大型钢结构厂房钢结构安装施工技术

发表时间:2021/6/28   来源:《基层建设》2021年第6期   作者:叶炜舟
[导读] 摘要:相比于传统的混凝土建筑,轻钢结构的建筑不仅跨越能力更强、空间利用率更高,而且还拥有更高的建筑效率和更好的结构抗震性,从而在工业厂房中得到广泛的应用。

        上海东怡建设控股集团有限公司
        摘要:相比于传统的混凝土建筑,轻钢结构的建筑不仅跨越能力更强、空间利用率更高,而且还拥有更高的建筑效率和更好的结构抗震性,从而在工业厂房中得到广泛的应用。本文以大陆激光钢结构厂房为例,阐明钢构件加工生产的要点,并分析主要的施工技术要点。
        关键词:工业厂房;钢结构;吊车梁;屋架;高强螺栓
        1工程概况
        大陆激光机电产品核心部件激光制造与再制造研制基地项目位于上海市浦东新区临港工业区,层林路以东,飞渡路以北;该工程为三个单体工程,总建筑面积为20286.76㎡。本工程由四幢单体工程组成,建筑构造情况如下表1。
        表1建筑构造情况

        2大型钢结构厂房钢结构的技术特点
        钢结构车间主要由五个部分组成,分别是墙,吊车梁,支撑系统,横框架和屋顶系统。这些结构工作可以划分和协调,也可以紧密地联系在一起,以确保整个结构具有强大的稳定性以及协调性。在工灶厂房的钢结构中,墙皮主要负责在建筑物中形成规则的矩形立体空间。制动梁和吊车梁可以将载荷传递到支撑系统。对于支撑系统而言,将进一步提高钢结构的可靠性;对于屋顶结构,它可以有效地保护建筑空间的内部形态,使其不会受到外界的干扰与影响。其次,由于横向框架可以主动承担自身的结构重量,并分担吊车梁的横向载荷。该钢结构整体施工比较方便,内部可以形成较大的空间,一定程度上满足了当前工业厂房生产的需要。
        3大型钢结构厂房钢结构加工及安装施工技术
        3.1材料的拼接
        对于焊接实腹“H”型的钢柱,如果没有确定尺料就应该进行接长工作,如果对板进行拼接工作,它的最小长度不可以比六百毫米小,而且接缝还应该设在柱子上比较靠上的部分,同时避开节点板焊缝一百毫米以上;对于翼板腹板的焊缝,在焊接时必须错开至少二百毫米。
        3.2 H型钢的制作
        3.2.1焊接实腹H型钢组装
        在进行组装之前,需要对翼缘扳这样的零配件进行复检,来看看是否符合规定,如果不符合就不能投入使用。从而保证零件质量。具体标准是确保直线度既小于千分之一又不会比五毫米大,只有复检满足标准才可以进行下面的组装步骤。具体是首先将翼板置于组立机上,接着将腹板竖直也摆放在上面,启动机器并按要求把上面的腹板夹好,然后工作人员进行点焊工作。焊珠也有明确规定:它的长要在25到40毫米之间,焊点和焊点的距离也要在200到300毫米之间。第二个也是这样,组成一个倒立的“T”的形状再进行点焊。两个配对之后在物体中间用明显的工具标出确定好的中心线和吊点,在后面安装过程中根据刚刚标出的标记进行起吊作业。同时吊点需要确保有两个受力点。
        3.2.2焊接实腹H型钢的矫正
        H型钢的翼缘板应该使用机械进行矫正。为了避免在矫正时导致母材的损伤的情况出现,因此每次的矫正量严禁超过2毫米,如果没有满足标准,就进行多次矫正,直到矫正完成。而对于旁弯的矫正可以使用火焰,另外规定火焰的温度禁止高于八百度,逐渐升温,在温度达到规定值后让材料自己冷却。
        3.2.3加劲板、连接板组装
        在焊接和矫正之后,需要进行对材料长度、横截面积以及起拱尺寸,看是否满足规范要求和标准的规定,准备对加劲板和连接板进行组装,进行组装时要按照规定的尺寸,把每一组连接板的线都在梁上画出来做好标识,如果完成且通过了检验就可以进行焊接工作了。
        3.2.4矫正和打磨
        对于梁的焊后角的矫正应该使用对应的翼缘矫正机,不过对于矫正后的钢材,要求表面不可以出现严重的裂纹或是其他的损坏。另外,在进行热矫正时要避免损伤母材。对于碳素结构的材料加热矫正,温度严禁超过九百摄氏度。
        3.3吊车梁的安装
        3.3.1安装方法
        钢吊车梁的安装通常采用的是工具式吊耳或者捆绑的方法。安装的前期就要把吊车梁上面的标记转移到梁的端头,这样可以在吊装时更容易按照轴线临时定位。
        3.3.2吊车梁校正
        校正包含对标高、纵横轴线以及垂直度三个方面的调整。吊车梁的校正需要在结构形成刚度单元之后才可以开始。首先是标高调整。具体方法是把水准仪放在梁上,对每个梁两端的高程进行测量,得出数据后把算出加权平均数,确定最终的标准值。按照标准值确定每个位置的标高调整值。第二是对于纵横轴线的校正。用经纬仪把轴线引至柱子上,确定好每个梁的中心线到达轴线的距离,在梁的顶面中心线拉出一个长的钢丝,可以使用标准工具把梁端部每个都进行调整。当吊车梁纵横轴线的误差满足规定后,需要再次检查吊车梁的跨度。
