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摘要:随着科技的进步,工业建筑领域得到了快速发展。钢结构工业厂房具有施工速度快、跨度大、抗震性能好,易于安装,污染少等优点,钢结构将逐渐取代钢筋混凝土被广泛应用于现代化工业厂房建设,钢结构施工质量直接决定了厂房结构安全及使用寿命,如何控制钢结构工业厂房施工质量是确保厂房后续生产稳定顺行的基础,现就钢结构施工质量进行探讨,对建筑业具有一定的借鉴意义。
关键词:钢结构;吊装工艺;焊接
0前言 随着工业经济的快速发展,工业建设项目投资规模空前大,大跨度的工业厂房越来越多,极大的促进了建筑行业的繁荣和发展。钢结构以强度高,跨度大,安装简便,造价低,施工周期短逐渐在行业建设中得到广泛应用。与钢筋混凝土结构相比,更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。随着炼钢技术和成型制造工艺的发展,给钢结构工程的应用带来新的活力:钢结构工程建设的日益发展,推动了钢结构设计和施工技术的不断完善。重型工业钢结构由于受自身特点,其施工过程中必须和其他各个行业的相互配合才能确保施工质量,才能保证钢结构厂房的结构安全和耐用。
1、钢结构施工前的准备工作??
只要设计施工,图纸是工程施工前的依据,强化施工图纸会审工作是后续钢结构工程施工顺行的保证。在钢结构工业厂房的设计期間,要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审, 必须熟悉图纸,检查施工图纸中设计不足之处,减少因图纸问题对工程质量、进度的影响,力争施工前把存在的图纸问题彻底解决。核对图纸各部尺寸有无不符之处,与土建和其他安装工程有无矛盾,核对无误后方可按施工图纸上的几何尺寸、技术要求,按照1:1的比例画出构件相互之间的尺寸及真实图形。认真审查钢结构安装施工组织设计,施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件,施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。钢结构工程制作工艺包括施工阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求,以及为保证产品质量而制订的各项具体措施。放样前样板制出后,必须在上面注上图号、零件名称、件数、位置、材料牌号、规格及加工符号等内容,使下料工作不致发生混乱,便于进行校核,为了保证产品质量,可利用XSTEEL钢结构细化软件,对钢结构进行整体深化设计,缩短了深化周期,提高了准确性,减少了材料损耗。钢结构安装工程施工组织设计审查的主要内容:①质量保证体系的建立;②特殊工种的培训;③新工艺新产品的应用;④钢结构工程质量、进度控制措施;⑥施工计划(工期)的安排。
2、钢结构安装阶段质量控制
根据工业厂房结构特点,编制实施性施工组织设计,确定钢结构构件安装的数量、安装工艺、吊装方案、起重机械选择、制定相应施工进度,件堆放场地;确定质量标准、安全措施和特殊施工技术等。为达到地脚螺栓位置准确,施工时可先用钢板或型钢框架做固定架将地脚螺栓固定,然后浇筑混凝土的控制方法。为保证地脚螺栓不受损伤,外露丝扣部分应涂黄油并用套子套住。起重机类型选择一般应根据工业厂房建设的大小而定,小型厂房结构采用自行式起重机安装,当厂房结构的高度和跨度较大时,可选用塔式起重机安装。在缺乏自行式起重机的地方,可采用桅杆式起重机等安装。大跨度的重型工业厂房,往往需要结合设备安装同时考虑结构构件的安装问题,选用的起重机既要安装厂房的承重结构又要能完成设备的安装,所以多选用大型自行式起重机、重型塔式起重机、大型牵缆式桅杆起重机等。对于重型构件,当一台起重机无法吊装时,也可用两台起重机抬吊。为达到基础顶面标高符合设计要求,基础施工时将混凝土浇筑到比设计标高约低40~60mm,待混凝土达到一定强度后,放置钢垫板并精确校准钢垫板的标高与平面位置,然后在垫板下浇筑比基础混凝土高一等级的细石混凝土,施工中要作好振捣和养护,确保细石混凝土与下层混凝土的紧密粘接。在吊装之前应根据《钢结构工程施工及验收规范》中的有关的规定,仔细检验钢构件的外形和几何尺寸,如有超出规定的偏差,在吊装之前应设法消除,以保证结构安装顺利进行。
3、钢结构构件的吊装工艺
