，不論是在占地面積還是空間結構，都有了很大的發展，出現了越來越多超高、超重的構件需要進行制作、安裝，給我們的施工增加了難度，提高了施工的技術含量，筆者就某鋼結構廠房的施工進行闡述，供大家參考。

1 工程概況

山西陽煤重型容器廠房為單層鋼結構剛架工業廠房，五跨共長336 m，寬173.5 m，軸線建筑面積58 296 m2。廠房總面積為66 362 m2，用鋼量約為11 000 t。

廠房采用剛架結構，基本柱距為12 m。柱子系統，車間鋼柱下柱采用工字形實腹柱和角鋼綴條格構柱，上柱采用工字形實腹截面，柱腳為剛接，并且有固定鋼筋的栓釘。杯口基礎。柱頭與屋面梁剛接連接，腹板高強螺栓，上下翼緣板全熔透焊接；吊車梁采用焊接工字形實腹梁，吊車梁為簡支，支座為突檐式；墻皮系統，縱向墻皮檁條跨度12 m，檁條均采用薄壁鍍鋅卷邊C型截面和Z型鋼。檁條與墻皮柱、廠房柱采用螺栓連接。山墻墻皮柱落地采用H型鋼。

2 典型鋼結構件制作施工技術

2.1 鋼格構柱的制作

2.1.1 鋼柱組裝

組對前先將所需零部件加工完畢并矯正合格，須加工的坡口邊緣加工完畢,驗收合格清除焊接面的毛刺、鐵銹等污垢；板材、型材的拼接，應在組裝前進行。且應有平整、堅固的胎架，胎架距地面應有一定高度且便于施工人員操作。

下柱組裝：先將格構柱用H型鋼組對焊接好，矯正并檢驗合格；將組焊好的兩H型鋼放在調平的地梁上，檢查柱身是否平直，A，B兩對角線的尺寸應符合要求，如圖1所示。柱腳留出20 mm的荒料。畫出綴條T型鋼等零部件的裝配線，打上樣沖。劃線組裝應保證構件幾何尺寸的準確性。然后將各零部件點焊好。

中柱的組焊H型鋼焊好后，將變截面處下面的兩翼緣板及腹板劃線、切割，注意兩翼板的垂直度及平直度。中柱與下柱插入后，檢查柱頭、柱身的中心線一致后，點固上柱。點固好上柱后，在下柱上端和肩梁腹板插入處，劃出分割線，經檢查確認無誤后切割。切割時要保證切割質量，特別是上柱端磨平頂緊處的平面度，更要注意。切割后，檢查柱端平面度和腹板開槽尺寸符合要求。將肩梁腹板裝入點固。然后將雙腹壁腹板點固。最后將柱肩蓋板與肩梁腹板和柱端頂緊處及其同標高水平方向的鋼板點固,且注意平面度及垂直度。肩梁部位的人孔須先打磨平順后再組裝。

下柱焊接好后，以肩梁頂面為起點確定柱身下端尺寸，切去荒料后磨平H型鋼端部，使之與柱底板頂緊焊接。在柱腳上點焊加勁工字鋼以防柱底板翹曲。以第一個肩梁為基準點，找正各零件位置點焊。鋼柱焊接打磨完畢后，在標高1.000 m蓋板中心處用洋沖打上十字標記，作為安裝基準點。

2.1.2 鋼柱焊接及焊接檢驗

柱翼緣板、腹板的拼接通過采用對接焊縫(加引弧板)，確保焊透。翼緣板與腹板對接時焊縫相互錯開應在200 mm以上，確保達到二級焊縫質量等級；與鋼柱單肢拼接的熔透對接焊縫應采用帶襯墊的全焊透坡口焊縫，并滿足二級焊縫要求。

焊縫的質量檢查及檢驗：所有焊縫的外形尺寸及外觀質量應100%檢查；所有一二級焊縫的檢驗應按照GB 50205—2001鋼結構工程施工質量驗收規范執行。

2.2 制作吊車梁

制作吊車梁是施工的重點之一，采用制作要求較高的整體制作。

工藝流程：

下料拼接→組對→焊接→焊后修磨→矯正→鉆孔→涂漆。

下料拼接：下翼緣避開范圍：跨中1/3跨度；吊車梁上翼板拼接避開范圍：跨中1/4跨度；腹板的拼接應避開跨中1/5范圍內；三者的對接焊縫應相互錯開200 mm以上，不能在同一截面上設置。

