冶金厂房主体钢结构施工流程解析

陈 战 彪

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)

冶金厂房主体钢结构施工流程解析

陈 战 彪

(山西一建集团有限公司，山西 太原 030012)

阐述了山西中阳钢铁厂棒材车间收集区域主体钢结构的施工方法，给出了钢铁厂棒材车间的收集区域选择，吊机占位及主吊机的选择，提出了钢柱的吊装、找正以及吊车梁安装的方法，并对屋面结构进行了安装，该钢结构流程可以为类似工程提供参考。

钢结构，施工方法，冶金厂房

1 工程概况

本工程为山西中阳钢铁厂棒材车间的收集区域。厂房采用全钢结构。屋架、吊车梁、柱子为山西中阳钢铁厂棒材车间收集区域厂房的主要承重构件。柱子为H型截面单肢柱，柱子主要有：H780×400×12×18，H900×400×12×18，H780×400×16×20，H900×500×14×22四种规格；钢柱与钢屋面梁连接采用刚接节点连接。钢柱肩梁采用单腹壁钢肩梁。钢吊车梁与钢柱肩梁连接采用铰接节点。钢柱与钢吊车梁上翼缘采用钢拉板铰接。钢吊车梁采用实腹钢梁焊接工字形，钢吊车梁下翼缘水平支撑及垂直支撑与钢吊车梁连接采用螺栓。屋面钢结构主要由钢水平支撑和钢檩条构成。

由于北方环境气候的特殊性，主体钢结构除了吊车梁采用Q235C以外，其余均采用Q235B材质进行加工制作。钢结构总量约550 t。山西中阳钢铁厂棒材车间的收集区域厂房整体结构外形如图1所示。

2 吊机占位及主吊机的选择

山西中阳钢铁厂棒材车间的收集区域厂房吊机吊装位置位于跨中。根据山西中阳钢铁厂棒材车间收集区域厂房的特点，在吊装的时候选用一台QY50型50 t汽车为主吊机，一台QY25型25 t汽车为辅吊机，配合装卸构件，局部比较远的位置需要选取120 t吊机进行吊装。构件最重约14 t，按捆绑式4根钢丝绳吊装计算，根据GB/T 16762—2009一般用途钢丝绳吊索特性和技术条件中公式2进行计算后选择钢丝绳直径为28 mm。可以满足吊装要求。

3 钢柱的吊装及找正

吊装钢柱主要采用单机旋转法，初步找正在钢柱就位后实施，找正后立即临时固定,临时固定采用拉风缆绳。山西中阳钢铁厂棒材车间收集区域厂房吊装钢柱的示意图如图2所示。

吊装之前，钢柱横放在预先准备好的枕木上，模板或方木垫在柱脚底板处，吊装过程中，钢柱底部与地面之间不得出现拖拉现象。吊装过程中在钢柱离地后起钩与转臂同时进行。当钢柱到预定位置上方200 mm时，停止吊机并保持稳定，钢柱与基础杯口对准后，慢慢落下，在钢柱快要到安装位置前应停止下落，检查钢柱对准情况，如有不满足及时调整。钢柱落至预定位置时，偏差必须在3 mm以内。当钢柱校正好后，缆风绳收紧，土建方可进行下道工序。

3.1 弹线

地坪标高线、基础顶面线、安装中心线必须弹在钢柱自身的三个面上。为了避免视差，便于观测，还应弹出一条与中心线平行的线在翼缘部位，除了在工字形截面钢柱矩形部分弹出中心线外，钢屋架及钢吊车梁的中心线在钢柱顶和钢牛腿顶面也应该弹出。作为钢柱安装、钢柱对位和钢柱校正时的依据，根据钢结构厂房的定位轴线测出与钢柱的安装中心线相对应的基础杯口顶面弹线。

3.2 杯底抄平

杯底抄平是使牛腿顶面标高准确的必要步骤，是进行对杯口底标高的一次检查和调整的过程。调整方法是：第一步测出钢柱基础杯口底的标高ha，测出钢柱牛腿顶面至钢柱底的长度hb；第二步根据钢牛腿顶面的钢柱基础杯口底测量标高ha与设计标高h之差，可得钢柱牛腿顶面至钢柱底应有的长度hc(hc=h-ha)；其次，将调整值(hc)与实测的长度(hb)相比，得到误差调整值Δh(Δh=hc-hb=h-ha-hb)即钢柱基础杯口底标高应有的调整值，并标在杯口内；最后，施工时将钢柱基础杯口底抹平至标志处，材料用细石混凝土或1∶2水泥砂浆。

对位时应向杯口内放入8个楔块用撬棍从钢柱四周，拨动柱脚，钢柱的吊装中心线与钢柱基础杯口上的吊装准线必须对准，保持钢柱基本垂直。钢柱对位后，应先略为打紧楔块，然后吊钩放松，检查柱对中情况，若满足要求，立即打紧楔块以临时固定钢柱，然后起重钩脱钩。除临时固定外，缆风绳拉锚也必须设置，确保安全。

3.3 钢柱的找正

钢柱的找正需要做以下三方面的内容：1)找正平面位置；2)找正垂直位置；3)找正标高。

垂直度是否满足规范要求将严重影响屋架，吊车梁等安装。钢柱的校正方法：当钢柱垂直度偏差较小时，纠正方法采用钢钎或用敲打楔块的方法来实现；当钢柱垂直度偏差较大时，纠正方法采用缆风绳校正法、钢管撑杆斜顶法和千斤顶校正法等。在钢柱校正后应立即对钢柱进行固定，在钢柱基础杯口与钢柱脚的空隙中浇筑细石混凝土，细石混凝土等级必须比钢柱混凝土高一个等级。应分两步浇筑细石混凝土，第一步浇筑至楔块底面，拔去楔块待细石混凝土强度达25%，第二步用细石混凝土浇满整个钢柱基础杯口。待钢柱基础杯口内的混凝土强度达70%后，钢结构厂房的上部结构构件吊装工作才能进行。

