1、大跨度钢结构厂房封闭施工重点分析摘要：本文结合钢结构在工业建筑中的应用,探讨了工程施工的关键技术,对大跨度钢结构厂房建筑施工工艺流程及操作要点详细地阐述,并针对质量和安全的保证提出了相应的措施,以求将钢结构在工业建筑中更好的应用。 关键词：大跨度钢结构；厂房；封闭施工；重点；分析 中图分类号：TU291 文献标识码：A 一、工程概况 南山集团航空产业园精整车间厂房建设项目是航空产业高端项目，由东、西两个车间组成，建筑面积 86160m。该工程结构形式采用大跨度钢结构,跨度达 36m，单层层高 22.45m。钢柱底部与杯口基础采用插入式的连接方式。钢柱的界面接为 500800 H,腹板厚度为 1
2、6 mm ,翼缘厚度为 25 mm ,由场外加工完成。梁柱节点采用 10. 9 级 M30 高强螺栓连接。地脚螺栓为 M48 ,螺母和垫圈为 Q235 钢，工字钢吊车梁。部分二楼辅助部分的楼板由钢筋混凝土压型钢板组合结构而成,压型钢板与钢梁间采用栓钉连接,钢结构涂有防锈漆，并设计防火涂料涂刷主体钢结构。外墙面采用钢结构骨架双层彩色压型钢板，内部填夹保温棉。 二、工程特点 由于大跨度钢结构工业厂房建筑做法与传统结构形式区别较大,须做好前期细部施工专项方案设计。对加工的精度要求要严格,对构件的加工工序质量要严格控制，同时应合理安排安装顺序。由于焊接工作量较大,焊接质量要求严,要严格培训特殊工种人员
3、的专业技能。由于钢结构高空作业防护难度大,要高度重视施工安全,严格按照操作规程作业。 三、钢结构工业厂房的优越性 钢结构工业厂房的主要优点在于：首先，在施工速度方面：钢结构构件可以工厂化批量生产，施工简单，安装快捷，大大缩短施工周期；其次，钢结构工业厂房在自重方面：可减轻建筑物结构质量约 30%，特别在地基承载力低和地震设防烈度较高的地方，其综合经济优于钢筋混凝土结构体系；最后，从环保方面考虑：钢结构体系属于环保型绿色建筑体系，钢材本身是一种高强度高效能的材料，具有很高的再循环价值，并且不需要制模施工。 四、钢结构工业厂房支撑系统的设计原则 为了保证钢结构厂房的空间工作,提高其整体刚度,承受和
4、传递纵向水平力,防止杆件产生过大的变形,避免压杆失稳,以及保证结构的整体稳定性,应根据厂房结构的形式,车间吊车的设置,振动设备以及厂房的跨度、高度,温度区段的长度等情况布置可靠的支撑系统。厂房每一温度区段应设置稳定的柱间支撑系统,并与屋盖横向水平支撑的布置相协调。 下柱支撑的位置是决定厂房纵向结构变形方向的重要因素,并影响温度应力的大小,下柱支撑应尽可能设在温度区段的中部,使吊车梁等纵向构件能随着温度变化比较自由地向区段两端伸缩。当温度区段的长度不大时,一般在温度区段的中部设置一道下段柱支撑,但温度区段的长度大于 150 米时,为了保证厂房的纵向刚度,应在温度区段内设置两道下段柱支撑,其位置应
5、尽可能布置在温度区段中间三分之一的范围内,为了避免过大的温度应力,两道支撑的中心距离不宜大于 72 米。 五、工艺原理及关键技术 （1）细化扩大原钢结构设计图节点设计,使构件制作与整体安装质量达到了标准要求。 （2）采用先进、合理的加工机械设备(模具) ,防止焊接时出现部件变形,能够提高钢结构的安装精度。 （3）工序上进行了改进,在保证空间结构架刚度的前提下,先安装完全部门式刚架轻型钢架主体结构后,再安装屋面结构及屋面板。 六、工艺流程 1、对钢结构设计进行细化分析 首先对施工图纸每一部分进行细化分析,符合整体结构及安装的质量标准。利用制图软件工具对复杂部分包括连接节点、重叠构件等放大样。2、