組對與焊接：采用人工輔助液壓、機械夾緊裝置在專用的胎具上進行組對。

在與梁焊接時應刨平吊車梁支座加勁肋的下端，確保垂直度(支座處加勁肋與腹板)和水平度(下端刨平)(見圖2)。

焊后修磨：及時修磨、補焊吊車梁焊接的表面缺陷。對無損檢測出的焊接缺陷返修處理，但不得超過兩次。

矯正、鉆孔、涂漆：上道工序滿足要求后以翼緣板中心線為基準號孔，制孔采用鉆模定位搖臂鉆，用卡具固定模板鉆孔，模板嚴禁采用電焊點固。

3 結構安裝施工技術

3.1 主導機械配置的基本思路

根據安裝現場情況高跨鋼柱采取現場高空拼裝。根據構件單重及安裝高度，選擇25 t汽車吊、50 t汽車吊及120 t汽車吊作為吊裝機械,各汽車吊負責吊裝構件：

1)25 t汽車吊：低跨吊車梁、管道梁、屋面次梁支撐及墻面系統。

2)50 t汽車吊：低跨柱、屋面梁、副臂吊裝高跨屋面次梁及支撐。

3)120 t汽車吊：高跨上、下柱、屋面梁及高跨吊車梁。

3.2 主要構件安裝施工

3.2.1 鋼柱安裝工法與質量控制

該廠房柱采用焊接式實腹H型鋼組合鋼柱；柱腳杯口型基礎灌漿連接方式固定，鋼柱必須做到鋼柱安裝一步到位，盡量減少鋼柱標高和位移的調整，同時根據每根鋼柱柱身天車梁牛腿到柱底的實際長度量體裁衣，做到每個鋼柱下部找正標高的鋼墊板與柱身長度相匹配，減小鋼柱制作時的長度誤差，確實保證柱牛腿標高一致，為下一部天車梁安裝創造有利條件；鋼柱就位校正完畢后進行灌漿，第一次灌漿高度至基礎面-150 mm，待混凝土強度達到70%后將鋼楔取出，然后再進行二次灌漿。

1)復測基礎。對已施工的土建柱基礎進行復測，在構件運至現場后要實測鋼柱牛腿到柱底的實際長度L1(在測量該長度時必須使用5 kg～10 kg彈簧秤)，找出實長與理論長度L2的差值Δ1=L1-L2。2)檢查構件。對運至安裝現場的構件進行外觀檢查，吊點變形等；對設置在鋼柱上的標高觀察點和中心線標志進行檢查；如果鋼柱為雙肢柱，故必須保證每一肢上三面有中心線標志。3)基底處理。先將基礎頂面用扁鏟和水平尺找平，測量其頂面標高數值A1，找出設計標高數值A2與實際標高A1的差值：Δ2=A1-A2。4)柱底鋼墊板高度控制。在找出鋼柱牛腿到柱底長度差值Δ1和基礎標高差值Δ2后，算出鋼墊板高度H=Δ1-Δ2，根據H數值進行組合，鋼柱安裝前將其設置在基礎頂面找平處。5)鋼柱測量外界溫度的影響。鋼柱測量時必須考慮外界環境溫度，尤其在夏季高溫期間施工，在測量時必須考慮由于溫度影響，鋼構件長度的變化，在施工測量時將變化數值考慮進去加以修正，或者測量時間選擇在早晚溫度較低時進行，以免影響鋼柱的安裝。6)柱底標高控制示意圖見圖3。

3.2.2 吊車梁及其制動系統施工工法與質量控制

根據吊車梁自身重量大的特點，在安裝時必須一步到位，不可能再用大型吊裝機械去找正，所以必須先穿線然后直接吊裝就位找正一氣呵成。

1)吊車梁系統安裝的準備。復測鋼柱的垂直度、柱牛腿標高是否超標；安裝時根據圖紙要求用經緯儀穿線并標記在鋼柱牛腿上；2)調整吊車梁。包括：柱底鋼墊板高度、天車梁牛腿標高。

3.2.3 屋面系統安裝

屋面系統安裝首先要求制作廠按照總施工計劃要求的節點必須配套出廠;包括屋面梁、檁條、水平支撐、垂直支撐、隅撐、拉桿、天溝等構件,屋面梁為實腹H型鋼，屋面檁條為Z型鋼。

屋面梁分為三段，三段在現場地面上進行立拼裝，根據設計進行起拱，腹板為高強螺栓連接，緣板為焊接，應先栓后焊。檢查合格后進行吊裝，吊裝時固定牢固安裝平臺及生命線。

同一跨的相鄰軸線起吊，安裝時吊桿必須能伸到每跨的跨中。

3.2.4 安裝高強螺栓

高強螺栓進場提供合格證明材料，復試合格投入使用。同時鋼結構加工廠應提供螺栓摩擦面試驗合格報告。

安裝前檢查：鋼構件連接處摩擦面，連接板平整無彎曲；高強螺栓的長度為：螺栓長度=母材厚度+螺帽厚度+連接板厚度+墊片厚度+(2～3)扣。

安裝高強螺栓時要確保自由穿入連接件中。

校正完畢鋼構件后進行高強螺栓的安裝，先用1/3普通螺栓緊固連接板(不得少于2個)，然后進行高強螺栓穿入，采用便于施工的穿入方向，保持一致。對高強螺栓的擰入按照初擰、復擰、終擰進行，48 h內采用油漆進行封閉。高強螺栓緊固在每個節點均遵循從中間到四周的終擰順序。

高強螺栓連接處摩擦面上的浮銹在安裝前用鋼絲刷除去，確保貼緊兩個摩擦連接面，摩擦系數及扭矩系數值滿足規范要求，填寫隱蔽記錄。

4 結語

通過對該工程超大超重構件的制作和安裝施工技術的應用,總結出適用于格構柱鋼結構施工的一些技術總結和經驗,為類似的工程提供借鑒。

On application of ultra-high and ultra-heavy steel component column workshop construction technique

Wang Meili

(ShanxiSijianGroupCo.,Ltd,Taiyuan030024,China)

Taking the steel structure workshop of some heavy container of Shanxi Yangquan Coal Group as the example, the paper researches the ultra-high and ultra-heavy steel component column workshop construction technique, illustrates from the manufacture and installation of the steel structures, and sums up some precautions in the construction, so as to provide some reference.

steel component column, manufacturing, installation

1009-6825(2015)01-0098-02

2014-10-24

王美麗(1974- )，女，高級工程師

TU391

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