刘春斌
中冶天工集团有限公司工业工程分公司 天津 300300
摘要：厂房托梁换柱施工一种快速、高效、低成本改造旧厂房的施工技术。托梁换柱是在主厂房原主体结构不动的情况下将新的承载立柱及托梁移花接木般的代替原有立柱及托梁，再将旧立柱、托梁拆除，从而使厂房跨距增大，达到扩建的效果。其技术难点在于，利用钢结构的韧性和可焊接性，用千斤顶将厂房屋面顶起，从而加装新立柱及托梁后，将旧支架及旧吊车梁拆除。
关键词：托梁换柱；托梁；吊装
一、工程概况
随着科技的不断发展，钢铁企业中，在淘汰落后产能项目的实施以及历年的各类检、维修工程项目中尝试、摸索，创新出了厂房托梁换柱技术。在不破坏原厂房主结构的前提下对厂房进行扩建改造。在新兴铸管新二轧工程中，D列6轴钢柱与7轴钢柱跨度为12米，7轴钢柱与8轴钢柱为18米，先需将D列中6轴柱与8轴柱改造为30m跨，建造加热炉，工期要求48小时，并在不影响生产的情况下完成。流程为按照图纸制作新增钢结构立柱、吊车梁、托梁 拆除6~7轴间、7~8轴间“十”字撑和“剪刀”撑 拆除临近6轴、8轴走台板 吊装新立柱 安装临时立柱，切割7轴钢柱 吊装30m托梁 拆除临时立柱与旧吊车梁 拆除7轴钢柱 吊装2根30m吊车梁 安装水平支撑与走台板 安装轨道，试车。
二、施工难点
施工前期准备工作，例如倒链悬挂、临时走台搭设等，施工中临时立柱安装及固定方法，托梁安装、内侧吊车梁安装。
三、钢结构立柱吊车梁制作及要求
3.1放样
放样使用核对的标准钢尺进行，其它钢尺均与这一钢尺进行核对、校正，安装时也应用这一钢尺测量，未经校验的钢尺不能使用。
放样时先要核对图纸的安装尺寸和孔距，在钢平台上按图放出实样后，再复核各部分尺寸，主梁放样后要经技术负责人，质量检验人员检验合格后方可使用。
3.2钢架的下料
钢板下料前，首先检查钢板是否平整，不平整时采用平板机进行整平，满足要求后才允许下料。下料之前，要按钢板来料尺寸进行排版，以保证成品的几何尺寸，并考虑到节省材料，科学用料，并使各处连接焊口的相对位置符合规范要求。
3.3号料
根据图纸和来料的尺寸，统筹安排，合理配料，其拼接缝错开，距离要符合图纸规范要求，要避开安装孔，连接部位和复杂部位。接头尽可能布置在受力小，易于操作的位置。
号料时，留出对口间隙（每口减少2mm）气割余量，（每道切口加3-4mm）和焊接收缩量（每道焊缝加0.3/1000，每个接口加1mm，每对钢筋板加1mm。拼装口预留修口余量10mm（余量留在非标准边）。
预制尺寸要求：长宽为±1mm，对角线差为±1mm，两端孔中心距为±1mm，相邻孔中心距为±0.5mm，两排孔中心距为±0.5mm。
3.4切割
采用半自动切割机或者剪板机进行，切割前先进行试切，以消除影响切割质量的因素，切割偏差与划线尺寸偏差不得大于0.5mm。
切割上下翼板时，采用两台半自动切割机同时齐头平进地切割，以减少两侧的温差，消除切割引起的变形。切割完后，进行自检，超差或有缺陷时应采取措施予以消除。
3.5组对
吊车梁拼接应遵循以下原则[1]：
a原则上要等强拼接，吊车梁上、下翼缘板在跨中三分之一跨长范围内应尽可能避免拼接。
b在上下翼缘板及腹板的拼接，应采用加引弧板（厚度和坡口与主材相同）的对接焊缝，并保证焊透。
c三者的对接焊缝不应设置在同一截面上，翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不应小于200mm，翼缘板拼接长度不应小于2倍的板宽，腹板拼接宽度不应小于300mm，长度不应小于600mm。
