鋼結構工業廠房施工技術的研究

(三門峽職業技術學院 建筑工程學院， 河南 三門峽市 472000)

由于鋼結構自重輕、跨度大、安裝方便、可循環利用等優點，鋼結構工業廠房已經逐漸取代了傳統的混凝土工業廠房應用在工程中。在鋼結構工業廠房施工中，由于鋼構件繁多，鋼屋架需要現場拼接等原因，所以施工單位需要采用合理的施工技術才能保質保期完成工程施工。因此，研究鋼結構工業廠房的施工技術，保證工程質量，是鋼結構工業廠房施工的重中之重。

1、鋼結構工業廠房的特點

首先，鋼結構工業廠房構造簡單，施工操作方便。傳統的混凝土工業廠房，混凝土工業廠房施工復雜，施工周期長。比如框架結構的施工流程，框架柱先綁扎鋼筋、后支模板，最后澆筑混凝土。框架梁和現澆樓板是先支模板后綁扎鋼筋，最后整體澆筑混凝土。本層混凝土終凝后，才能進行下一層施工。混凝土初凝時間一般在1-3個小時左右，終凝時間一般在6-8個小時左右。而鋼結構工業廠房其構件在工廠制作，現場安裝。安裝完鋼柱，直接可以安裝鋼梁，因此施工操作方便，施工周期比較短。

其次，優化自重、性能。施工過程中，通過優化施工材料和自身結構，來提升廠房的性能。運用大量輕質、較強承載力材料，減小了廠房的自重，同時可提高廠房的安全性和可靠性。

最后，符合可持續發展的需要。目前，工業廠房設計施工都有綠色環保要求。在鋼結構工業廠房中，由于使用的材料為綠色環保材料，能夠實現高效回收和循環利用，綠色環保理念貫穿于鋼結構工業廠房建設的全過程[1]。

2、鋼結構工業廠房的施工

2.1 施工前的準備工作

2.1.1 機械設備的安裝

為了保證廠房施工活動的順利進行，鋼結構工業廠房安裝之前，必須做好準備工作。準備工作包含施工人員的準備和施工設備的準備。鋼結構安裝時，需要用到很多機械設備，因此施工設備要安好。在選擇機械設備時，要考慮多個方面因素。首先，機械設備的選擇，必須要考慮工程的實際、施工的難易程度和工程的場地條件等具體情況來進行選擇。其次，機械設備選擇時，需要考慮到本工程的施工進度和工期要求。再次，選擇吊裝設備時，要知道吊裝設備的特性。此外，應根據施工單位的施工經驗和技術水平選擇合適的設備。最后，與土建交叉施工、配合也是機械設備選擇應考慮因素。

2.1.2 施工測量

施工測量鋼結構安裝前的準備工作。鋼結構工業廠房安裝前，應該確定本廠房的主要點線和平面形狀。測量時，應設計平面控制網絡。這樣做的話，既可以方便觀測，又可以長期保留。為了方便施工后期的放樣，需要在平面控制網里確定數條最基本的直線。施工放樣控制線是由這些直線組成的。質檢部門在工程后期檢查其測量是否準確，可以通過這些控制線來檢驗。在施工平面控制網的設計過程中，要使得用到的坐標系和施工坐標系一致。施工時，還要檢查、復核平面控制網。

2.2 地腳螺栓的安裝

地腳螺栓的安裝分為四個步驟完成。第一，安裝地腳螺栓時，要保證地腳螺栓垂直。如果安裝傾斜時，螺栓的安裝坐標會有很大的誤差，給安裝帶來困難。第二，地腳螺栓的敷設。敷設地腳螺栓前，清除地腳螺栓上的銹垢和油質。檢查螺紋與螺母是否匹配。敷設當中，為保證灌漿的質量，雜物不可掉入螺栓孔內。第三，擰緊。預留孔內混凝土強度達到設計強度值的 75%，就可以擰緊螺栓，但各螺栓的擰緊力要均勻。擰緊后，螺栓要露出螺母。螺栓的露出長度一般為螺栓直徑的 1/3～2/3之間。最后，要做施工記錄。為方便今后的維修、更換螺栓，應做好詳細的施工記錄。施工記錄主要包含地腳螺栓的型號、規格等內容。