工业厂房钢结构构件,包括柱、吊车梁、屋架、天窗架、檩条、支撑及墙架等,构件的形式、尺寸、重量、安装标高都不同,应采用不同的起重机械、吊装方法,以达到经济合理。工业厂房占地面积较大,通常用自行式起重机或塔式起重机吊装,其工艺流程图如图1所示。钢结构吊装时注意事项包括:(1)把柱脚的底板的十字线弹出,地脚螺栓的中心线弹出,柱脚剪力孔清理干净,待钢柱就位后,调整标高,把螺母紧固;(2)吊装完一个区域的钢柱后,吊装连系杆,这样保证钢柱整体稳定性,使吊装钢梁时钢柱不容易变形;(3)吊装钢梁,两对钢梁空中对接,并把高强螺栓初拧,第一根钢梁用四道缆风绳拉紧,防止钢梁向一边倾斜。
图1 钢结构吊装简单工艺流程图
4、钢结构焊接质量控制措施
焊接工艺应根据母材类别、焊接性能、厚度、焊接接头形式确定相应的焊接方案,并对焊接接头进行外观检查、射线照相检验、力学性能试验,以及金相组织、抗腐蚀、硬度等方面的检验、试验和评定。经评定合格的焊接工艺才可作为工程焊接施工的依据。焊接工艺评定必须符合GB50205《钢结构工程施工及验收规范》及其他有关焊接规范、标准的规定。焊接及拼接过程中应注意以下事项:(1)适当放出余量,这是由于下料切割时焊缝有一定的收缩量,自动切割缝为2mm,手工切割缝为3mm;(2)拼板焊接前应清除焊缝口锈蚀、油迹、毛刺等,按要求开好坡口,单面坡口50°~60°之间,纯边高度1.5mm~2mm,焊缝、焊剂、焊丝保证清洁确保焊接质量;(3)考虑割切、焊接的收缩余量及组装误差,长度一般应放20mm~30mm,切割宽度误差应不大于1mm;根据板厚随时调节火焰大小、氧气压力和切割速度,确保切口光顺平滑;(4)定位焊间距一般为300mm~400mm,焊缝高度不超过设计缝厚度的2/3,焊条型号应与构件材质相匹配。梁柱连接为弧形板加强全焊节点,节点区域受力大,质量要求高,采用等离子弧焊工艺和二氧化碳气体保护焊,减小焊接变形和残余应力,确保焊接质量。
5、结语
通过钢结构在工业厂房的广泛应用,应及时组织及总结已建成的钢结构施工工程经验,达到钢结构工业厂房在安装施工过程中各环节的质量均处于受控状态,必须应研究制定切实可行的技术工艺措施和质量保证措施,才能确保厂房建筑结构安全。
参考文献:
[1]陈绍蓉.钢结构[M].中国建筑工业出版社,2006.
[2]陈双全.钢结构厂房施工安全技术管理[J].建筑安全,2011(08)
[3]路克宽.钢结构工程便携手册[M].北京机械工业出版社,2003.
[4]冀书成,冯红.关于高层建筑钢结构安装几个问题的总结[J].包钢科技,2011(03)
[5]殷伟斌.钢结构厂房工程施工常见质量问题及控制措施[J].中国科技信息,2005(17)
[6]祝志明,凌小平,王洪海.大跨度工业厂房钢结构安装施工技术[J].建筑施工,2004(04)
关键词:钢结构;吊装工艺;焊接
0前言 随着工业经济的快速发展,工业建设项目投资规模空前大,大跨度的工业厂房越来越多,极大的促进了建筑行业的繁荣和发展。钢结构以强度高,跨度大,安装简便,造价低,施工周期短逐渐在行业建设中得到广泛应用。与钢筋混凝土结构相比,更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。随着炼钢技术和成型制造工艺的发展,给钢结构工程的应用带来新的活力:钢结构工程建设的日益发展,推动了钢结构设计和施工技术的不断完善。重型工业钢结构由于受自身特点,其施工过程中必须和其他各个行业的相互配合才能确保施工质量,才能保证钢结构厂房的结构安全和耐用。
1、钢结构施工前的准备工作??
只要设计施工,图纸是工程施工前的依据,强化施工图纸会审工作是后续钢结构工程施工顺行的保证。在钢结构工业厂房的设计期間,要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审, 必须熟悉图纸,检查施工图纸中设计不足之处,减少因图纸问题对工程质量、进度的影响,力争施工前把存在的图纸问题彻底解决。核对图纸各部尺寸有无不符之处,与土建和其他安装工程有无矛盾,核对无误后方可按施工图纸上的几何尺寸、技术要求,按照1:1的比例画出构件相互之间的尺寸及真实图形。认真审查钢结构安装施工组织设计,施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件,施工组织设计的完善程度直接影响工程的质量、进度。钢结构工程制作工艺包括施工阶段各工序、各分项的质量标准、技术要求,以及为保证产品质量而制订的各项具体措施。放样前样板制出后,必须在上面注上图号、零件名称、件数、位置、材料牌号、规格及加工符号等内容,使下料工作不致发生混乱,便于进行校核,为了保证产品质量,可利用XSTEEL钢结构细化软件,对钢结构进行整体深化设计,缩短了深化周期,提高了准确性,减少了材料损耗。钢结构安装工程施工组织设计审查的主要内容:①质量保证体系的建立;②特殊工种的培训;③新工艺新产品的应用;④钢结构工程质量、进度控制措施;⑥施工计划(工期)的安排。