        第三个方面是对垂直度校正。在梁的上翼悬挂一个锤球,将线绳到梁腹板的水平距离测量出来。然后参考梁的倾斜程度进行二次调整,对于纵横轴线和垂直度的调整应该同时展开。
        3.4屋架安装
        3.4.1屋架梁吊装、安装
        ⑴组装过程因为钢梁较长,因此在安装之前需要在施工现场组装好,并且按照用平卧的方式拼装,拼装台使用路基箱搭建,在扶直的过程中,需要关注吊索的受力分布,同时高速滑移,让钢梁总是处于受力的状态,避免出现因为受力不够均衡造成的变形。  ⑵屋架梁拼装完成后,矫正其尺寸是否符合图纸要求。进行屋面梁的吊装期间,需要设置临时栏杆,这些设施应该在将要进行吊装时放置屋面梁上,并和梁一起吊装就位。对于屋面系统的安装工作,应该按照单元进行,并且对单元进行调整。⑶由于本工程跨距较大采用常规的吊装方法,宜采用两台吊车,吊车的起吊吨位、高度需满足现场吊装要求。
        ⑷屋架梁宜采用两点对称绑扎吊装,以防构件在吊点处产生弯曲变形,绑扎点应设软垫,以免损伤构件表面,同时钢梁两端个系一根揽风绳以控制钢梁在空中的稳定性,屋面梁开始起吊时起重机应缓慢起钩,平稳后在专人指挥下边起钩边回转,钢梁吊升过柱顶200毫米后,施工人员工人应及时把钢梁扶正对位,就位后随即进行校正。起吊时应设专人指挥,起吊臂下严禁站人。
        ⑸梁临时的对位固定。在材料吊升到具体位置之后,应该依据图纸的要求,考虑它们所处的方向和以及自身的序号。对长梁来说,在进行安装时应该使用冲钉把梁两边的孔弄紧、摆正,然后再用螺栓固定号,如果吊车的钩出现松动的现象,应该及时校正,避免安全隐患,从而确定最终的位置并固定。
        ⑹第一跨的主梁安装完毕后,要从两侧分多处拉设揽风绳,以防整跨梁倾斜,依照吊装第一跨屋面大梁之相同方式,吊装第二跨、第三跨等,并于吊装完第二组屋面主梁后,立刻安装部分纵向连接梁或ST梁。依照此方式逐跨安装,并随时调整水平度和垂直度。在屋架梁安装的同时可以交插进行屋面檩条、拉杆、支撑等的安装,使其当天安装的屋梁形成一单元钢性整体。
        ⑺构件吊装时要按照自身的结构,和梁相连的一些支撑物的部件需要在与之对应的梁结束安装后再按照次序安装,安装的时候可以运用人机结合的方法。对于屋面的支撑,可以使用滑轮等一些工具从多处起点同时分头吊装。⑻工程项目对于测量的检验和复核与工程质量控制、安装工作、连接等因素有直接关系。⑼梁的垂直度的校正要和中轴线对准,轴线方向上应该放一个仪器来确保不会出现偏差,保证测量过程中的准确性,如果发现不能满足要求就需要及时调整。
        3.4.2高强螺栓安装施工
        首先,每个接头都需要在开始安装之前用临时的螺栓定好位置,避免因为螺纹的损伤造成系数的改变,降低精度。此外临时螺栓并不是前面提到的高强度的螺栓。临时螺栓的使用数量需要按照实际工程接头处的荷载并通过计算来最终确定。螺栓的穿入方向应该根据实际情况来确定,在现场时要尽可能的保持一致。此外在安装期间还需要考虑垫圈的正反面,不能忽视。
        其次这种螺栓可以自行穿入孔中,不用依靠外界条件。在施工时禁止强迫穿入。如果真的没有办法自由的穿进去,可以使用工具过来调整,不可以违反规定。在对孔进行时,严禁让铁屑落进缝中,打孔之前需要拧紧螺栓。
        再者这种螺栓的紧固应该根据它的生产商规定的要求开展工作,在初拧时如果构件吊装到规定位置,需要把这个螺栓从孔中穿进,接着现场工作人员可以用扳手将其拧紧,让连接面的接触更加紧密,防止松动。在终拧时需要用扳手来工作,可以是电动的也可以是手动的。终拧时的使用的强度应该可以让力矩的控制设备过来确定,来保证实现规范要求的最小力矩。在达到事先设置的力矩之后,设备的就会自己将工作的开关关闭。此外在终拧完成后,螺栓的外露应该是二到三个扣,还需要做好标识,以便观察。
        4结语
        综上可知,钢结构施工安装技术严谨,环环相扣,步骤紧凑。而施工安装技术对应的最终目标是确保建筑物的施工质量与效果。因而,首先应分析建筑材料,加强质量控制,确保轻钢结构生产的科学应用和相关的安装施工技术,全面提高安装效率,以促进工程质量的提高。其次,应利用结构制造的特殊要求,并根据实际情况从整体角度进行合理选择实际施工方法,有效减少各种异常情况的发生,以确保钢结构厂房的整体工程质量。在工程实践中,轻钢结构厂房可低成本实现大跨度,建筑自重轻,韧性大,结构整体性好,施工速度非常快,因此越来越受青睐。
        参考文献:
        [1]《屋面工程技术规范》(GB50345-2012)[S].
        [2]《钢结构工程质量验收规范》(JGJ18—2001)[S].
        [3]某钢结构厂房施工技术概要[J].张延长.陕西建筑.2020-06-15
        [4]轻型钢结构厂房施工技术研究[J].王海庆.中国高新科技.2020-07-15
        [5]大型钢结构厂房中钢结构的制作与安装施工技术[J].王冰.城市建筑.2020-11-25

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