2.3 鋼柱安裝

鋼柱安裝前，應查驗鋼柱合格證。同時對鋼柱全面檢查，如外形尺寸、焊縫、螺栓孔位置面等。如果鋼柱有變形、不合格或者缺陷等現象出現，應對鋼柱矯正，直到鋼柱滿足要求后才可以安裝。常用的鋼柱吊裝方法有三種，即旋轉法、遞送法和滑行法。根據鋼柱截面形狀、鋼柱長度、端面及起重機性能等情況，可定鋼柱安裝的吊點數量及位置。鋼柱常用一點正吊法。為了對中校正，吊耳常設在柱頂。而吊點的位置在柱長的1/3處。細長鋼柱，采用兩點以上吊法。吊裝前，先清理干凈基礎板。鋼柱吊到基礎正上方后，操作人員將鋼柱定位在基礎板上。當柱子降至基礎板處，停止落鉤。鋼柱用撬棍撬的方法對準柱基礎中心線，后點焊定位。當鋼柱落于基礎板表面，螺母立即固定鋼柱。

安裝完鋼柱后，立即校正鋼柱，校正鋼柱完后再可永久固定鋼柱。全部鋼柱安裝完后再校正，這種做法是錯誤的。如果這樣做的話，使得整體結構位置有偏移，會使得梁無法安裝。對于鋼柱兩跨間的垂直度，需要調整柱子底部墊鐵的方法，通過調整鋼柱兩軸之間的垂直度，實現鋼柱的固定[2]。

2.4 鋼梁安裝

比照設計圖紙，檢查圖紙中標注的鋼梁的編號、截面尺寸和安裝節點。鋼梁安裝前，分析廠房的跨度，考慮安裝時的各影響因素，使得安裝完的鋼梁能夠符合設計要求。在屋面安裝的過程中要及時測量好廠房鋼結構中心的位移、主要部件之間的跨距、立柱的垂直度、弧度鋼材的抗彎矩程度[3]。

門式剛架的鋼梁在地面拼裝好，再吊起組裝好的鋼梁，就位后再與鋼柱連接。鋼梁的吊裝可用單機起吊或者是結合用鐵扁擔起吊。吊裝鋼梁時，吊點的位置是計算出來的。當鋼梁側向剛度小或是腹板寬厚比大時，可以多選擇幾個吊點，或是用雙機抬吊。為防止鋼梁在安裝過程中出現不穩的情況發生，吊裝吊車梁時，可用吊鉤起吊鋼梁的中心。為防止鋼梁出現剛度彎曲，吊車梁安裝完后不能向縱軸運動。同時安裝完后就無需再固定鋼梁了。

2.5 屋面板安裝

1）施工準備。屋面板安裝之前，首先要仔細檢查承重檁條和梁，避免承重檁條和梁出現歪斜或不平整。對于有歪斜或不平整的承重檁條和梁，需要處理，處理好才可以進行屋面板安裝。

2）施工工藝。在鋪設屋面板時，主要按照以下順序開展：屋面板排版設計→支架安裝固定→鋪巖棉→屋面外板安裝→屋面附件安裝→清掃雜物→自檢→交工驗收[4]。屋面板要按圖紙放線安裝并用自攻螺釘固定。屋面板是一種柔性構件，其搭接端要支撐在檁條上，同時要保證搭接長度。屋面板的搭接部位要符合規范要求，同時搭接長度要大于規范規定的最小值。密封以及防水事關建筑物的使用功能和壽命外，屋面板的安裝不僅要保證安全可靠，還需要滿足使用功能和壽命要求，如防水和密封等問題。除此之外，屋面板在安裝時還需注意以下兩點。①屋面板的自攻螺釘、拉鉚釘要求設在板的波蜂處。防水墊圈和防銹螺蓋應用于外露自攻螺釘部分。采用防水型外露拉鉚釘，同時涂密封膏于外露釘頭。②配件之間的搭接要求背主導風向，如屋脊板和泛水板等配件。用密封膠密封搭接部位，拉鉚釘連接按要求避開屋面板波谷的位置。

