摘要:大型钢结构厂房施工是我国建设中发展最快的结构施工技术之一。相较于传统钢筋混凝土结构厂房施工而言,大型钢结构施工具有工期短、材料利用率高的特点。因此,在实际大型钢结构厂房施工过程中,施工管理人员应依据具体施工需求,从支撑体系设置、支撑结构选择、隅撑设计等模块,设置完善的钢结构体系。
关键词:钢结构安装;特殊性;制作分析;安装技术;质量控制
1 钢结构安装的特殊性
第一,严格要求测量、定位、放线的操作。钢结构在制作和安装的过程中,需要严格要求测量、定位、放线等工序的操作,这具有非常重要的意义。钢结构具有清晰且严谨的力学计算模型,尺寸的丝毫变化都会导致钢结构发生严重的变形,影响安装,进而影响承载的效果。第二,安装的过程容易受到天气和温度因素的影响。钢材具有热胀冷缩的特点,尺寸变化受到温度的影响较为明显,不合适的温度会对安装的准确度产生一定的负面影响。根据专业的技术要求,钢结构焊接需要通过人工措施来弥补自然条件所带来的缺陷,例如预热焊条和加温钢板等。第三,钢结构安装要求配备性能较高的机械设备。钢结构施工具有预制化和装配式的特点,要求起重和运输设备需要满足较高的性能要求。一方面,由于钢构件重量较大,甚至重达成百上千吨,例如钢网架;另一方面,钢构件体型巨大,同时高屋厂房多数属于高空施工,要求具备较高技术完成吊装工作。通常情况下,在钢结构的计算中,计算模型具有较高的精确度,因此在施工的过程中,其施工的荷载必须和设计的承载力具有极高的吻合度,必须按照模拟设计的条件来完成钢构件的所有施工环节。
2 钢结构施工过程和验收检查的内容
(1)施工物资准备情况的检查。检查采购进场的的工程和钢构件材料,业主提供的产品的外观、尺寸、检验报告是否符合工程质量标准要求。检查加工机械和工具否处于良好的工况;(2)钢结构开工前检查。检查施工现场是否具备开工的条件,和开工后能不能保证工程施工质量;(3)施工工序间的交接检查。对于关键和特殊施工工序,要以作业人员自检互检为基础,并加强专职质量检查员的巡检和上下工序间的交接检查,做好这个工序的过程监控;(4)施工隐蔽工程检查。对于工程中的隐蔽工程,需要施工方质检员、监理方和建设方多方确认认证后方能掩盖;(5)监督检查跟踪。对施工重点、难点和有特殊要求的特殊工序,应进行质检员随班进行监督检查跟踪,做好过程质量控制;(6)对分部、分项工程,在完工后先自行检查后,再经建设方和监理人员确认,签写验收记录,并归档保存。
3 大型钢结构厂房钢结构的制作分析
3.1 钢结构件的制作放样
钢结构厂房构件制作工艺的第一道工序就是放样,只有确保放样尺寸的精准,才能有秩序的顺利完成后续各项施工工艺,同时防止后续加工工序产生累积误差。放样方法包括手工放样、数学放样、光学投影号料、比例放样。钢结构工程通常采用手工放样,以1:1实尺在样台上放样,放样后经过技术部确认才可制作样板,在样板上要标注部件名称、编号、牌号、数量、规格,标示出中心线、接缝线、对合线、折边线、断线及其它加工符号,从而保证下一道工序不产生混乱。随着电子技术的发展,对于大型而复杂的建筑钢结构工程,可采用数学放样和比例放样。
3.2 切割
钢材切割常使用火焰切割和剪板机,火焰切割适用于中厚板,而剪板机切割适用于厚度不大于12mm的钢板,机械剪切工具包括圆盘剪切机、龙门剪板机及联合冲剪机。专业专业预制厂常采用这些剪切工具。火焰气割的具有操作方便、设备简单、成本低、效率高等优点。火焰气割工具主要包括数控气割机、门式多头气割机、半自动气割、手工气割。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆数控气割机集于放样、气割功能于一体,是近几年发展起来的新技术,在气割钢板及型材时,厚度小于14mm时,预留缝宽2mm,厚度在16一20mm之间时预留缝宽2.5mm,编程后进行切割机空载运行,当保证其运行轨迹和下料尺寸一致时,再进行投料切割,在切割过程中,还要根据样板厚度对氧气压力、火焰的大小等参数进行动态调节,以保证切口的光滑平整。根据相关规范对气割后的钢板及型钢气割面的平面度、局部缺口深度、割纹深度进行控制。
