工业厂房钢结构安装技术的应用分析

高毅

摘要：钢结构工业厂房在实际工业生产过程中的应用正在日益扩大，随着其技术的不断成熟，这种厂房的优势正日益显现出来。在资源环境压力日益增大的今天，这种钢结构的绿色建筑厂房更符合社会经济发展规律的要求。本文主要对工业厂房钢结构的安装技术进行了分析和探讨。

关键词：钢结构；工业厂房；安装技术

中图分类号：TU391文献标识码： A

一、钢结构工业厂房的主要优点分析

与传统厂房的对比，钢结构工业厂房具有如下几个方面的优点：首先，在厂房的建设时间方面，传统建筑材料的厂房可能需要一年左右，而采用钢结构材料，就可以大大缩短厂房的建设时间。其主要部件都是在制造车间完成，在厂房建设时，把钢结构部件按照设计好的模型组装好。其次，钢结构工业厂房在自身重量方面较轻，一般情况下只是传统建筑物厂房质量的70%。较轻的自身重量，减轻了对地基的压力，基于这一优势，在地质结构不稳定或容易发生地质灾害的地方，使用这种结构的厂房具有很好的经济效益，其综合经济优于钢筋混凝土结构体系；第三，这种厂房对环境资源造成的压力较小，在钢结构的生产、制造过程中，产生的污染物较少，而在厂房的组装环节，基本上属于绿色安装，对环境产生的危害微乎其微，从这一点上来说，达到了绿色建筑的相关要求。这些钢结构材料，在其使用寿命期限内，可以循环使用，节约资源，降低整体施工成本。

二、钢结构厂房施工主要技术

（一）准备工作

1、安装前应对基础轴线和标高、预埋螺栓位置、预埋件与混凝土粘贴性进行检查、检测和办理交接手续，其基础混凝土强度应达到设计强度的80%以上，基础的轴线标志和标高基准点准确、齐全。

2、对超出规定偏差预埋螺栓，在吊装之前应设法消除，构件制作允许偏差应符合规范要求。

3、准备好所需的吊具、吊索、钢丝绳、电焊机及劳保用品，为调整构件的标高准备好各种规格的垫片、钢楔。

4、绑扎办法：钢柱选用一点绑扎，钢梁选用二点绑扎，绑扎点应在柱重心的上方和钢梁两头，要采纳避免吊索滑动办法。绑扎吊点处柱子的悬出部位如翼缘板等，需用硬木支持，以防变形，锋芒处必须用胶皮、短方木将吊索与构件锋芒离隔，以免损坏锋芒。

5、柱安装前须将钢柱的定位标出，并将钢柱外表的油污、泥土铲除洁净。

6、安装时以钢柱设计标高为依据，按钢柱的实际尺度和柱基顶面实际标高进行调整。

7、钢柱起吊后，当柱脚距地脚螺栓约30-40cm时扶正，使柱脚的安装螺栓孔对准螺栓，缓慢落钩，同时将钢柱的定位线与柱基基础的定位线对齐，经过初步校正，待垂直偏差在20mm以内，将构件临时固定，即可脱钩。