3）檢驗。用觀察法檢查。屋面板不能有施工殘留物和污物，同時要平整順直，沒有孔洞。

2.6 墻面板安裝

墻面板安裝時，先用棕神把墻面板提到安裝位置再固定。根據控制線安裝好第一塊墻面板，再依次安裝好第二塊墻面板。當第二塊墻面板與第一塊墻面板接縫沒有錯誤時，才可以與檁條連接。依次安裝其它墻面板。墻面板固定時，還要注意根部保持水平。為保證釘子的水平，可以采用提前鉆孔的方法。幾塊板摞一起，平整放于地面上，彈線，再依據檁條間距確定孔距鉆孔。同時要做好門窗、封口等收邊，確保墻面板牢固和美觀。

2.7 高強螺栓安裝

雨天不能安裝高強螺栓，同時高強螺栓連接面要干燥、平整。如有氧化鐵皮、油污或焊疤等現象，可用鋼絲刷去除浮銹。使用的扭矩扳手使用前要校核，校核滿足規定要求才可以使用。

高強螺栓的施工工藝程序是從中間向四周擴展，先初擰后終擰的方法。高強螺栓不能像普通螺栓一樣一步到位直接終擰。在同一節點處的高強度螺栓，要先從螺栓群中部開始安裝，逐個擰緊。為防止漏擰的現象發生，施工做法是擰一遍高強螺栓就用油漆標記。不同遍數，用不同顏色的油漆區分。高強螺栓的緊固順序是由中間向四周進行或者是剛度大的部位向自由端進行。

高強螺栓可自由穿進螺栓孔。如高強螺栓不能穿進螺栓孔時，需要進行擴孔，同時禁止鐵屑掉入板層。擴孔數量最多只能是螺栓孔數量的1/3，擴孔直徑應小于規范規定值，嚴禁氣割擴孔。當高強螺栓的性能及扭矩系數因如下情況改變，如高強螺栓出現生銹現象等情況。發生這種情況時，應清洗、除銹或潤滑高強螺栓。同時要檢驗預拉力和扭矩系數，直到檢驗合格后才可以使用。

安裝完成后，要復驗高強螺栓的扭矩系數和緊固力。每一規格高強螺栓抽查8個，送到相關的檢測機構復驗。除此之外，還需要緊固檢查高強螺栓。檢查時一般抽檢10%左右螺栓，但是抽檢數量要大于1顆。

4 總結

綜上所述，鋼結構廣泛應用于工業廠房。近年來，隨著鋼結構的迅速發展，工業廠房的主要結構形式也由鋼筋混凝土結構轉變為了鋼結構。鋼結構需要現場拼接、現場焊接，甚至還有需要現場加工的情況，其施工過程復雜繁瑣。因此，需要加大力度研究鋼結構施工技術，掌握其施工技術要點。這樣才能提高施工質量，保證工期，降低資源浪費，保護環境。鋼結構領域知識很多，每年都有新技術、新工藝出現，要運用新技術、新工藝到鋼結構工業廠房的施工中去，其還任重而道遠。

[1]何明雪. 鋼結構工業廠房施工技術的探討[J]. 民營科技,2017,(04):165.

[2]賈增利,孫玉茹. 工業廠房鋼結構安裝技術的研究[J]. 城市建設理論研究(電子版),2017,(10):289.

[3]宋立哲. 關于工業廠房施工技術的探討[J]. 科技經濟導刊,2016,(30):82.

[4]陳暫. 工業廠房鋼結構安裝技術的研究[J]. 科技與創新,2016,(03):143-144.