工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)安裝施工實(shí)踐

◎ 廣東省第四建筑工程公司 羅思明

一、工程概況

某廠房鋼結(jié)構(gòu)工程總平面圖外形呈不規(guī)則四邊形，廠區(qū)占地面積30000m2，建筑面積16836.21m2，其中綜合車間16547.89 m2，附屬用房251.92 m2，門衛(wèi)36.5 m2。廠區(qū)主入口設(shè)置在市政規(guī)劃路上，廠區(qū)內(nèi)主要建筑物為一棟180×90m的綜合車間。本工程鋼結(jié)構(gòu)部分在工廠制作，安裝、圍護(hù)在現(xiàn)場(chǎng)施工。（見圖1）

圖1 本工程鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)示意圖

二、鋼結(jié)構(gòu)廠房施工技術(shù)及方案

1、鋼結(jié)構(gòu)廠房施工安裝

廠房施工安裝分幾下幾個(gè)步驟：鋼柱與鋼梁的安裝及其他構(gòu)件安裝。本工程特點(diǎn)是跨度大，安裝面積大，因此制定了多種施工方案，最后從安全、經(jīng)濟(jì)、便捷施工等方面綜合考慮，決定采用如下方案：其中一臺(tái)50t吊車負(fù)責(zé)吊裝鋼柱、屋面主梁和大截面吊車梁，另一臺(tái)25t汽車吊負(fù)責(zé)安裝屋面次梁及支撐等小構(gòu)件和構(gòu)件卸車、現(xiàn)場(chǎng)倒運(yùn)。（見圖2、圖3）

圖2 鋼梁拼裝平臺(tái)示意圖

圖3 鋼柱拼裝平臺(tái)示意圖

2、關(guān)于選擇機(jī)械設(shè)備

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備選擇時(shí)，要充分考慮以下幾方面內(nèi)容：(1)廠房施工安裝工志的具體情況、本工程的特點(diǎn)及難點(diǎn)；（2）安裝工程的施工進(jìn)度及工期；（3）相關(guān)吊裝設(shè)備的特點(diǎn)與性能；（4）施工企業(yè)的技術(shù)力量及施工經(jīng)驗(yàn)；（5）工程土建交叉配合要求等。經(jīng)過綜合考慮，鋼結(jié)構(gòu)安裝需要選擇與其配套的起重機(jī)械設(shè)備。

3、地腳螺栓埋設(shè)要求

地腳螺栓的精度與鋼結(jié)構(gòu)定位準(zhǔn)確與否有密切的關(guān)系。

所以，在進(jìn)行地腳螺栓的埋設(shè)時(shí)，精度控制十分重要，要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

軸線位移：±2.0 mm，標(biāo)高：±5.0 mm。

為確保安裝后的螺栓精度符合相關(guān)要求，在鋼柱地腳螺栓安裝之前，先將平面控制網(wǎng)的每一條軸線投測(cè)到柱基礎(chǔ)面上，全部閉合，然后根據(jù)軸線劃出鋼柱外邊線，等安裝鋼柱地腳螺栓的承受架搭設(shè)完畢后，將實(shí)際需要的標(biāo)高標(biāo)到鋼管架子上(或木方上表面)。

首先要預(yù)檢，確認(rèn)質(zhì)量達(dá)到相關(guān)要求后，才能澆筑混凝土。在進(jìn)行混凝土澆筑過程中，一定不能讓振搗棒碰撞地腳螺栓。

混凝土澆筑后初凝前必須進(jìn)行校驗(yàn)檢測(cè)，這道工序是十分重要的，通過經(jīng)緯儀的視線監(jiān)控，采取有效措施，將柱地腳螺栓的偏移情況進(jìn)行修正，直至其恢復(fù)到正常位置上，讓其偏差距離范圍符合相關(guān)要求。

4、鋼架安裝施工步驟

鋼架安裝施工安排，要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境情況進(jìn)行具體分析后確定安裝步驟。同時(shí)要考慮業(yè)主方的意見及進(jìn)度、工期的因素，確定安裝步驟如下：鋼柱→鋼梁→吊車梁→連系梁→水平支撐→檁條→拉桿→隅撐。

