單層超大層高大跨重載工業廠房快速建造關鍵技術

吳壯 王翰 劉軍 畢朝輝

摘 要：近年來，隨著工業發展對單層工業廠房的要求越來越高，現在的工業建筑朝著超大層高、大跨度、大柱距、大噸位吊車的方向發展，為適應當前工業廠房的發展水平，應當對這類單層超大層高大跨重載工業建筑結構體系及其快速建造關鍵技術進行深入的研究和探索。本文首先介紹了大跨度工業廠房的鋼結構的優勢，分析了鋼結構工業廠房安裝的準備工作，并結合相關實踐經驗，介紹超大層高大跨重載鋼結構工業廠房快速建造關鍵技術。

關鍵詞：單層;超大層高;大跨度;重載工業廠房;鋼結構;快速建造

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.118

1 項目概況

船用鍋爐、陸用鍋爐及輔助設備生產、研發、測試中心工程面積約6.5萬平方米，建設單位為阿法拉伐（青島）工業有限公司，項目僅用6個月完成鋼結構主體安裝、混凝土硬化地坪、室外管網埋設及道路施工，同時質量、安全、成本等方面均達到預期目標。本工程主要用于鍋爐設備的生產、研發的生產車間，具有層高大、跨度大、單體建筑面積大、具有“短”、“平”、“快”等特點。

2 技術特點

（1）精細策劃，統籌兼顧。通過對基礎、主體及裝飾等施工階段現場總平面布置的精細策劃，結合廠房施工“短”、“平”、“快”的特點，布置材料堆放、加工廠、同時兼顧現場交通運輸路線的規劃。通過采用市政管網永臨結合技術避免反刨施工。在主體及裝飾施工階段采用全穿插施工技術，合理插入砌體、粗裝修、精裝修、外墻、園林等專業施工，在合理壓縮施工工期的前提下，確保工程施工質量及安全。

（2）工藝先進，工期縮短：①采用整體吊裝工藝，廠房屋面的AHU機房結構復雜，項目部通過采用整體吊裝技術，在地面對AHU機房進行整體組裝，使用起重設備一次性起吊、安裝到位到位。進而減少AHU機房高空拼裝作業，保證施工安全。②地面采用跳倉法施工工藝，以傳力桿設置為分倉依據，以生產車間東西向軸線為界進行混凝土硬化地坪跳倉澆筑。跳倉法施工不僅能有效保證施工質量，同時可利用混凝土跳倉澆筑的時間間隔進組織其他工序的穿插施工。

（3）嚴格履行總承包管理職責。各分包單位的加工區及材料堆場統一規劃布置，避免二次材料搬運。根據各施工階段的工藝要求優化施工工序銜接與穿插，組織骨干技術人員對室外管網及道路施工進行分區分階段策劃，形成室外管網及道路的施工部署，與鋼結構吊裝作業協同考慮，合理避讓。鋼構件吊裝，主體混凝土結構、二次結構及裝修施工等工序采用全穿插施工技術，組織流水施工。選用混凝土地面跳倉法、砌體打包運輸等先進的快速建造技術組織施工，達到工程安全、質量目標及工期效益最大化。

3 施工應用

（1）項目部在策劃階段就針對廠房施工周期短、投資少、見效快、效益高、施工占地面積大、縱橫向施工交叉集中等特點，在進場前統一規劃總平面，考慮各階段進場勞務及專業隊伍并合理布置材料堆場、加工廠，保證廠區內鋼構件及大型材料運輸路線暢通，避免材料的二次搬運。通過使用BIM技術模擬演示動態施工過程，避免材料堆場及加工廠影響后續市政施工。

（2）進場后通過與業主協商首先進行永久圍墻基礎施工，然后按照先施工市政管網和道路路基，將廠區內道路的基層施工完成，作為項目施工臨時道路，既降低了項目部臨建硬化成本，又滿足現場施工對整體交通組織的要求。項目部通過應用永臨結合技術，極大的壓縮室外工程施工工期。

（3）對于生產車間及辦公樓等含有PHC預制管樁的單體先進行土方開挖以及截樁、灌芯等相關樁基施工工作，然后按照施工分區組織各單體工程的基礎分部流水施工，此階段部署鋼構、機電、消防等工程材料詢價、招標、采購工作以及鋼結構深化設計、構件加工制作等工作。為鋼構及時進場創造便利條件。在樁基承臺基礎施工同時，穿插室內機電防雷接地、室內外排水預埋施工。同時做好安裝預留預埋工作及BIM深化設計工作。繪制綜合管線布置圖，進行各專業碰撞檢測，合理調整管線布局，為后續機電安裝施工創造條件。

（4）基礎回填工作開始后，按進度計劃要求流水組織鋼構件進場，項目部按策劃布置鋼構件及其他材料堆場，利用廠房地面級配碎石層作為鋼結構吊裝作業操作層。既保證場地平整結實、吊裝安全、又符合揚塵治理要求。項目部合理穿插分項工程施工，利用全穿插施工技術組織流水施工作業，在保證各單體施工整潔有序的情況下，縮短主體施工工期。

（5）室內墊層開始分區跳倉澆筑施工，機電、消防、廠房維護結構、室內二次結構等專業穿插施工，依次進行流水段施工，而后開始混凝土硬化地坪跳倉施工，最后進行裝飾裝修施工及機電安裝施工。

（6）雨季到來前完成廠區內雨、污水管網并與外管網敷設、接駁工作，通過提前策劃采用有效措施形成自排和抽水至雨水井相結合的排水方式，以滿足現場雨季施工排水要求。

（7）項目部通過精心策劃將室外工程避開雨季及冬季施工，使得室外開挖施工對廠區交通、工序疊加后施工質量的影響降至最小。

本工程從工業廠房施工的工藝選擇、施工總平面規劃、工序穿插等多層面采取快速建造技術，特別在施工階段采用鋼結構整體吊裝工藝、全穿插施工技術、永臨結合施工技術、金剛砂整體固化地坪技術、地面跳倉工藝等施工工藝，同時考慮了人員、機械、材料配置與協調。項目部僅用6個月時間完成廠房施工任務，體現出快速建造、全穿插施工的技術優勢，大大縮短了施工周期，極大的降低了項目成本，實現了對業主的完美履約。

參考文獻：

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[3]閆成標.淺談鋼結構在工業廠房中的施工技術[J].中國高新技術企業，2009（10）.

項目名稱：膠州阿法拉伐項目，單層超大層高大跨重載工業建筑結構體系及其關鍵技術研究，課題編號SD201805。

作者簡介：吳壯（1984-），男，遼寧海城人，本科，工程師，研究方向：建筑工程。