8、钢柱校正：垂直度用经纬仪和吊线坠检验，标高及垂直度校正通过调整柱底螺母实现。

9、柱脚校正后立即紧固地脚螺栓，并将垫板电焊固定，防止蹿动。

10、钢柱校正固定后，随即将柱间水平、垂直支撑安装上，并固定，使成稳定体系。

（二）钢柱吊装技术要求

1、钢柱吊装前，核查1米标高线时，必须从牛腿顶面往柱脚方向量尺寸。

2、吊装使用自动挂钩便于摘钩，减少人员攀爬构件，确保安全。

3、钢柱就位后，需尽快调整标高，紧固螺栓，并固定揽风绳，同时在柱脚打入楔铁。

4、安装时以四根轴线安装成一个框架，并及时安装柱间支撑和柱间系杆，使其成为一个稳定的框架整体，防止被大风刮倒。

5、进场的吊车设备必须证照齐全，设备完好；驾驶员、信号工等必须持证上岗。

（三）钢柱安装过程

1、钢柱安装前的准备工作

（1）对混凝土承台中心线及其间隔，基础顶面标高和地脚螺栓进行复核，符合规划要求后，才能够进行装置作业。

（2）把每根钢柱按轴线方位进行编号，并检查钢柱的尺度、钢柱底到牛腿面的尺度、牛腿面到钢柱顶的尺度等，无误后，才可进行弹线。

（3）在钢柱身的三面，用墨线弹出柱中心线，每个面在中心线上画出上、中、下三点水平符号。并精细量出各符号间隔离。

2、钢柱安装时的测量

（1）钢柱装置的需求是确保平面与高程位置符合要求，钢柱笔直。

（2）钢柱吊装要把握如下需求：根底面规划标高加上钢柱底到牛腿面的高度，应等于牛腿面的规划标高。首要，依据根底面上的标高点修整根底面，再依据根底面规划标高与柱底到牛腿面的高度算出垫板厚度。安放垫板要用水平仪合作抄平，使其符合规划标高。

（3）钢柱在根底上就位以后，应使钢柱身中线与根底面上的中线对齐。钢柱立稳后，即应观测±0.000点标高是否符合要求，其误差应在标准范围。

（4）钢柱笔直校对丈量用两架经纬仪安置在纵横轴线上，离钢柱的间隔约为钢柱高的1.5倍，先照准柱底中线，再渐渐仰视到柱顶，如中线违背视野，表明钢柱不笔直，可指挥调理拉绳或支持，击打梆子等办法使钢柱笔直。经校对后，钢柱身的中线与轴线误差不得大于5mm。钢柱笔直度容许误差，按标准的规定，钢柱高10m以上时，其最大误差不得大于20mm。

（四）高强螺栓连接

1、每道接口，先用定位销暂时固定，等构件调正后替换高强螺栓，高强螺栓应自由穿入，不得强行敲入，不得用气割扩孔，穿入方向应共同，应留意垫圈运用方向。

2、高强螺栓应按规定次序施拧，由螺栓群中心次序向外拧紧，每到接口应在当天终拧结束。

3、装置高强螺栓时，冲突面应保持干燥清洁不得在雨中工作。

4、拧紧选用扭矩法施拧，分为初拧和终拧完结，初拧扭矩为终拧扭矩的50%。

5、高强螺栓施拧选用的电动扭矩扳手，查看选用的手动扭矩扳手，在每班工作前，均应进行校对，其扭矩差错应分别为运用扭矩的±3%和±5%。

6、高强螺栓扭矩查看应在终拧1h后，24h以内完结，扭矩查看时，应将螺母退回30º~50º，再拧至本来测定扭矩，该扭矩与查看扭矩的误差应在查看扭矩的±10%以内。

（五）钢梁的吊装

钢梁采取高空旋转法吊装，当钢梁平稳地落在柱头设计位置上时使钢梁端部中心线与柱头中心线对准。安装第一榀钢梁就位并初步校正垂直度后，应在两侧设置八字形钢丝缆风绳临时固定。

1、钢梁的吊装

（1）钢梁吊装前，须对柱子横向进行复测和复校。

（2）钢梁吊装就位时，首先用角向打磨机除去连接面表面的浮锈，打磨方向要与构件受力方向垂直。钢梁组装前应向甲方或监理报验后，方可进行组装，组装时应使该钢梁的螺栓孔和钢柱相应的螺栓孔对齐、校正然后用高强螺栓连接固定。钢梁的跨中垂直度允许偏差为5mm。

（3）钢梁的吊点选择，除应保证钢梁的平面刚度外，尚须考虑：①钢梁的重心位于内吊点的连线之下，否则应采取防止钢梁倾倒的措施（即在钢梁屋脊处多增加一个保险吊点和吊索）。对外吊点的选择应使钢梁下翼缘处于受拉状态。