5、鋼柱安裝

鋼柱吊裝步驟：

①鋼柱就位進(jìn)行軸線調(diào)整時(shí)，必須調(diào)動(dòng)三位施工人員在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作，因?yàn)橐捎脤Ｓ枚瘸哌M(jìn)行鋼柱就位檢查；三位施工人員具體分工如下：一位施工人員在進(jìn)行鋼柱移動(dòng)時(shí)，另外一位進(jìn)行穩(wěn)定的協(xié)助與調(diào)整，第三位施工人員則對(duì)其進(jìn)行校驗(yàn)及檢測(cè)，確保鋼柱就位的誤差控制在允許范圍內(nèi)，即小于3 mm。

②在進(jìn)行調(diào)整鋼柱機(jī)標(biāo)高時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)，首先在鋼柱的柱身體上標(biāo)定標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)，然后用水準(zhǔn)儀測(cè)定其差值，旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺母或增加墊片，來調(diào)整柱頂標(biāo)高。

③鋼柱垂直度初步校正：采用水平尺對(duì)鋼柱垂直度進(jìn)行初步校正。鋼柱垂直度精確校正：待主框架形成后用兩臺(tái)經(jīng)緯儀從柱的兩個(gè)側(cè)方位同時(shí)觀測(cè)，用纜風(fēng)繩進(jìn)行調(diào)整。

6、鋼梁安裝主要施工方案

考慮到工程實(shí)際情況，該廠房鋼結(jié)構(gòu)跨度大，鋼架梁吊裝采用50t汽車吊裝鋼梁。主要步驟如下：

①把鋼梁放在地面的胎架上進(jìn)行一一拼接，直至拼成整體，在鋼梁上架設(shè)好生命線，安裝檁條時(shí)可以在鋼梁上來回走動(dòng)，吊裝就位后在鋼梁的兩側(cè)用纜風(fēng)繩將鋼梁固定，保證鋼梁的平面外的穩(wěn)定，然后吊裝下一跨間鋼梁，待下一跨間鋼梁安裝完成后，在此跨間安裝檁條，固定鋼梁，保證鋼梁不會(huì)傾斜扭曲。

②在施工安裝時(shí)，施工技術(shù)員必須要以曲臂車作操作平臺(tái)，在操作平臺(tái)上進(jìn)行施工安裝，對(duì)高強(qiáng)螺栓進(jìn)行緊固。

7、鋼結(jié)構(gòu)吊裝

在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)施工吊裝時(shí)，要做好以下工作：

① 必須先彈出鋼柱腳底板的十字線，才能進(jìn)行鋼柱吊裝施工，地腳螺栓的中心線彈出，柱腳剪力孔清理干凈，待鋼柱就位后，調(diào)整標(biāo)高，把螺母緊固。

②吊裝鋼柱時(shí)，應(yīng)同時(shí)使用兩臺(tái)吊車，從兩個(gè)軸線方向同步吊裝。

③為保證吊裝順利進(jìn)行，每完成一個(gè)區(qū)域的鋼柱吊裝后，都必須把鋼柱重新調(diào)整，并進(jìn)行固定。

④吊裝完一個(gè)區(qū)域的鋼柱后，吊裝連系桿，這樣保證鋼柱整體穩(wěn)定性，使吊裝鋼梁時(shí)鋼柱不容易變形。

⑤安裝完水平系桿一個(gè)區(qū)域，并擰緊高強(qiáng)螺栓。

⑥吊裝鋼梁，兩對(duì)鋼梁空中對(duì)接，并把高強(qiáng)螺栓初擰，第一榀鋼梁用四道纜風(fēng)繩拉緊，防止鋼梁向一邊傾斜。

⑦通過上述步驟吊裝完成一個(gè)區(qū)域后，再進(jìn)行其它區(qū)域的吊裝。

三、進(jìn)行測(cè)量施工主要內(nèi)容

1、軸線方格網(wǎng)測(cè)設(shè)

