大跨度工业厂房钢结构安装施工技术.pdf

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施工技术■栩国舞晦2013年1月【文章编号】1673—0038{2013)02—0106-02大跨度工业厂房钢结构安装施工技术马飞(酒钢集团冶金建设有限公司甘肃省嘉峪关市735100)摘要：随着建筑技术和建筑新材料的不断发展，大跨度钢结构技术在工业厂房建设中得到了广泛的应用。大跨度钢结构技术面临的情况也日益的复杂和呈现多样化的趋势，在这种大环境下对大跨度钢结构技术的发展也提出了更高的要求，过去传统的一些施工经验和做法已经不能满足钢结构发展的要求。本文就是针对当前的大跨度工业厂房钢结构施工技术展开研究。关键词：大跨度；钢结构；施工技术引言钢结构建筑是房建工程的一个分支，具有其他结构无法比拟的优点，钢结构在房建工程中的应用已经给建筑行业带来了一场较深层次的技术革命，从设计方案、施工技术、到建筑材料的使用都出现了革命性的变化。随着国内外钢结构新技术和新工艺的推广和使用，钢结构在房屋建筑领域得到了更快韵发展。1钢结构在厂房建筑应用中的优势1．1材料的强度高。塑性和韧性好和混凝土、砖石、木材等其它建筑材料相比，钢材的强度要高得多。因此，钢结构特别适用于跨度较长或荷载较大的结构和构件。此外，钢材在塑性和韧性方面也具有十分可观的优势，钢结构在一般荷载作用下不会因为超载而产生裂缝，结构对动力荷载的适应性能力也较其他材料较强。钢材所特有的良好的延性也使得钢结构具有十分显著的抗震性能。1．2钢结构材料材质均匀与力学计算的假定相同，钢材内部组织材质均匀具有各向同性，而且在一定的应力幅度内是弹性变化的。因此，钢结构的实际受力情况和工程力学中按照弹性材料计算的结果比较符合，此外，也可以通过提高钢材在冶炼和轧制过程中的质量来保证材质的波动范围。1．3钢结构制造简便。施工周期短钢结构所用的材料成材简单、加工方便，并能使用机械操作，因此钢结构一般是在专业化的金属结构厂内先做成精确度较高的成品构件，再运往工地拼装使用。构件在工地拼装时，既可以使用较为方便的普通螺栓和高强度螺栓，也可以在施工场地地面拼装焊接成大的单元后再进行吊装，以缩短施工周期。此外，对已建成的钢结构建筑也可以比较方便的进行改建和加固，用螺栓连接的钢结构建筑还可以根据需要进行拆迁，一旦业主对钢结构建筑的厂址不满或因外界环境发生意想不到的变化，则可以对整个建筑进行拆迁，耗时较短，损失较小，而所有这些是混凝土建筑所不能企及的。1．4钢结构符合可持续发展政策钢结构建筑是一项绿色环保建筑产业，相对于钢筋混凝土结构、砖混结构而言，钢结构对资源、能源的利用相对合理，对环境的破坏相对较少，是解决环境问题的一个有效突破口。钢材作为一种高强、高效能的材料，不但具有很高的再循环价值，而且材料的边角料也可回收利用。据统计，与其他类型的同等规模建筑物相比，钢结构建筑在建造过程中有害气体的排放量降低35％左右。此外，钢结构具有工厂化生产、现场施工周期短的优点，能够最大限度地减少施工过程对周围环境的影响，同时砂石、土和水泥等散料也很少使用，能够从根本上避免尘土飞扬、环境污染、废物堆积以及噪声污染等问题。钢结构作为一种新型体系可以带动其他节能环保材料的推广使用，钢结构体系具有十分可观的灵活性，各种轻质高强墙体材料都可以应用到钢结构中，推动实现墙体材料的改革和成套应用。1．5结构自重轻。抗震能力强根据比较，对于同一种建筑造型，一栋六层钢结构住宅重量仅相当于一栋四层砖混结构住宅的重量。建筑总重量小，地震力效应较小，延性良好，对应的抗震性能十分优越，多次震后资料对比都说明了这一点。