4 吊车梁安装

吊车梁采用材质为Q235C钢焊接实腹工字形梁，辅助桁架和制动板及下弦水平支撑材质为Q235B钢。

4.1 吊车梁吊装

在钢结构厂房钢柱校正后，钢柱间支撑必须马上安装，钢吊车梁吊装工作必须从柱间支撑跨开始吊装，并做好临时固定工作。栏杆、制动板和辅助桁架待该系统形成空间稳定体系后安装。

在吊装厂房钢吊车梁前，必须仔细对照设计图检查钢吊车梁的编号、几何尺寸以及钢牛腿的标高，安装钢吊车梁后应该马上把临时栏杆安装到预定位置。在吊装钢吊车梁时采用两点捆绑式吊装方法，为了防止吊装过程中吊车梁损坏，设包角处理在各吊点处。

吊装钢吊车梁到预定位置后，仅做临时固定和初步校正工作，钢吊车梁的最后校正和固定等待厂房钢屋面系统安装完后进行。

4.2 吊车梁的找正

钢吊车梁校正之前，在厂房钢柱上精确放出钢吊车梁的安装标高和中心距厂房轴线距离，供校正时参考；同时在吊车梁上标出吊车梁的腹板中心。钢吊车梁校正过程，必须两列(一跨内的)同时进行。

标高找正：在钢柱安装时，两列同一跨内每根钢吊车梁支座处的标高在找正时测出，然后根据测得高差(最高点与最低点之间的高差)，找正高差用调整钢吊车梁支座处的钢垫板高度来实现。找正后同一列钢吊车梁的整体高差、同一根钢吊车梁的高差、两根钢吊车梁相邻处的高差、钢吊车梁的安装间隙、两列钢吊车梁的相对高差均必须在规范允许的范围内，点焊牢固钢柱肩梁与标高调整钢垫板。校正过程中吊车梁的下挠问题应特别注意。

吊车梁的平面位置校正：比较吊车梁中心线，逐根找正采用千斤顶顶移的方法，在钢柱钢吊车梁侧用经纬仪标出距钢吊车梁中心的尺寸；也可采用经纬仪和钢尺为工具，根据主轴线将一跨内两端的四根钢吊车梁准确地校正好，拉上钢丝通线与校正好的钢吊车梁中心线，逐一进行校正。

钢吊车梁经校正后，每根钢吊车梁相对安装中心线以下指标的偏差必须在规范允许的范围内：钢吊车梁挠曲度偏差、钢吊车梁位移偏差及两列钢吊车梁的跨距偏差、相邻两根钢吊车梁的中心错位偏差。

垂直度校正：钢吊车梁的垂直度采用吊线锤方法进行检查，若发现大于规范允许规定值，可加钢斜垫板在两端的钢吊车梁支座面上，调整工具采用受拉葫芦或者千斤顶，直到钢吊车梁的垂直度满足规范要求，钢吊车梁与钢柱肩梁(或垫板)必须紧密结合，校正后立即马上进行最终固定。

5 屋面结构安装

根据现场情况，长度24 m的屋面梁整段出厂，取消分段进场、现场组装完整体吊装的流程。安装屋面结构吊机占位与吊车梁安装时吊机占位相同。屋面梁运到现场后，测量尺寸，按规范要求摆放。

山西中阳钢铁厂棒材车间收集区域厂房屋面梁吊装示意图如图3所示。

屋面系统的安装采用循序渐进法安装，先将左右屋面梁、托梁安装完毕后，再进行支撑、檩条和天沟的安装。在条件允许情况下，屋面檩条应优先采用组合吊装方法，加快施工速度，少用高空作业。

6 结语

随着一带一路政策的实施，钢铁的用量进一步增长，如何对冶金厂房主体钢结构施工，是值得探讨的问题之一，本文详细给出了某冶金厂房的主体钢结构施工流程，可以为同类的施工提供参考。

[1] 黎 丁，黄东阳，彭文海，等.广州亚运会主场馆大跨度悬挑顶篷主体钢构施工技术[J].施工技术，2012(2):69-71.

[2] 王元清，石永久.现代轻钢结构建筑及其在我国的应用[J].建筑结构学报，2013(1)：18-21.

[3] 董石麟.我国大跨度空间结构的发展与展望[J].空间结构，2000(4)：5-8.

[4] GB 50205—2001，钢结构工程施工质量验收规范[S].

The analysis on the construction process of main steel structure in the metallurgical workshop

Chen Zhanbiao

(Shanxi1stConstructionGroupCo.,Ltd,Taiyuan030012,China)

This paper has described the construction method of the main steel structure in the bar shop of Zhongyang Shanxi iron and steel factory,and the collection area selection of bar shop in iron and steel plant is given. This paper has given a description of the crane occupancy and the choice of the main hoist. This paper has given the hoisting of the steel column and the installation of the crane beam, and the roof structure installation. The steel structure process can provide reference for similar projects.

steel structure, construction method, metallurgical plant

2015-04-25

陈战彪(1978- )，男，工程师

1009-6825(2015)19-0092-02

TU391

A