全面復(fù)核土建施工測(cè)量控制網(wǎng)、軸線、標(biāo)高。根據(jù)前期施工單位提供的控制點(diǎn)及主軸線，在±0.00處分別測(cè)設(shè)多個(gè)控制點(diǎn)組成矩形，在這些點(diǎn)上架設(shè)儀器觀測(cè)邊長(zhǎng)和水平角，經(jīng)平差計(jì)算和改正，得到4個(gè)控制點(diǎn)的精確坐標(biāo)。根據(jù)測(cè)量規(guī)范要求，量邊精度為1/30000，測(cè)角中的誤差為±3.5″。距離采用往返觀測(cè)，角度觀察3測(cè)回，在矩形方格網(wǎng)的四邊，按鋼柱間距設(shè)置距離指標(biāo)樁加密方格網(wǎng)，便于鋼柱軸線的測(cè)設(shè)。

2、建立水準(zhǔn)基點(diǎn)組

以土建用水準(zhǔn)點(diǎn)作為依據(jù)，在廠房施工范圍內(nèi)，布設(shè)3-4個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，形成水準(zhǔn)基點(diǎn)組。水準(zhǔn)點(diǎn)采用(&=16 mm，L=1 m的鋼筋打入地下作為標(biāo)志，其頂部周圍用水泥砂漿圍護(hù)。將水準(zhǔn)點(diǎn)和水準(zhǔn)基點(diǎn)組成附合或閉合路線，兩已知點(diǎn)間的高程必須往返觀測(cè)，往返觀測(cè)高差較差，附合或閉合路線的閉合差應(yīng)滿足規(guī)范要求。

3、確保軸線能進(jìn)行控制

只有對(duì)豎向與平面測(cè)量進(jìn)行有效控制，才能保證鋼結(jié)構(gòu)吊裝順利進(jìn)行，及保證鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量。

本工程通過內(nèi)控法對(duì)平面軸線位置控制。

鋼結(jié)構(gòu)施工前復(fù)測(cè)土建施工留下的施工平面總控制網(wǎng)，各控制點(diǎn)間相對(duì)精度和平面圖形的角度閉合差，如誤差符合要求，根據(jù)圖紙尺寸，用直角坐標(biāo)法測(cè)設(shè)平面、標(biāo)高控制網(wǎng)主軸設(shè)在±0層的樓面上，在軸線控制點(diǎn)上架設(shè)經(jīng)緯儀復(fù)測(cè)90°方向夾角并計(jì)算閉合差。距離用計(jì)量檢定過的鋼卷尺施加50N標(biāo)準(zhǔn)拉力，經(jīng)過溫度差和尺長(zhǎng)差修正后，計(jì)算實(shí)際距離。

4、測(cè)量精度控制細(xì)節(jié)

①鋼結(jié)構(gòu)廠房質(zhì)量要求高，為確保工程質(zhì)量，我們所制定的質(zhì)量控制目標(biāo)均高于現(xiàn)行規(guī)范內(nèi)的要求，包括偏差值的范圍進(jìn)一步縮小，測(cè)量精度更高，特別預(yù)配先進(jìn)的測(cè)量水準(zhǔn)儀對(duì)整個(gè)鋼構(gòu)施工過程全程嚴(yán)格監(jiān)控。

②用作測(cè)量的各種儀器，在使用時(shí)，這些儀品先要計(jì)量檢測(cè)核定，并對(duì)誤差進(jìn)行核驗(yàn)，滿足要求后才能投入使用。

此外，還制定統(tǒng)一精度標(biāo)準(zhǔn)，使到測(cè)量設(shè)備在要整個(gè)施工過程實(shí)行全程統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

③嚴(yán)格要求激光經(jīng)緯儀投遞軸線控制點(diǎn)精度，投測(cè)時(shí)要全圓回轉(zhuǎn)，每隔90°投測(cè)一次，4次取中，并避免不利于觀測(cè)的因素干擾，如風(fēng)速、日照、吊裝的晃動(dòng)等。

