单层门式刚架轻钢结构工业厂房工程的施工技术

詹俊春

（十一冶建设集团有限责任公司，广西 柳州 545007）

随着我国材料领域的不断发展，科研人员研制出了轻型钢，这种材料具有耗钢少、安装运输方便、易拆装和节能环保等特点，近年来在建筑行业应用越来越广泛[1]。为了达到节能降耗降低成本的目的，科研人员运用先进技术，提高了轻钢结构的稳定性，如果轻钢结构能够防止风吸力情况下依然保持稳定或者提高其弹性，就可以减少钢材料的使用。所以单层门式钢架轻钢结构的施工质量以及技术管控显得十分重要。

1 工程简介

某公司厂房为单层门式钢架轻钢结构作为厂房结构，建筑面积为36600m2，其中包括了多栋门式钢架轻钢结构以及堆放物资的货仓，其中A3 厂房的跨度为52m，长度为150m，厂房侧面高度为15m 和17m，建筑面积为7800m2。在厂房施工过程中，该厂房由于跨度较大，轻钢结构的材料较为均匀、稳定性好、结构重量小，施工成本大大降低，整个施工周期较短，所以选择预应力管桩作为厂房基础。

2 厂房上部结构结构设计

2.1 隅撑

屋面梁式柱受压后的稳定能力主要靠隅撑，所以在屋檐口处、墙梁和模条交接处各安装一对隅撑。同时在厂房斜梁的下翼边缘承受压力的区域设置隅撑，同时还要保证间距＜受压翼缘的15 倍，如图1 所示。

2.2 厂房支撑柱的设计

在厂房施工过程中，如果支撑柱设计不合理，当吊车移动时会造成钢架结构的晃动，这样很容易造成安全事故，因此在施工设计时，选择钢量较少的窄翼缘型钢，因此支撑柱的横截面长度只能设置为5m，同时在高5m 处焊接一道钢管作为柱的水平支撑。在厂房施工中，交叉处的支撑通常采用角钢，角钢一般设置在厂房两端，中间沿5 跨设置一角钢。同时在同一支撑柱上安装屋面支撑，这样可以有效转移载荷。

2.3 高规格螺栓连接的设计

通常情况下，厂房屋面的荷载较小，在设计荷载时，厂房支撑柱与斜梁的连接点承载着一定的弯矩力，因此要保证螺栓具有一定的强度。剪力的传递主要由钢架结构构件之间的摩擦来实现的[2]。在厂房施工过程中，使用了较多的阳光板，窗户设置较少，剪力也相应降低了很多。施工选用高强螺栓，不做任何处理。同时也可不进行抗滑移试验，这样一来可以减少施工成本。

2.4 钢结构模条的设计

整个厂房设计中模条的设计计算是最为繁琐的。目前房屋设计领域中模条的计算公式没有明确的规范，设计人员计算无法找到可靠的依据。其次为了降低成本，在施工用料选择上，模条不仅具有承重作用，同时兼顾着支撑结构中的压杆作用。如果考虑房屋建设的蒙皮效应，模条还需进行冷弯成型，设计人员要计算有效截面，这将给设计工作带来很多困难。在纵向力的作用下，模条受到牵引，这使得受压一侧与房屋的接触面出现不稳定。Z 型模条属于连接模条，内力分布较为均匀，能够节约钢材的使用，同时拆解和运输也较为方便。

3 钢构件的制作流程

3.1 制作工艺

其工艺流程如图2 所示。

3.2 材料成型以及质量管控

1） 放样：按照标准在大样板和加工面上进行放样，这一步需要质检人员全程跟踪检验，确保相应构件的各项参数以及安装接触面的精准性。

2） 切割：在材料成型过程中需要用到很多切割方式，其中包括剪切、气割和剖口等，这些工作通过各种类型的切割机和剪板机来完成。在切割之前，工作人员应该使用矫正机对材料进行矫正，同时对材料进行探伤，然后再切割，各项工作必须严格按照标准来进行，包括尺寸、切口截面、飞溅物等，经检验人员检验合格后方可编号。