2、钢结构安装阶段质量控制
根据工业厂房结构特点,编制实施性施工组织设计,确定钢结构构件安装的数量、安装工艺、吊装方案、起重机械选择、制定相应施工进度,件堆放场地;确定质量标准、安全措施和特殊施工技术等。为达到地脚螺栓位置准确,施工时可先用钢板或型钢框架做固定架将地脚螺栓固定,然后浇筑混凝土的控制方法。为保证地脚螺栓不受损伤,外露丝扣部分应涂黄油并用套子套住。起重机类型选择一般应根据工业厂房建设的大小而定,小型厂房结构采用自行式起重机安装,当厂房结构的高度和跨度较大时,可选用塔式起重机安装。在缺乏自行式起重机的地方,可采用桅杆式起重机等安装。大跨度的重型工业厂房,往往需要结合设备安装同时考虑结构构件的安装问题,选用的起重机既要安装厂房的承重结构又要能完成设备的安装,所以多选用大型自行式起重机、重型塔式起重机、大型牵缆式桅杆起重机等。对于重型构件,当一台起重机无法吊装时,也可用两台起重机抬吊。为达到基础顶面标高符合设计要求,基础施工时将混凝土浇筑到比设计标高约低40~60mm,待混凝土达到一定强度后,放置钢垫板并精确校准钢垫板的标高与平面位置,然后在垫板下浇筑比基础混凝土高一等级的细石混凝土,施工中要作好振捣和养护,确保细石混凝土与下层混凝土的紧密粘接。在吊装之前应根据《钢结构工程施工及验收规范》中的有关的规定,仔细检验钢构件的外形和几何尺寸,如有超出规定的偏差,在吊装之前应设法消除,以保证结构安装顺利进行。
3、钢结构构件的吊装工艺
工业厂房钢结构构件,包括柱、吊车梁、屋架、天窗架、檩条、支撑及墙架等,构件的形式、尺寸、重量、安装标高都不同,应采用不同的起重机械、吊装方法,以达到经济合理。工业厂房占地面积较大,通常用自行式起重机或塔式起重机吊装,其工艺流程图如图1所示。钢结构吊装时注意事项包括:(1)把柱脚的底板的十字线弹出,地脚螺栓的中心线弹出,柱脚剪力孔清理干净,待钢柱就位后,调整标高,把螺母紧固;(2)吊装完一个区域的钢柱后,吊装连系杆,这样保证钢柱整体稳定性,使吊装钢梁时钢柱不容易变形;(3)吊装钢梁,两对钢梁空中对接,并把高强螺栓初拧,第一根钢梁用四道缆风绳拉紧,防止钢梁向一边倾斜。
图1 钢结构吊装简单工艺流程图
4、钢结构焊接质量控制措施
焊接工艺应根据母材类别、焊接性能、厚度、焊接接头形式确定相应的焊接方案,并对焊接接头进行外观检查、射线照相检验、力学性能试验,以及金相组织、抗腐蚀、硬度等方面的检验、试验和评定。经评定合格的焊接工艺才可作为工程焊接施工的依据。焊接工艺评定必须符合GB50205《钢结构工程施工及验收规范》及其他有关焊接规范、标准的规定。焊接及拼接过程中应注意以下事项:(1)适当放出余量,这是由于下料切割时焊缝有一定的收缩量,自动切割缝为2mm,手工切割缝为3mm;(2)拼板焊接前应清除焊缝口锈蚀、油迹、毛刺等,按要求开好坡口,单面坡口50°~60°之间,纯边高度1.5mm~2mm,焊缝、焊剂、焊丝保证清洁确保焊接质量;(3)考虑割切、焊接的收缩余量及组装误差,长度一般应放20mm~30mm,切割宽度误差应不大于1mm;根据板厚随时调节火焰大小、氧气压力和切割速度,确保切口光顺平滑;(4)定位焊间距一般为300mm~400mm,焊缝高度不超过设计缝厚度的2/3,焊条型号应与构件材质相匹配。梁柱连接为弧形板加强全焊节点,节点区域受力大,质量要求高,采用等离子弧焊工艺和二氧化碳气体保护焊,减小焊接变形和残余应力,确保焊接质量。
5、结语
通过钢结构在工业厂房的广泛应用,应及时组织及总结已建成的钢结构施工工程经验,达到钢结构工业厂房在安装施工过程中各环节的质量均处于受控状态,必须应研究制定切实可行的技术工艺措施和质量保证措施,才能确保厂房建筑结构安全。
参考文献:
[1]陈绍蓉.钢结构[M].中国建筑工业出版社,2006.
[2]陈双全.钢结构厂房施工安全技术管理[J].建筑安全,2011(08)
[3]路克宽.钢结构工程便携手册[M].北京机械工业出版社,2003.
[4]冀书成,冯红.关于高层建筑钢结构安装几个问题的总结[J].包钢科技,2011(03)
[5]殷伟斌.钢结构厂房工程施工常见质量问题及控制措施[J].中国科技信息,2005(17)
[6]祝志明,凌小平,王洪海.大跨度工业厂房钢结构安装施工技术[J].建筑施工,2004(04)