工业厂房钢结构施工技术分析

工业厂房钢结构施工技术分析

廖宗鹏

廖宗鹏

广西建工集团第五建筑工程有限责任公司

摘要：钢结构厂房是目前工业厂房建设中常见的一种结构形式。它具有结构强度高、施工速度快等优点，所以广泛应用于各类工业厂房的施工过程中。本文结合工程实例，对工业厂房钢结构安装技术进行探讨，并通过合理的安装工艺、严格的质量监控、安全监测和详细安全管理，以保证钢结构安装的顺利实施。

关键词：工业厂房；钢结构；施工技术；质量控制

1工程概况

本工程由多栋单层砼框架柱+钢结构屋面厂房、多层钢筋砼框架厂房及门卫等附属用房组成。

2钢结构的特点

从某种意义上讲，厂房钢结构的施工具有以下特点：首先是钢结构重量轻、强度高，能实现高强度跨度作业。其次，钢结构具有良好的性能、良好的韧性与塑性。在正常载荷下，它能承受良好的重力而不断裂等，适应性强，从根本上保证了施工质量。再者，拆装方便，施工周期短。钢结构因其结构特点由多种材料组成，在施工现场和运输过程中非常方便。在施工过程中，只要熟练掌握拆卸的方法，就可以安装并加固。最后，对环境有一定的保护作用。由于钢结构在施工中的环境噪声和粉尘都比其他建筑工程要小，而且施工后产生的建筑垃圾更环保，可以再回收利用，不会产生太多的施工建筑垃圾，影响环境。

3厂房钢结构施工要点

3.1型钢柱安装

柱身弹线，在柱底上1米处用红色油漆做出标高三角标记线，并弹出安装中心线。钢柱起吊前，将吊索具、操作平台、爬梯、溜绳以及防坠器等固定在钢柱上。利用钢柱上端连接耳板与吊板进行起吊，由塔吊起吊就位。柱子就位时首先利用基层上的轴线确定好柱子位置，此时可令塔吊将30％～40％荷载落在下部结构上。型钢柱的分段安装，根据现场塔吊的起重量考虑。

3.1.1首节钢柱安装

钢柱吊装前，必须对钢柱的定位轴线，基础轴线和标高，地脚螺栓直径和伸出长度等进行检查和办理交接验收，并对钢柱的编号、外形尺寸、螺孔位置及直径、连接板的方位等等，进行全面复核。确认符合设计图纸要求后，划出钢柱上下两端的安装中心线和柱下端标高线。

3.1.2标高调整

首节钢柱标高主要依赖于基础埋件标高的准确，安装前要严格测量柱底标高，基础搁置标高控制设在锚栓上，提前用钢板调整到高度。钢柱安装时以水准仪复测柱顶标高，无误后拴好揽风绳令吊车落钩。在复测柱顶标高前在柱体两侧挂上磁力线垂初步确定柱体垂直度，然后测标高。测标高时可利用柱底上1米处的标高十字线标记进行校核。

3.2钢柱垂直度控制

3.2.1初拧前可：先用长水平尺粗略控制垂直度，待形成框架后进行精确校正。此时要考虑偏差预留，焊接后应进行复测，并与终拧时的测量成果相比较，以此作为上节钢柱校正的依据。

3.2.2标高调整：首节钢柱标高主要依赖于基础埋件标高的准确，安装前要严格测量柱底标高，基础搁置标高控制设在锚栓上，提前用钢板调整到高度。上节钢柱安装时以水准仪复测柱顶标高，无误后拴好揽风绳令吊车落钩。在复测柱顶标高前在柱体两侧挂上磁力线垂初步确定柱体垂直度，然后测标高。测标高时可利用柱底上1米处的标高十字线标记进行校核。

3.2.3钢柱安装的轴线位控制：以一节柱为单元进行调整，在每节柱安装前将原始控制点投射到安装楼面，并放线（样）确定各柱的借线测量点作为各柱校正的基准。在每节柱安装前（即是前一节柱安装、焊接后需作轴位偏差的测量）复核前一节柱安装轴位偏差结果，并在再一节柱安装时及时进行调整，调整的基准线以借线控制点为准。