3.3 构件的加工
构件加工主要包括摩擦面加工、钢材切割边缘加工及钻孔。摩擦面加工方式包括火焰加热、砂轮打磨、抛丸、喷砂等,施工单位可根据具体生产情况,在满足设计要求的前提下选择适宜的方法;为了去掉切割后钢材硬化或淬硬层,确保构件连接接触面平整、严密积焊接坡口的加工质量,需对切割后的钢材边缘进行再次加工,以保证施工精度;采用钻孔方法在钻床上进行进行制孔,为了保证质量要在零件上预先钻小孔,在进行结构装配时,将小孔扩钻到设计孔径,以保证孔壁不受损伤和孔壁光滑。为保证群控制孔作业质量,还要预先制成钻模,对孔群位置进行控制,还要把钻模覆在零件上进行制孔。边缘加工长度、宽度、相邻两边夹角、边直线度、加工表面粗糙度、加工面垂直度及全部制孔质量都要满足《钢结构工程施工质量验收规范》的规定。
4 钢结构安装技术
(1)高空散装法:这种方法对于任意形状的空间结构都有着良好的适用性,不过因为需要设置大量的支架,因此如果应用在高度较大或跨度较大的钢结构厂房施工中,往往会导致成本偏高,经济性较差。高空散装法需要在设计环节针对一些散件或小拼单元进行总拼,包括全支架、少支架悬臂安装等。(2)高空滑移法:高空滑移法适用于建筑平面为矩形、梯形或规则多边形的网架结构,在安装施工环节,可以通过相应的滑轨,将分条单元滑移到预定位置进行拼装。(3)整体提升法:整体提升法适用于下部为周边支撑的大跨度结构,能为大功率起重机械的使用提供良好条件。在安装环节,需要于地面上进行构件拼装操作,用起重设备进行整体吊装,提升到预定位置后,进行安装固定。从施工人员的角度,在对大跨度钢结构厂房进行安装施工的过程中,应该充分考虑结构受力特征和构造特点,从施工现场的环境因素着眼,选择合理的施工技术,满足工程施工对于质量、进度、安全和成本等方面的要求。
5 钢结构安装制作的质量控制
确保厂房的钢结构安装制作的质达标,一定要加强质量控制。
①在安装制作过程中。协调小组要格按精细化的管理章程,做到每个工序控制到点上。增强每道工序的检查力度,免得质量出现问题。②强化管理人员和施工人员的培训,做到每个工序的细致讲解,明确工程质量要求。同时,在焊接过程中,对电压和电流也要控制到位,使焊缝外观质量得到保障。③严把主要钢结构件的质量,确保构件一次合格和外观质量。④提高结件的外观质量,应用高压无器喷漆技术,严把运输关,若有构件保护不到位,采取有效措施。⑤采用奖惩机制,充分应用经济杠杆原理,发挥在质量控制中的作用,使制作更精细化,提高结构质量。⑥对屋面梁对接处的焊接,要确保焊接质量,应用引弧板,在焊接前检查接头的质量,保证焊接面的清洁。
6 结语
钢结构厂房因其施工速度快、自重较轻、承载力强、抗震性能好、结构占用空间面积较小、经济环保等优点而广受人们的青睐,如今,在工业厂房设计中已经逐渐代替了传统的笨重的钢筋混凝土结构而被普遍应用,并且在建筑工程中占据重要地位。
参考文献:
[1]吴嘉琦.浅析大型钢结构厂房制作与安装[J].建筑工程技术与设计,2017(6):2133.
[2]陈暂.工业厂房钢结构安装技术的研究[J].科技与创新,2016(3):143~144.
[3]方张翼.工业厂房建筑主体结构施工技术要点之探索[J].山东工业技术,2016(2):2.
论文作者:侯体伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/9
标签:钢结构论文; 工序论文; 质量论文; 加工论文; 构件论文; 结构论文; 过程中论文; 《基层建设》2019年第25期论文;