3） 构件的组装：在组装之前需要进行放大样，然后对端头进行铣平处理，然后点焊，经过检验后方可正式焊接。

4） 手工焊接：手工焊接需要使用二氧化碳以及电弧焊，工作人员必须持证上岗，焊接结束后检验人员需要使用探伤仪器对构件进行探伤，最后矫正构件。

5） 制孔：钢结构成型后，需要使用钻床来钻孔，为了保证钻孔的质量和精准性，应该先划线，标记孔的圆心以及结构的轴线，钻孔结束后质检人员进行检验。

6） 矫正：材料成型过程的每一步都需要矫正，包括手工焊、埋弧焊以及下料等，这样可以保证构件的参数符合设计要求。

7） 摩擦面的处理：构件的摩擦面两端使用相应设备来铣平，经过矫正后进行抛光处理，摩擦面的制作按照相关要求进行，确保摩擦面的摩擦系数达到设计要求。

8） 构件表面的处理工作：零件经过加工成型后，工作人员需按照要求对零件边缘进行处理，例如去除焊渣、污垢等并检查，清理工作结束后使用抛光机进行除锈。

9） 刷漆：经过抛光后的零件需要进行抗氧化处理，油漆的型号由构件所处环境所决定，这其中包括温度和湿度。喷漆的厚度由厚度检测装置进行检测，刷漆后专业人员按照设计图纸的要求标记，标记的内容有中心线、基准点和吊点等。

4 厂房结构的安装

4.1 支撑柱的吊装

1） 将柱子运输至安装位置附近，在地脚的螺栓上安装具有调节作用的螺母，接下来运用水平测量工具将螺母进行调平。柱子的质量为1.8t，安装高度不超过16m，20t 的吊车即可完成吊装需求。在吊装过程中采用单点吊装法，吊点的位置一般设置在靠近柱子上端的1/4 处，吊车的位置应该在柱子的中线上，每次可吊装3 根柱子。安装完柱子后进行安装柱子的支撑，做好屋面钢梁安装的准备。

2） 在安装钢柱过程中，利用调节螺母来进行调整标高，调整好标高后将调节螺母拧紧，保证柱脚班被螺母固定，接下来从两柱之间的支撑开始安装。

3） 安装完毕后进行灌浆，屋面梁和拉条安装矫正结束后再进行。

4.2 钢梁的吊装

1） 钢梁的拼接组装工作。在安装钢梁前，在地面进行钢梁的拼接工作。钢梁总长为60m，一共分为4 段，首先拼接前三部分的钢梁，然后进行第四部分的钢梁吊装。工作人员要对各部分钢梁进行相应的编号，按照固定的顺序摆放，将前三部分钢梁组装成一个整体，全长30.4m。预拼装结束后，对下翼边缘部分采用木方垫调平，然后将各构件的端头板进行连接，同时对连接螺栓进行除锈。当钢梁预安装结束后，要对构件的相应尺寸进行二次检验。

2） 首先使用15t 的吊车进行钢梁前三部分的吊装，接下来运用同种型号的吊车对最后一部分的钢梁进行吊装。钢梁的安装平台应设置为活动平台，在安装过程中，现场要由两名工作人员完成，当到达安装高度时，工作人员才可进入安装操作平台，避免出现安全事故。

4.3 屋面檩条安装

首先使用合适型号的吊车将模条吊装到合适位置，使用粗铁丝固定。在钢梁上悬挂安全绳，保证安装结束后的钢梁能够作为平台进行安装屋面模条，按照操作规程安装好模条后再调平。在安装过程中工作人员必须佩戴安全带，避免出现安全事故。

5 结语

随着科技的不断发展，单层门式钢架轻钢结构已经实现了规模化生产，这样一来可以降低施工成本，在施工过程中，由于该结构重量小，便于安装，使其具备更加广泛应用的可能性。同时，工作人员在施工时应该遵守相关规范，核对好各构件的相关参数，这样才能保证施工的整体质量。