摘要：在建筑行业飞速发展的背景下，钢结构厂房以其安装便捷、施工速率高等独特优点得到了大范围的应用。因此，本文以某大型钢结构厂房钢结构施工为例，分析了钢结构制作安装措施，介绍了钢结构式钢柱、长实腹钢梁施工关键技术，阐述了大型钢结构变形验算方式及控制措施。并依据单榀钢架整体稳定性变化趋势，对大型钢结构厂房钢结构安装施工质量控制要点进行了进一步探究，以期为大型钢结构厂房施工提供有效的参考。
关键词：大型；钢结构；厂房；制作；安装
前言：某大型钢结构厂房建设工程为XX地重钢钢构生产线厂房，总长度为181.3m，跨度为30.0m，柱距为9.1m，檐口高度为11.528m，为大型钢结构厂房。该钢结构厂房结构形式为无吊车单跨双坡门式钢架，钢材材质为Q345B，钢柱柱脚为插入式设计。钢柱主要为双肢钢管格构柱形，双肢长度为2.0m，单肢截面为φ400*10 C40钢管混凝土+φ380*8钢管模式。本文对该厂房钢结构制作与安装施工进行了简单的分析，具体如下：
一、大型钢结构厂房钢结构的制作
图1大型钢结构厂房钢结构剖面图/mm
1、大型钢结构厂房制作准备
由于本大型钢结构厂房主要依据CECS 102：2004门式钢架结构进行设置，整体工程横向宽度远超出标准工程要求。因此为保证大型钢结构厂房稳定运行，就需要在钢结构厂房制作前期进行横向施工缝处理，如图1所示。即在中部设置双柱，通过一榀框架的合理应用，将整体钢结构厂房划分为两榀框架，促使每一榀框架长度在设计标准长度限度内，最大限度降低温度应力对钢结构的不利影响。
2、零件放样矫正
一方面，在零件放样下料阶段，为保证放样下料精度，可进行零件焊接收缩补偿余量的合理设置。零件下料尺寸计算公式为：理论设计尺寸（mm）+焊接收缩量（mm）+加工余量（mm）-焊接间隙值（mm）。
另一方面，在零件矫正阶段，为最大限度降低钢板轧制应力及热变形，应采用专用钢板矫平设备，控制钢板平整度在1.0mm/m2以下[1]。
3、反变形设计及箱形焊接
大型钢结构厂房在实际钢结构制作过程中，由于外侧两翼缘板为非对称模式，为避免焊接阶段焊接角度变形，可依据工艺试验结果。借鉴以往工程经验，设置一定的反变形参数。同时沿一侧翼缘板、中间两腹板、另一侧翼缘板方向，进行单独单箱形柱组装。
在箱形焊接环节，考虑到箱形内腹板实施焊接技术空间较小，可首先采用二氧化碳气体维护焊打底；而在组合箱焊接阶段，则可以利用端面机进行端面铣削加工。结合牛腿组装、焊接，可形成完整的钢结构施工系统。
二、大型钢结构厂房结构安装技术
首先，支撑体系制作。在大型钢结构厂房安装过程中，支撑体系可以将多个分散的框架组合成稳定的完整结构，为结构、构件平面外稳定提供充足的支撑。依据支撑体系运行需求，可沿大型钢结构厂房纵方向设置四道屋面水平支撑。同时依据屋面水平支撑情况进行对应柱间支撑的设置。
其次，选择支撑模式。钢架轻型房屋钢结构具有荷载轻、截面小、线刚度小的特点。考虑到面板蒙皮效应及侧向位移，可在钢结构周边设置200mm厚砖墙维护。结合锚固钢筋、钢柱拉结的合理设置，保证整体厂房钢架构件稳定平衡。
最后，隅撑施工制作。由于大型钢结构厂房支撑点间距较大，为保证屋面梁平面外稳定，就需要采用隅撑、檩条等装置，降低屋面梁外平面计算长度。在实际制作过程中，可在屋脊位置进行檩条的合理设置。
三、大型钢结构厂房钢结构安装施工措施
1、大型钢结构厂房安装流程
大型钢结构厂房安装首先为杯口基础重复测量放线，然后为双肢格构式钢柱吊装、分层式柱间支撑安装。同时进行钢柱测量校准，随后进行长实腹钢梁施工拼装及吊装校对，最终进行合龙支撑安装校正[2]。
2、高格构式钢柱安装及钢柱吊装计算
首先，在大型钢结构厂房安装过程中，钢结构式钢柱安装需要依据钢柱吊装前变形要求进行强度验算。若本工程选择一台70t履带式起重机、一台20t汽车起重机辅助吊装，整体起吊吊装方式为单机旋转式一点正吊方式。考虑到双肢钢柱平面内刚度远高于平面外刚度，可对钢柱起吊瞬间最大竖向位移、最大平面内应力进行计算。即吊装用平衡梁计算长度L0=L1*u，取u=1，L=300.0cm。若吊臂仰角为30°，且钢丝绳破断瞬间力=2000.0N。则水平力P=200.0*sin30°=100.0N＜200.0N，整体钢柱吊装风险因素较小。
其次，在钢柱起吊前期，需从横、纵两个方面进行钢柱中心线投放。并在钢柱纵、横轴线位置设置经纬仪，以保证钢柱两面中心线校正的准确性。
最后，在钢柱到达杯底之后，可依据图2标高数据变化，分别设置六个在方向固定点进行斜楔措施。
图2 钢结构厂房主轧跨吊梁面标高测量数据折线图
3、长实腹钢梁安装施工
首先，由于该工程钢梁安装高度较高，为避免高空拼装作业对整体安装速率的不利影响。可依据整体地面拼装模式，在屋脊跨中设置四个吊装节点。
其次，在实际长实腹钢梁安装阶段，可在胎架上进行钢梁立放组装。并分别以初拧、终拧方式进行强螺栓紧固。即在初拧完毕后进行工具式吊耳安装。同时在屋面钢梁跨中线两侧进行缆风绳的合理设置[3]。结合钢梁安全网生命线的合理设置，可为单榀钢架稳定运行提供依据。
最后，选择悬臂转折区域合龙位置，沿由内向外方向进行底部转换层结构安装。即在合龙前后安全性能评估的基础上，选择第一次合龙节点。并设置临时性合龙接头。同时依据合龙前期变形监测数据，确定合龙间期。并进行合龙构件的固定安装。
综上所述，大型钢结构厂房施工是我国房屋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。
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（16）：256-257.
论文作者:刘岚
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签：钢结构论文; 钢结构厂房论文; 钢梁论文; 钢架论文; 屋面论文; 结构论文; 零件论文; 《基层建设》2018年第34期论文;