2、钢梁的校正

钢梁吊装就位后，第一榀和第二榀钢架应拉设钢架缆索固定，此时采用松紧缆索对钢架进行垂直度校正；第三榀及以后的钢架采用临时固定支撑来进行校正。钢架临时固定支撑主要放置在屋脊和檐沟处，一般设六道临时固定支撑。

钢架校正方法有二种：一种是下翼缘两端拉线与上翼缘中央挂重锤的方法；另一种方法是用经纬仪校正钢架上弦垂直度。在钢架上翼缘二端和中央夹三把标尺，待三把标尺的定长刻度在同一直线上，则钢架垂直度校正完毕。钢架校正完毕，拧紧钢架临时固定支撑二端螺杆和钢架二端搁置处的螺栓，随即安装钢架永久支撑系统。

（六）钢梁组装、梁柱安装的高强螺栓连接

1、高强螺栓连接，在施工前应对连接物和摩擦面进行检验和复验，合格后才能安装施工。

2、高强度螺栓连接处摩擦面若采用生锈处理方法，安装前应用砂轮打磨机除去摩擦面上的浮锈。

3、一个连接接头，应先用临时螺栓或冲钉定位，为防止损伤螺纹引起扭矩系数的变化，严禁把高强度螺栓作为临时螺栓使用。

（七）钢支撑的安装

屋面系统安装工艺流程：准备工作—屋面钢梁安装找正—屋面檩条、支撑、系杆、拉条安装固定—龙骨及天沟安装—雨水口安装固定。柱间支撑安装前，复核和复校钢柱的垂直度，待达到验收标准后，随即安装和固定柱间支撑，使其形成刚性排架，减少竖向构件安装过程中间的累计误差。刚架的水平支撑安装一般采取整体安装方法，如发现螺孔有错位现象，一般处理支撑系统，并应观察刚架的垂直度情况的变化。

（八）焊接质量要求及常见焊接缺陷的预防

按照焊接技术规范及本工程图示技术要求对本工程中的焊接质量和焊接缺陷预防办法作如下规定：焊接质量要求：A.焊缝表面不得有气孔、夹渣、焊瘤、弧坑、未焊透、裂纹、严重飞溅物等缺陷存在。B.对接平焊缝不得有咬边情况存在，其他位置的焊缝咬边深度不得超过0.5mm，长度不得超过焊缝全长的10%。C.各角焊缝焊角尺寸不应低于图纸规定的要求，不允许存在明显的焊缝脱节和漏焊情况。D．焊缝的余高（焊缝增强量）应控制在0.5～3mm之间，焊缝（指同一条）的宽窄差不得大于4mm，焊缝表面覆盖量宽度应控制在大于坡口宽度4～7mm范围内。E.对多层焊接的焊缝，必须连续进行施焊，每一层焊道焊完后应及时清理，发现缺陷必须清除后再焊。F.开坡口多层焊第一层及非平焊位置应采用较小焊条直径。G.各焊缝焊完后应认真做好清除工作，检查焊缝缺陷，不合格的焊缝应及时返工。

（九）轻钢结构防腐

1、除锈质量等级

工程采用的除锈等级为Sa2.5。钢材表面的除锈质量等级与除锈方法有关。除锈方法包括喷砂或抛丸除锈（用Sa表示）、手工或动力工具除锈(用St表示)、火焰除锈(用F1表示)。按国家标准《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB8923—88规定除锈质量等级

2、除锈方法

工程采用喷砂除锈的方式进行除锈。喷砂除锈是用压缩空气为动力，带动磨料通过专用的喷嘴，高速喷射到金属表面，用冲击力和摩擦方式来达到除锈的目的。

四、结语

为了保证钢结构厂房的建筑顺利、安全、有效地进行,保证厂房各项功能的健全以及未来使用的安全与方便,必须要根据实际的工程需求对各部分的安装技术进行统筹规划,而且在建筑施工时必须要对厂房的建筑结构以及相关核心技术进行分析及研究,只有这样才能保证新时期钢结构厂房的施工质量。

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