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钢结构工业厂房施工难点分析

 摘要:对于大型冶金工业厂房,钢结构近期兴建的项目较多,规模越来越大。由于大型钢结构厂房历史不长,钢结构安装的施工技术并非十分成熟,在大规模工程实践过程中,广大工程技术人员遇到诸多技术问题,急待钢结构专业研究人员去解决。可见结合大型的工业厂房钢结构安装进行施工技术的探讨很有必要。 

  关键词:钢结构;工业厂房;难点;施工;问题;措施; 

  中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:   

  1.工程概况 

  本项目为某厂房主体钢结构建设项目,厂房由33米跨(长240米)和36米跨(长180米)两跨组成,建筑面积共14812.94平方米;厂房内设双层起重行车: 

  (1)33米跨上层起重行车起重量为360t/100t,下层起重机起重量为200t/50t、100t/32t各一台; 

  (2)36米跨上层起重行车起重量为550t/150t,下层起重机起重量为200t/50t、100t/32t各一台。 

  本工程中,外墙1.200m以下采用240mm厚机制砖墙,1.200m以上采用0.53mm厚镀铝锌彩色板加50mm厚玻璃棉毡。B轴线、13轴线~16轴线处隔墙采用双层0.47mm厚镀锌彩钢板(无玻璃棉毡)。配电房及卫生间维护系统采用100厚聚苯乙烯夹芯板(简称EPS夹芯板)。 

  2.工程特点 

  (1)本工程施工现场周边为已建厂房区域,施工环境复杂,场地狭小,对于工程施工组织提出较高要求。 

  (2)本工程主厂房长240m,宽69m,施工战线长,施工区域广,人员、机具必须配备充足。 

  (3)由于工期非常紧张,厂房结构安装、土建、屋面结构安装和维护结构安装等多专业必须交叉作业,施工配合与协调是工程工期得到保证的重要前提与关键因素。 

  (4)本工程主厂房设置双层行车,对钢结构的安装精度要求较高,所以在吊车梁制作与安装过程中必须严格加强质量控制。 

  (5)本工程行车起重量很大(最大达550t),且厂房高度较高。 

  (6)本工程钢构件制作与运输工作量大,工期紧,单件构件重量较大(最大柱单重达57.6吨),对制作厂家加工及起重能力要求较高。 

  3.施工重难点及对策分析 

  3.1施工重难点 

  难点1:钢构件制作量较大,工期紧,单件构件重量重,外型尺寸大,交通运输难。 

  难点2:吊车梁的制作精度高,安装难度大。 

  难点3:厂房屋架标高较高,施工困难。 

  难点4:施工现场周边为已建厂房,施工作业面狭小,构件无足够拼装场地。 

  3.2相应施工对策 

  对策1 

  联系拥有钢结构年产量达到15万吨的大型钢结构加工厂,同时钢结构厂内配备有起重能力达到30~50吨的行车,完全能够满足重型构件的加工以及起重能力的需要。考虑工程实际情况,对于本工程柱子采用工厂预制与现场拼接相结合的方法,在钢结构加工厂制作并预拼装,然后分段运送至现场。 

  对策2 

  采用日本进口的数控切割机下料,三维数控钻床钻孔,保证制作精度。对于双层行车梁的安装,采用先进的全站仪进行测量定位,并在施工中采取相应技术措施保证安装精度。 

  对策3 

  使用两台7150型150吨履带吊进行钢结构部分的安装,吊机工作幅度为38米、起吊高度45米的工况下起重量可达5.9t,完全有能力满足本工程的需要。 

  对策4 

  本工程拟在厂房跨内拼装,既可以满足拼装需要,又可以减少构件的二次搬运,从而节约时间,为提前竣工节约工期。 

  4.部分施工技术措施 

  4.1预埋件的安装 

  预埋件埋设在基础混凝土浇注前完成,土建钢筋网绑扎完毕后,根据设计图纸要求,将预埋件按照图纸位置及定位尺寸埋设。为防止预埋件在混凝土浇注过程中发生位移,对后期钢结构安装造成不利影响,埋设过程中需要对预埋件及模板进行永久性固定。具体做法可采用型钢或钢筋制作固定支架,与钢筋网(最好是主钢筋)焊接。其后将埋件与固定支架焊接固定,见下图1。   

  图1 地脚螺栓固定施土图 

  4.2钢柱的安装 

  本工程中所有钢柱均按设计图提供的原则设置分段点。其中中柱因宽度达5.6m,大大超出火车运输的宽度,故采用分段分块运输的方案运送至现场,拼装后再进行吊装。考虑到现场实际情况中厂房两侧己有建筑物,故吊机只在跨中开行。两台吊机同时进场: 

  1#吊机进场由21轴线向16轴线吊装,先完成A区钢柱安装,然后1#吊机进行B区边柱的安装;2#吊机进场进行C区钢柱(中柱和边柱)安装。 

  4.3行车梁与制动桁架的安装 

  考虑本工程实际情况:行车梁位置较高,且重量较轻,故考虑将制动桁架与行车梁在地面拼装成整体后一同吊装,这样既可以减少吊机工作时间,加快施工进度,也有利于现场的构件堆放与管理,减少工人高空作业时间,从而减少工程安全隐患。 

  其行车梁安装工艺为: 

  行车梁吊装前,应对梁的编号、几何尺寸及牛腿标高对照设计图进行检查,安装后及时安装临时栏杆。吊车梁吊装时利用4点吊装,各吊点设吊装专用设施。 

  行车梁吊装后只作初步校正和临时固定,待屋盖系统安装完毕后方可进行吊车梁的最后校正和固定。 

  4.4屋面系统的安装 

  屋架待柱子与行车梁吊装完成后在跨内拼装,然后整体吊装。钢屋架系统多用悬空吊装,为使屋架系统在吊起时不致发生摇摆,和其他构件碰撞,起吊前在离支座的节点附近用麻绳系牢,随吊随放松,以此保持其正确位置。屋架系统的绑扎点要保证屋架的吊装移定性,否则就需在吊装前进行临时加固。 

  5.结语 

  工业厂房建设的钢结构施工也越来越受到建筑施工企业的重视。要想在激烈的市场竞争中占有一席之地,有关工业厂房建设的钢结构施工技术问题也得到了施工单位的关注,深入研究钢结构施工技术问题是非常必要的。本文结合作者在钢结构施工管理过程中的经验,并对工程中涉及的技术问题进行了分析,给出了针对此类厂房施工过程中遇到的技术问题和处理的方法。 

  参考文献: 

  [1] 陈绍蕃,钢结构稳定设计指南(第二版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2004. 

  [2] 陈骥.钢结构稳定理论与设计(第一版)[M].北京:科学出版社,2003. 

  [3] 童根树,钢结构的平面内稳定[M],中国建筑工业出版社,2005. 

  [4] 舒兴平,高等钢结构分析与设计[M],科学出版社,2006. 

  [5] 路克宽.钢结构工程便携手册[M].北京机械工业出版社,2003. 

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