3.2.4柱旋转的控制：接柱前应复核柱上连接板中心与中心线的吻合情况，在接柱时根据连接板中心与柱中心线的误差情况对上下柱中心线的吻合进行控制。

3.3型钢梁安装

3.3.1H型钢梁组装前，应确认H型钢的主体已检测合格，局部的补修及弯、扭变形均已符合标准要求。对不合格部件不得组装，必须交原工序修整合格后方可组装。

3.3.2将H型钢主体放置在组装平台上，根据各部件在图纸上的位置尺寸，利用石笔在钢梁主体上进行划线，包括中心线、基准线及位置线等，各部件的位置线应采用双线标识，定位线条清晰、准确，避免因线条模糊而造成尺寸偏差。

3.3.3待组装的部件（如牛腿等），应根据其在结构中的位置，先对部件进行组装焊接，使其自身组焊在最佳的焊接位置上完成，实现部件焊接质量的有效控制。

3.3.4在组装平台上，按其部件在钢梁上的位置进行划线、组装。

3.3.5在H型钢梁组装、焊接过程中，由于零件的焊缝对构件主体长度及宽度会有一定的影响，例如，在进行构件的端头下料时，需考虑端头下料完后再焊接零部件，则零部件的焊接会产生焊接收缩量，在焊接收缩量的影响下，构件的总长和断面形状也会产生不同程度的变化，因此，在零件组装过程中，应预先考虑该收缩量对零件位置的影响，即在零件定位划线时，对其定位尺寸应加上焊缝收缩余量，

3.3.6钢梁吊装，钢梁吊装在柱子复核完成后进行，钢梁吊装时采用两点对称绑扎起吊就位安装。钢梁起吊后距柱基准面100MM时徐徐慢就位，待钢梁吊装就位后进行对接调整校正，然后固定连接。钢梁吊装时随吊随用经纬仪校正，有偏差随时纠正。

3.3.7钢梁校正，钢梁轴线和垂直度的测量校正，校正采用千斤顶和倒链进行，校正后立即进行固定。

3.4高强螺栓安装

安装前应对摩擦面进行检查，清除表面的水渍、油污等脏物。同时应确认已进行抗滑移试验，且试验结果合格。加工厂内摩擦面处理后，可用胶带密封，防止油漆沾染，避免运输过程中碰到油污沾染，在现场安装时带去除胶带，去除光面浮锈后安装高强度螺栓。高强度螺栓的穿入方向以施工方便为准，并力求一致。在本工程中暂做以下规定：腹板高强度螺栓的穿入方向为朝向轴线编号小的方向。

高强度螺栓连接副的安装应在结构件位置调整准确按规定穿入一定数量的冲钉和安装螺栓后进行置换，严禁强行穿入和扩孔后穿入。高强度螺栓连接副组装时，螺母带圆台的一侧应朝向垫圈有倒角的一侧。安装高强度螺栓时，严禁强行穿入螺栓（如用锤敲打）。如不能自由穿入，该孔应使用铰刀进行修整，修整后孔的最大直径不得大于1.2倍的螺栓直径。修孔时，为了防止铁屑落入板迭缝中，铰孔前应将四周的螺栓孔全部拧紧，使板迭密贴后再进行。一个节点的扩孔数量不宜多于该节点孔数的1/3。严禁使用气割扩孔。

安装高强度螺栓时，构件的摩擦面应保持干燥，不得在雨（雪）中作业。但对于地面拼装单元，采取防雨（雪）措施后，可进行高强度螺栓的施工。螺栓初拧时，使用定矩手动扳手或电动定矩扳手，终拧使用电动专用扳手。初拧扳手须定期标定，在使用前必须校正，其扭矩误差不得大于3%，合格后方能使用。