2工业厂房大跨度钢结构的安装施工改待建厂房主要由23榀四联跨主桁架、次桁架、檩条及钢柱组成，主桁架高度为22．6m，最大跨度为51．25m，标准跨度为48m，次桁架跨度为20m。主桁架、钢柱及次桁架的构件均为材质为Q345的钢管。檩条为宽翼缘工字型钢。(图1)2．1大跨度钢结构施工安装总流程 2013年1月口旺正玉]匿施工技术、图1单跨桁架不意图施工条件所限，不能四跨同时施工，只能按先后顺序逐跨施工。施工顺序的选择对于整个结构的最终成型状态有着非常重要的影响。如果施工顺序为从两个边跨向中间靠拢，则最后一跨结构的施工很有可能会因为前期施工累计的施工偏差而导致结构无法正常合拢或者产生较大的结构附加应力，而如果选择从中间跨向两个边跨展开的施工顺序则能很好地控制结构的合拢状态和避免较大结构附加应力。基于以上分析根据指挥部的总体施工部署，该雨棚钢结构部分的安装最终的总体施工流程为：C跨_+B跨一A跨一D跨。2．2钢柱吊装由于钢柱整体刚度较好且构件形状对称，所以吊点的位置选择较为方便。钢柱单件重量最重为13t，选用50t汽车吊，吊装索具选用选取+26的纤维芯钢丝绳，卡环选用四个4t的进口卡环，经验算均满足吊装要求。吊装前先检查柱底螺栓是否偏位，对偏位螺栓应进行校正，采用冷校正锤击法，柱底板孔采用模板套位，将套位后的模板与地脚螺栓和轴线进行复合套位，如有偏差，使用铁锤进行敲击，使螺栓达到要求，敲击时用螺母保护好丝扣，防止丝扣受损，螺栓调校完成后实施吊装。将钢柱柱脚的中线对准测量放线的轴线，如误差过大则用千斤顶将柱脚轴线误差调校至规范要求范围内，满足设计要求。用垫铁将钢柱标高调校至设计要求范围内，使钢柱只能水平方向位移，不能上下移动。将标高、柱底轴线调校好的钢柱利用四个准备好的手动葫芦调校垂直，将调校好的钢柱与预埋件焊接固定，即钢柱的校正工作完成。圈2钢柱吊装示意图2．3临时支撑的安装临时支撑标准节横截面尺寸为：2mx2m，高度为：2m；非标准节横截面尺寸为2mx2m，高度为：1m；立柱采用qbl40x6钢管，斜腹杆和横杆采用dp76x4的钢管，钢材材质均为Q345B。非标准节顶部设有可调节高度的装置，通过标准节和非标准节的组合可随意调整临时支撑的整体高度，使得临时支撑可灵活应用于任意高度的支撑。临时支撑的位置布置根据主桁架的具体施工方案而定，在桁架断点处设置临时支撑作为临时支撑点。临时支撑采用钢筋混凝土独立基础，在临时支撑四周设置1．5m高防撞护栏，并用彩钢板进行维护，在顶部搭设操作平台。堑墼嬖；。。，，，，譬=：=：’互=：=≈、一煎墼摆!桁架段1．，，二：乡一一——～专、一二靛￡墨摆曼、j、’一吾——一专——一——一塑壁墼巧二塞攫丝塑!篱奎攫堕塞2：翅挂壁21一‘争：H“H!一—：三：图3支撑布置图2．4桁架安装桁架的安装采用分段吊装高空拼装方法，主要安装流程为：钢柱的安装_临时支撑的安装_桁架吊装及高空拼装_檩条及屋面板的安装_临时支撑拆除。具体每一跨或者每一榀桁架的安装方法会根据具体的施工条件来确定。图4桁莱完成安装现场图3结语相比较传统的水泥混凝土建筑，钢结构能够实现工厂化生产，能够更好的控制施工的精度，从而保证施工的质量，但是在实际施工过程中还是要不断加强对钢结构施工技术的研究，特别是对于大跨度钢结构的施工要特别注意，要注重对结构总体稳定性的把握。确保施工的质量和安全。参考文献[1】郭彦林，刘学武，张庆林，等．复杂钢结构施工力学问题的研究与应用『J1_施工技术，2006，35(12)．[2】谢巍．大跨度钢桁架结构分段吊装技术研究与应用[D】．重庆大学，2008．【3】徐冠彤．钢结构厂房工程施工质量控制的要点和措施【J】．山西建筑，2007，33(18)．