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【摘 要】工业钢结构厂房大跨度钢结构安装有着一定的特殊性，在施工的过程中会遇到各种各样复杂点的问题，环境变化也对安装工艺提出了更高的要求。钢结构有着强度高、力学性能优良、工业化程度高、绿色环保等优势，其在工业厂房工程中的应用是十分必要的。本文结合大跨度厂房的特点，以具体工程实例为基础，探讨了工业钢结构厂房大跨度钢结构钢柱、钢托架及钢屋架等安装技术要点，旨在为相关工程实践提供参考。
【关键词】工业钢结构厂房；大跨度；钢结构安装；吊装；焊接
【中图分类号】TU745.2 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2016）20-0048-02
前言
对于工业钢结构厂房大跨度钢结构安装项目来说，往往存在着构建重、外形尺寸大的特点，大型钢构件的现场预拼装存在着较大困难，钢结构的安装存在诸多难点和控制要点。传统的钢结构施工与安装技术已经难以满足要求。基于以上，本文结合工程实例，简要探讨了关于工业钢结构厂房大跨度钢结构安装的相关问题。
1.钢结构在大跨度工业厂房中的应用优势
第一，钢材有着强度高、自重轻的优点，相较于其他建筑材料来说，抗震性能更加优良，且钢结构材料内部质地均匀，韧性和可塑性良好，属于理想弹性体，承受荷载的过程中允许一定程度变形。
第二，钢结构的制作和加工基本上实现了工业化，安装过程简便。对于大跨度工业厂房来说，在施工现场进行预拼装即可，减小了安装难度，安装和拆卸都十分方便，能够有效缩短工期，对于降低材料成本也有着积极的意义。
第三，相较于砖混结构、钢筋混凝土结构来说，钢材的环保性更加优良，其材料来源简单，对环境影响小，在绿色建筑迅猛发展的背景下，钢结构的应用越来越受到关注[1]。此外，钢结构在施工的过程中产生的建筑垃圾较少，且不会产生扬尘污染和噪声污染，环保性十分优良。
2.工程概况
该厂房项目为特大型工业厂房，建筑面积为14.60万㎡，占地面积为34365㎡，该项目有着厂房跨度大、外形尺寸大的特点。主要构件包括17根钢柱，四排横向天窗架、水平支撑系杆及蜂窝梁等，1榀60m钢托架，9榀钢屋架，其中钢托架单件重量为46t，钢屋架单件重量为76t，整个厂房钢结构总重量达到了1400t以上。
3.主要安装施工方法
该厂房钢结构吊装施工顺序为：钢柱系统安装→钢托架安装→钢屋架、水平支撑安装→天窗架安装。具体安装施工方法如下：
3.1 安装前施工准备
以构件参数和现场条件为基础，安装施工采用150t履带吊车，采用跨外就近安装的方式对60m跨度钢托架进行安装，吊杆长度27m，吊装半径＜8m。采用跨内吊装的方式进行69m跨度钢屋架的吊装，主杆长度为42m副杆长度为13m，吊装半径＜12m。
在钢架构加工厂制作钢屋架和钢托架的过程中，制作成散装构件，并进行预组装，对各个构件编号，以散件形式运输到施工现场，在施工现场搭设组装平台，进行钢屋架和钢托架的现场组装[2]。
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3.2 钢柱系统安装
对基础杯口内表面进行打毛处理，之后清洗干净，在吊装的过程中，选择合适的钢丝绳，对垂直度和标高进行严格控制，待到钢柱找正之后，将楔铁楔入钢柱与基础杯口之间进行固定，之后吊车松钩，完成第一根钢柱吊装。对于第二根钢柱的吊装来说，为了保证钢柱平面的稳定性，需要在安装找正之后及时安装柱顶压杆和柱间支撑。
3.3 钢托架拼装与焊接
在第一根钢柱安装的过程中可同时进行钢托架的预拼装，用测量仪器和钢尺控制拼装的几何尺寸及水平度，符合要求后方可进行焊接[3]。在焊接的过程中要根据设计选用焊条，并对焊条进行烘焙。在焊接完毕后，用气割方式切除焊口多余部分，修磨平整。在焊接的过程中，应至少配备四名焊工采用对称的方式同时进行焊接，具体的焊接顺序如下：首先焊接上下弦四道对接焊缝，之后以钢托架中间节点为中心向两端焊接，所有节点第一层焊接完毕后清理焊缝，及时处理焊接缺陷，用水平仪复测钢托架，看是否出现变形情况，以此为依据来优化和修正焊接工艺。之后每层的焊接顺序和方法与第一层焊缝间接一致。
3.4 钢托架安装
将润滑剂加入到钢柱柱顶与钢托架连接制作的底板之下，保证其能够自由收缩，并减少对钢柱的推力，在恒载水平下，屋盖变形完成之后进行支座与柱顶的焊接。利用150t履带，采用27m长的吊杆在半径8m内进行钢托架的吊装。
3.5 钢屋架瓶装与焊接
对于钢屋架的预拼装来说，主要包括两个步骤：
（1）在施工现场搭设组装平台，利用测量仪进行组装平台平整度找平，以施工详图为依据，在组装平台进行1:1的放样，沿着屋架外轮廓线间断点进行短角钢的焊接，形成组装胎膜，以此来对钢屋架的几何形状和尺寸进行有效的控制[4]。将钢屋架分成两个半榀，焊接成型之后，利用跨车间行车将其调运到交接处。
（2）通过150t滤袋吊将钢屋架调运到现场进行组对，钢屋架的焊接顺序、方法及相关控制手段与钢托架一致。
3.6 屋面系统安装
在拼装焊接完成两榀钢屋架之后，即可以吊装厂房屋面系统，将润滑剂加入到钢屋架底座和柱顶间，待到钢屋架就位之后，利用螺栓来固定连接柱顶和支座，进行屋面构件的安装，安装完毕之后进行焊接。安装完两榀钢屋架之后，进行支撑、檀条等构件的安装[5]。将每两跨设置为一个单元，在一个单元之内，所有构件安装完毕之后，则可以进行天窗架的安装，安装的过程中，需要在地面对现场实际情况进行勘察，以数榀钢屋架为一组，以组为单位进行框架式整体的吊装。在一个单元安装完成之后，依此安装之后的每个单元，直至安装结束。
4.结论
综上所述，钢结构在工业厂房项目中的应用是十分必要的，但对于大跨度钢结构工业厂房来说，其钢结构的安装往往存在众多复杂的问题。本文结合工程实例，着重探讨了大跨度钢结构工业厂房钢结构的安装技术及流程，并明确安装过程中需要注意的问题，详细分析了具体的安装步骤和工序，旨在为相关工程实践提供参考。
参考文献
[1]罗思明.工业厂房钢结构安装施工实践[J].中国建设信息,2013,11:64-65.
[2]邢学谦.当前的大跨度工业厂房的钢结构施工与安装技术[J].中国建筑金属结构,2013,18:24.
[3]牛犇.大跨度空间钢结构施工技术研究与监测[D].天津大学,2014.
[4]宫曙光,周荣涛.冶金工业厂房钢结构的安装施工技术研究[J].冶金丛刊,2016,04:38.
[5]党保卫.适应新常态,努力促进建筑钢结构行业的创新发展[A].钢结构建筑工业化与新技术应用[C].:,2016:7.
论文作者:陈永成
论文发表刊物:《建筑知识》2016年20期
论文发表时间:2017/6/1
标签：屋架论文; 钢结构论文; 托架论文; 厂房论文; 工业论文; 大跨度论文; 构件论文; 《建筑知识》2016年20期论文;