对于个别螺栓因构造原因不能使用专用终拧扳手终拧的扭剪型高强度螺栓，应按其终拧扭矩值，使用扭矩扳手拧紧至此扭矩，尾部梅花头可保

留。对于非构造原因而梅花头不能终拧掉的高强度螺栓，其数量不应大于该节点螺栓总数的5%。

高强度螺栓在初拧、终拧时，连接处的螺栓应按一定顺序施拧，一般应由螺栓群中央顺序向外拧紧。高强度螺栓的初拧、终拧应在同一天内（或24小时内）完成。

5钢结构施工质量保证措施

5.1原材料检验

（1）钢材的数量和品种是否与订货单符合；（2）钢材的质量保证书是否与钢材上打印的记号符合。（3）核对钢材的规格尺寸；（4）钢材表面质量检验。钢材表面均不允许有结疤、裂纹、折叠和分层等缺陷，钢材表面的锈蚀程度，不得超过其厚度允许负偏差的1/2；（5）钢材的堆放：钢材堆放在仓库内，合格钢材应按品种、牌号、规格分类堆放。在最底层垫上道木或石块，防止底部进水，致使钢材锈蚀。

5.2过程质量控制

执行过程质量自检、互检、专检制度，每道加工完工后由操作者进行自检，合格后报质量部专检人员进行专检检查，合格后转入下道工序后，后续工序班组应对转入本班组零部件进行质量复查，合格后接收，不合格工序产品应由原工序返修合格。

5.3工艺纪律检查

由技术部、质量部对每道工序实施过程中的工艺执行情况进行检查，并对检查结果及时处理，确保生产严格按工艺文件执行，随时保证工艺的正确性、适宜性。

5.4焊工资质控制

进行焊接操作的焊工必须是经培训、考核后成绩合格的焊工。并从事其资质认可范围内的相关焊接施工。并将焊工合格证复印件送业主监理单位备核。非焊接人员不得施焊。

5.5焊接质量控制

5.5.1焊接材料使用及管理

焊接材料的管理严格遵照公司《焊接材料管理制度》执行，焊接材料在入库前必须根据制造厂提供的质量证明书进行验收，并检查包装无破损、受潮或雨淋等现象，才能作为合格品入库；焊接材料必须保存在通风良好和干燥的室内仓库中，焊条、焊丝、焊剂均应放置在离墙面和地面距离不小于300mm的架子上，打开包装后的手工电焊条为防止受潮应在干燥器内保存。

5.5.2焊接焊接机械及其辅助设备、工具

焊接机械及其附属设备、工具、个人保护用具的种类、性能均应满足焊接方法和作业安全的要求。应保证正常运转，杜绝设备带病作业。

5.5.3焊前组装质量检查及焊接清理

焊工施焊前应检查组装质量是否符合焊接施工要求，对影响焊接质量的组装必须修整合格后方允许施焊；检查定位焊接质量，确保定位焊缝无裂纹、夹渣、气孔等影响焊缝质量的缺陷，对不合格定位焊缝清除后方允许正式施焊。应严格清理焊接区域（焊道及两侧各50mm范围）的水分、油污、铁锈等影响焊接质量的杂物；多道焊接时，每道焊接完成后，须清除焊渣，并以钢刷清除焊道，必要时以砂轮磨除不清洁物方可施焊。

双面对接焊接时，背面焊接前须以砂轮、钢刷等工具清除焊渣及不清洁物。焊接施工、焊接工艺参数：焊接工程师根据评定合格的焊接工艺参数编制焊接工艺规程，焊接施工工艺参数严格焊接工艺规程执行，严格按照工艺要求规范设置引熄弧板，保证焊缝引出和引入长度，按照工艺文件要求进行焊前余热及后热处理。

6结语

钢结构安装对工业厂房的建设有着重要的影响。合理设置钢柱、钢梁等钢结构的安装方案和有效安装应引起足够的重视。从而有效地保证工业厂房钢结构的质量，进一步促进钢结构在我国的应用。

参考文献：

[1]《钢结构施工质量验收规范》（GB50205-2001）

[2]宋立哲.关于工业厂房施工技术的探讨[J].科技经济导刊，2016(30)

[3]叶国文.基于厂房钢结构安装施工质量控制的研究[J].建材与装饰，2015