6、采用场外精密加工方式对钢结构构件进行加工 在加工过程中严格控制质量要求,并按照设计施工图和 GB50205-2001 钢结构工程施工及验收规范的规定进行验收。 七、钢结构的安装及施工重点 此钢结构工程包括：钢柱、钢梁安装和其他构件安装。由于该工程跨度大、面积大，经多种方案比较,钢柱用 1 台 50t 汽车式起重机整体吊装, 两支钢梁采用 2 台 50t 汽车式起重机在地面拼装完成后再同时起吊,再有 2 台曲臂车进行定位。 1、钢构件的验收以及矫正 钢构件的验收以及矫正需要由专业质量检测人员对构件的质量进行严格的检查。如果发现在运输过程当中钢构件发生变形缺陷后,要及时的对其进行矫正与处理。 2、
7、主体钢结构施工与校正 （1）安装顺序 按结构平面形式分次序、分区吊装，并绘制吊装图,吊装先后次序为：先安装门式的钢架柱、钢柱间的支撑、屋面工字轻钢梁、水平支撑、钢吊的车梁结构；分三个平面标段，各自逐跨逐间从第一间进行扩展,先主梁后次梁、先柱后梁进行吊装,使得每天完成的工作量可以形成一个空间构架,保证其刚度,提高抗风安全性与稳定性。 （2）钢柱的安装 钢柱就位的轴线调整：由专用角尺校正钢柱就位线,由 4 人协作完成：两个人协助稳定；一个人进行检测；另一个人移动钢柱。就位误差应该控制在 3mm 之内。为了便于调整钢柱的标高与垂直度,在预埋螺栓上先拧上四个螺母以调整标高,全部拧到接触基础面,并且用水
8、平仪找平之后,开始吊装钢柱。吊装钢柱的时候,为了避免意外事故的发生,可以将两根缆风绳活系在柱子的上方,临时固定住四个方向,这样可以方便调整垂直度。测量校正时，等到钢柱吊装就位之后,对钢柱的测控用两台水平仪和经纬仪进行,通过对柱底脚板下的螺母的调整来实现。 （3）钢梁的安装 在此工程当中，因为钢结构厂房的跨度比较大, 可以采用“双机抬吊法”对钢架梁进行吊装，主要方法如下：首先钢梁在地面胎架上完成整体拼接后,吊装就位后用缆风绳将钢梁的两侧固定住,使钢梁平面保持稳定,然后吊装下一跨间钢梁,安装完成下一跨间钢梁之后,在此跨间安装檩条,使钢梁保持固定,防止钢梁由于倾斜扭曲而造成事故。 3、压型钢屋面板的
9、制作过程 （1）几何尺寸 将半成品园卷钢板运到现场，根据半面坡跨确定长度为 15 米，宽为1.2 米现场机床加工一般都是整块制作。 （2）压型屋面板安装 压型钢板的施工质量要求波纹对直，所有的节点与开孔裁切不可以用氧气乙炔焰进行施工，防止烧掉镀锌层；板缝咬口点之间的距离不能超过板宽度的 1/2，而且不能超过 400mm，整条缝咬合的应该确保其咬口的平整，咬口深度要保持一致； 八、大跨度钢结构厂房封闭施工的安全措施 施工之前对施工人员与管理人员要进行现场的相关安全知识教育,介绍有关安全生产的管理制度以及要求和规定。有专业的人员在现场进行现场管理与监督。施工人员进入施工现场,必须按照相关要求佩戴安
10、全帽,高空作业的时候要系安全带。穿着防护用品,如护目面罩、电焊手套、绝缘胶鞋。吊具或者起重设备在使用之前要进行仔细的检查，各项指标都达到相关安全要求才可以进行吊装作业，吊装的现场地面要保持坚实平整, 要夯实松软的土层或者通过加垫木的方法，保障地面的安全作业，最终为吊装机器的稳定作业提供坚实的保障。 结束语 该工程是汉中市的第一座规模比较大的工业钢结构的工程，它对于安装精度要求高、工期短、工期任务比较急、增加了很大的施工难度,在施工过程中，我们对施工技术进行了科研开发与实践总结,并且取得了很好的效果。多次经过有关的钢结构专家进行鉴定，他们一致认为本大跨度工业的厂房钢结构封闭施工技术已经达到了国内的先进水平,并取得了很好的社会效益与经济效益。 参考文献 1戚强国. 大跨度钢结构厂房建筑设计J. 科技创业家,2013,13：38. 2陈百会. 采用预应力基础梁的大跨度钢结构施工控制关键技术研究D.安徽建筑工业学院,2012.
