大型单层工业厂房关键施工技术

李宁宁，宋 磊，何鼎晶，包 科，甘 霖

（中建钢构有限公司，广东 深圳 518040）

1 工程概况

湖北国利汽车座椅总成生产项目位于湖北省武汉市常福工业园区，占地面积约200亩，总建筑面积14.9万m2，由6栋厂房组成（见图1）。其中，3～6号厂房基础为柱下独立基础，地上1层，建筑高度13.45m，最大跨度33.4m，轻型门式刚架结构，墙面和屋面采用双层压型钢板复合保温系统，地面采用锡钛合金耐磨地坪。

2 施工重难点

1）现场土质情况与地勘报告不符，综合工期、质量、成本等因素，土方超挖部分处理方案应满足合理、经济的要求。

2）门式刚架跨度大，钢梁现场地面拼装作业工作量大，拼装后的起拱值及拼装质量在施工过程中应严格控制。

3）超长屋面板吊运防变形措施和墙面板安装操作平台选型是屋面墙面施工的重点。

4）室内地坪为大体积混凝土，如何防止混凝土开裂，并保证耐磨地坪层施工质量应重点管控。

3 施工关键技术

3.1 土方超挖处理

根据设计图纸，3～6号厂房地基持力层为②-3黏土层，基底相对标高为-2.500m。现场土方开挖时土质情况与地勘报告不符，超挖情况普遍，最大超挖深度相对标高-6.500m。经甲方、监理、勘察、设计、施工等单位现场勘察后，确定如下处理方案。

1）对已开挖至持力层且自②-3层持力层顶至设计±0.000 m标高深度在2.5～5.0m范围的直接降低基础，即加大基础埋深，其他维持原设计不变。

2）持力层②-3层顶标高至设计±0.000m标高高差大于5m的，基础埋深加大至5m，土方开挖至②-3持力层顶，C15素混凝土换填至-5.000m标高，其他维持原设计不变。详细做法如图2所示。

3.2 钢结构安装

各厂房之间临时施工道路采用C30混凝土浇筑，宽5m，厚0.2m；每个厂房内临时施工道路平行于厂房长边设2条，采用20mm厚钢板铺设，宽4m。每个厂房钢结构均采用2台25t汽车式起重机分别站在厂房内2条临时施工道路上同时从短边一侧向另一侧吊装（见图3）。

图1 项目鸟瞰

图2 素混凝土换填做法

钢柱吊装完成并校正后，应拧紧柱脚锚栓紧固螺母，并围焊垫块，然后方可吊装钢梁；否则，因钢柱底部未加固且钢梁跨度较大，吊装钢梁后，钢梁下挠拉动钢柱易发生倒塌事故。

地面平整后，根据钢梁分段位置布置热轧H型钢作为拼装胎架，钢梁拼装分类信息如表1所示。

屋面钢梁安装后，应及时安装屋面钢梁之间的系杆及屋面支撑，保证钢梁侧向稳定性，避免永久变形。

3.3 双层压型钢板复合保温系统施工

3.3.1 屋面施工

为避免屋面板在坡屋面顺水搭接，减少屋面漏水隐患，屋面板采用压板机现场压制成整板，单张长度为33.4m。压制完成后，采用25t汽车式起重机成捆吊至屋面檩条上。吊运时，采用热轧HW200×200×8×12作为扁担梁，在扁担梁上设5个吊装带捆绑吊运屋面板（见图4）。

内板铺设前，在屋面梁下翼缘挂设水平安全网，在屋面梁上方设2道双道安全绳，保证高空作业安全。屋面内板从厂房短边一侧向另一侧进行铺设，随铺随固定，即每铺设1块，采用自攻螺栓固定。内板铺设完成后，以屋面内板为工作面，在其上依次安装次檩条、铺设保温棉、防水透气膜及屋面外板。屋面外板之间采用自动锁边机进行360°直立缝锁边（见图5）。

图3 生产车间屋面梁吊装立面

表1 钢梁拼装分类信息

图4 屋面板吊装

图5 屋面横向剖面

图6 墙面板安装

3.3.2 墙面施工

墙面板因长度较短，且现场加工场地有限，采用工厂加工制作后成品运输到现场安装。墙面板采用在墙梁上挂设定滑轮，然后人力在地面牵引吊装就位。墙面板安装采用井字爬梯作为工人操作平台，井字爬梯顶部与墙梁之间刚性固定，且与墙面之间留出200mm左右安装间隙（见图6，7）。墙面板安装时，为避免室内地坪混凝土浇筑、防火涂装等施工污染墙面内板，应先安装保温棉、墙面外板，再安装墙面内板。

图7 墙面横向剖面

图8 地坪施工缝设置

3.4 锡钛合金耐磨地坪施工

3.4.1 地坪地基处理

独立基础施工完成后，采用原土回填分层压实，压实系数≥0.94。受梅雨季节影响，部分地面回填时原土含水率较高，土体成流塑状态，压路机无法压实。

待屋面板施工完成室内断水后，对无法压实的土基进行换填处理。土方开挖至地坪垫层下500mm，采用毛渣分层回填压实，压实系数≥0.94。

3.4.2 混凝土跳仓法浇筑

生产车间地坪长129m，宽68m，按照“分块规划、隔块施工、分层浇筑、整体成型”的原则分为8个仓施工，相邻仓浇筑时间间隔不少于7d。混凝土浇筑采用汽车泵对各仓段混凝土一次连续浇筑完成。地坪施工缝做法如图8所示。

3.4.3 锡钛合金耐磨层施工

锡钛合金耐磨材料用量5kg/m2，分2次均匀撒布，第1次撒布2/3，第2次撒布1/3。基层混凝土初凝时进行第1次撒布，待耐磨材料吸收混凝土中的水分颜色变暗后抹平提浆，再撒布第2遍锡钛合金（撒布方向与第1遍垂直），然后抹平（纵横交错馒磨3次以上），边角处人工抹平收光。

耐磨地坪混凝土终凝后进行浇水养护，养护时间7d以上。养护后按10m×11m间距及时进行切缝处理，缝宽5mm，缝深60mm，填缝材料采用聚氨酯胶。

4 结语

1）针对工程常见的土方超挖情况，采用直接降低基础、素混凝土换填的做法，保证了地基的承载力要求。

2）对大跨度屋面钢梁，采用地面拼装后整根吊装的施工方法，不仅减少了高空作业量，而且避免了在分段位置设置临时支撑胎架，降低了施工成本。

3）超长屋面板采用“扁担梁+吊装带”的方式吊运，可有效防止屋面板的变形；墙面板采用井字爬梯作为操作平台进行安装，保证了作业安全，提高了施工效率。

4）对于含水率较高的地坪地基采用毛渣进行换填处理，保证了地基承载力；对大体积混凝土采取跳仓法浇筑，有效控制了混凝土早期裂纹的产生；锡钛合金耐磨材料分2次撒布抹平，提高了耐磨层的施工质量。