④標(biāo)高和軸線基準(zhǔn)點(diǎn)的向上投測(cè)，先從起始基準(zhǔn)點(diǎn)量測(cè)，接著組成幾何圖形，相互點(diǎn)之間要閉合，以便滿足精度要求并將誤差減小到最低點(diǎn)。

四、鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量控制

1、安裝前，施工單位應(yīng)對(duì)構(gòu)件的產(chǎn)品合格證、設(shè)計(jì)文件與預(yù)拼裝記錄進(jìn)行檢查，并復(fù)驗(yàn)記錄構(gòu)件的尺寸。鋼結(jié)構(gòu)的變形、缺陷超出允許偏差時(shí)，應(yīng)進(jìn)行處理。鋼結(jié)構(gòu)安裝前，應(yīng)編制詳細(xì)的測(cè)量和矯正工藝，厚鋼板的焊接應(yīng)在焊接安裝前進(jìn)行模擬產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的工藝試驗(yàn)，編制相應(yīng)的施工工藝。對(duì)拼裝好的屋架應(yīng)預(yù)設(shè)一定的起拱度。

2、鋼結(jié)構(gòu)吊裝就位后，應(yīng)對(duì)構(gòu)件定位軸線、標(biāo)高等設(shè)計(jì)要求控制點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量做好標(biāo)記，對(duì)吊裝對(duì)接接頭質(zhì)量進(jìn)行焊前檢查。安裝好臨時(shí)支撐及鋼浪索以使鋼屋架在施工過程中安全穩(wěn)定。

3、鋼結(jié)構(gòu)安裝時(shí)，施工單位應(yīng)提交每榀構(gòu)件吊裝后的標(biāo)高尺寸、焊接、涂裝等分別向監(jiān)理提交驗(yàn)收。

五、高強(qiáng)螺栓施工技術(shù)

1、對(duì)于通過高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接的鋼結(jié)構(gòu)，制作時(shí)必須首先注意高強(qiáng)螺栓摩擦面的加工質(zhì)量及安裝前的保護(hù)，并應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)每?jī)汕?、每種規(guī)格、每種加工工藝的高強(qiáng)螺栓摩擦面進(jìn)行抗滑移系數(shù)試驗(yàn)。

2、鋼構(gòu)件角度偏差將嚴(yán)重影響構(gòu)件組裝時(shí)的高強(qiáng)螺栓穿孔率。構(gòu)件的扭曲會(huì)影響連接面間的間隙，因此，在鋼結(jié)構(gòu)制作時(shí)應(yīng)準(zhǔn)備一定的胎架模具以控制其變形，并在構(gòu)件運(yùn)輸時(shí)采取切實(shí)可行的固定措施以保證其尺寸穩(wěn)定性。

3、鋼結(jié)構(gòu)安裝單位在安裝高強(qiáng)螺栓摩擦面前，必須將摩擦面保護(hù)好，防止污染、銹蝕。并在安裝前進(jìn)行高強(qiáng)螺栓摩擦面的抗滑移系數(shù)試驗(yàn)、檢查高強(qiáng)螺栓出廠證明、批號(hào)，對(duì)不同批號(hào)的高強(qiáng)螺栓定期抽做軸力試驗(yàn)。

4、對(duì)高強(qiáng)螺栓安裝工藝、包括操作順序、安裝方法、緊固順序、初擰、終擰進(jìn)行嚴(yán)格控制檢查，擰螺栓的扭力扳手應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定等。

六、結(jié)束語

本工程經(jīng)過我們的精心組織和施工，施工質(zhì)量達(dá)到優(yōu)良。在施工中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，為同類工程的施工提供了有益的參考。主體結(jié)構(gòu)完成后，經(jīng)過檢測(cè)：各分部分項(xiàng)工程質(zhì)量均達(dá)到規(guī)定要求，為企業(yè)贏得良好聲譽(yù)。