3.6焊接
焊接应采用与母材相适应的焊接材料，采用E5015或者E5016焊条焊接。
焊接注意事项：
①焊前检查接头坡口角度、钝边、间隙及错口量，均应符合要求。坡口内和两侧间锈斑、油污、氧化皮等杂物均应清除干净。
②焊前对坡口及其两侧各100mm范围内的母材进行加热去污处理。
③在焊接垫板或引弧板，要求表面应干净，与坡口相同，垫板与母材应紧密贴合，引弧板与母材焊接应牢固。
④焊接时不得在坡口外的母材上打火引弧。
⑤第一道焊缝要封住坡口内母材与垫板之连接处，然后逐道逐层施焊至填满坡口，每道焊缝焊完后都必须及时清理焊渣及飞溅物，出现焊接缺陷应及时磨去并修补。
⑥一个接口必须连续焊完，如不得已而中途停焊时，再焊以前应重新按规定加热。
⑦焊接过程中产生的焊接变形用调直机及专用胎具进行校直，以满足规范要求。
⑧焊接完成后再次检查，对个别有变形的部位进行校直。施工人员应做到工完料净场地清，特别应将电焊条和焊条头回收入库。
⑨制作好的成品，应及时编号摆放整齐。
四、施工方法及工序
<1>施工工序
1、根据图纸所给尺寸，测量新增钢结构立柱的标高。避免托梁与新吊车梁间距小，无法安装走台板。
2、根据图纸尺寸把与新增钢结构立柱阻碍的走台切除，如下图所示：
5、更换方法
a. 把需要更换吊车梁焊接车挡，保证安全距离。
b. 拆除旧吊车梁上道轨（两侧各延长1000mm拆除）。
c. 安装临时立柱，与屋架梁上面焊接牢固，与侧面立柱焊接加固，加千斤顶，用千斤顶与临时立柱加固屋架梁。
7、采用2台吊车吊装托梁至立柱外侧，里侧用2个10吨倒链安装到位并加固。
8、拆除临时立柱及千斤顶。
9、拆除旧吊车梁及旧钢结构立柱。
10、采用2台吊车安装新吊车梁（内外侧）。
11、安装走台板及辅助桁架。
12、安装道轨。
<2>施工注意要点
1、施工前，确保天车轨道上焊接车档，保证人身安全。
2、安装临时立柱时，H型钢上部必须与厂房屋架梁焊接牢固，并加钢板；临时立柱下侧支撑千斤顶四周必须加钢板固定。
3、托梁安装前，旧立柱上方必须提前搭设平台悬挂倒链。
4、吊车梁吊装前，水平支撑连接板焊接并用螺栓紧固完成。
5、两个吊车梁之间水平支撑、斜撑、走台板未安装完成前，不可试车。
6、若采用原厂房内行车倒运新吊车梁，需提前将屋顶彩瓦拆除几段，预留吊装孔。
7、吊车梁下弹簧板提前安装上。
<3>安装精度要求
柱子安装的允许偏差
轨道中心对吊车梁腹板轴线的偏移10.0 用吊线和钢尺检查
结束语：
在此次轧钢厂旧厂房检修过程中，将旧厂房两部分整合改造为一个整体，将12米跨厂房与18米跨两个厂房改造为一个30米跨厂房，从开始施工到投入使用工期为48小时，使用70个技工，圆满完成施工任务。比拆除重建缩短工期3到4个月；费用节约百万元。从以上数据来看，厂房托梁换柱技术能够大大缩短施工工期，对工厂整体效益和生产平衡贡献巨大。
参考文献：
[1]钢结构工程施工质量验收规范 GB/T50205-2001 中华人名共和国建设部 2002.3.1
[2]全国通用工业厂房结构构件标准图集 G-325 《吊车轨道连接》
论文作者:刘春斌
论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/6
标签：立柱论文; 吊车论文; 厂房论文; 钢尺论文; 腹板论文; 尺寸论文; 千斤顶论文; 《防护工程》2018年第25期论文;