钢结构工业厂房施工技术分析

张旭阳　陈博韬

(1.兰州大学，甘肃 兰州　730107；　2.西华大学，四川 成都　610039)



钢结构工业厂房施工技术分析

张旭阳1陈博韬2

(1.兰州大学，甘肃 兰州730107；2.西华大学，四川 成都610039)

介绍了钢结构工业厂房的特点，从起重机选择、测量技术、钢柱吊装、现场焊接四方面，阐述了钢结构工业厂房的施工技术，旨在提升工业厂房的施工水平，实现厂房建设的经济性与高效性。

钢结构，工业厂房，起重机，测量技术，焊接工艺

0　引言

钢结构工业厂房设计突破了传统施工理念的限制，从操作简便性、成本经济性等角度出发，对起重机、测量手段、焊接工艺等进行选择，改善厂房设计中死板建设格局，且通过对绿色环保施工材料的应用，增强钢结构施工效果，达到最佳的工程施工状态，并就此提升钢结构工业厂房建设质量。以下就是对钢结构工业厂房中施工技术的详细阐述，望其能为当代钢材市场的健康稳定发展提供有利的文字参考，并带动其不断优化自身施工手段。

1　钢结构工业厂房特点

就当前的现状来看，钢结构工业厂房特点主要体现在以下几个方面：

第一，施工操作简便性，即钢结构工业厂房在设计过程中突破了钢筋混凝土结构设计理念，在厂房建设过程中注重运用钢结构构件设计结构主体，从而简化构件安装过程，同时规避传统厂房设计过程中凸显出的周期耗费长且操作难度较大等问题；

第二，性能、自重全面优化，即钢结构工业厂房在设计过程中注重对先进材料展开系统化研究，同时在施工作业过程中以轻质、承载力等作为材料选用标准，将厂房自重降低30%，达到可靠性、安全性厂房建设状态。此外，在材料选用过程中，施工人员注重将材料制作成矩形、梯形等结构框架，减少材料所占空间[1]；

第三，绿化性能提升，即当前钢结构工业厂房施工项目在开展过程中融入了“以绿色环保理念为主”的设计思想，同时注重绿色环保型材料的应用，并检测施工材料循环利用可能性，就此突出绿色建设理念，达到最佳的工程施工状态。

2　钢结构工业厂房中施工技术的具体应用

2.1起重机选择

图1为起重机结构图，而由于起重机类型的选择在中小型厂房结构设计中起着至关重要的影响作用，因而施工单位在厂房主体结构设计过程中应从厂房长度、高度、跨度等角度出发，对起重机类型进行确定。如，在重型工业厂房作业中，应采用桅杆式起重机。同时，基于起重机类型选用的基础上，应针对起重机半径、稳定性、最小起重臂等数值进行计算，而在起重机半径计算过程中应严格遵从Rmin=F+D+0.5b，D=g+(h1+h2+h3-E)cota计算原则，并明晰Rmin，F，b，D等分别为最小起重半径、距离、构件宽度、边缘距离，从而通过计算结果对起重机半径进行控制，满足厂房施工作业要求。此外，在起重机安装过程中，为了保障起重机结构稳定性，应通过公式：K=稳定力矩/倾覆力矩≥1.4对起重机稳定性能进行检测，满足施工需求。而在最小臂长检测过程中，可运用公式：Lmin≥L1+L2=h/sina+(f+g)/cosa，最终保障起重机选择的合理性，达到最佳的工程施工状态[2]。从以上的分析中即可看出，在厂房施工作业中强调对起重机结构、类型、参数等的确定是非常必要的，为此，应提高对其的重视程度。

图1　起重机结构图

2.2测量技术

在钢结构厂房测量技术应用过程中，首先要求施工单位在工程项目开展过程中应测设轴线方格网，即从控制网、控制标高、控制轴线等角度出发，对轴线方格网进行设置，同时在测量作业中针对矩形控制点水平角等进行往返预测，最终将测量作业中边精度控制在1/30 000，而测量角精度为-3.5°，就此满足厂房设计要求。其次，基于厂房测量施工中方格网测设的基础上，亦应注重建构水准基点，即依据钢结构工业厂房要求选取3个～5个水准点，保障水准点均匀性，同时通过水泥砂浆对水准基点进行保护，且以钢筋标记[3]。而后对水准基点间高程等进行控制。再次，在测量工序开展过程中，亦应通过内控法方式，对工程施工中轴线进行管控，就此保障竖向、平面测量结果精准性，满足钢结构工业厂房施工要求。除此之外，由于钢结构工业厂房在设计过程中极易发生扭曲、变形等施工问题，为此，在工程施工中应对此问题展开行之有效的处理，保障施工质量，达到最佳的施工状态。

2.3钢柱吊装技术

在钢结构工业厂房设计过程中应针对钢柱吊装中浇筑跨、去毛刺跨、钢水接收跨、切割跨、Aa-Ea线等展开两段安装作业行为，同时注重在下柱吊装作业中强调对吊梁的应用，如，在单肩梁下柱作业中，为了保障整体施工质量，要求施工人员在实践施工作业过程中应采用“焊接吊点+螺栓固定吊耳”作业方法，同时通过肩梁上8棵φ32吊车梁地脚螺栓孔达到固定目的。而在高强螺栓使用过程中应注重综合构件被连接厚度、螺纹螺距、螺母厚度等因素的影响，参照公式：L=L′+nS+m+3P对螺栓长度进行确定，同时在拧扭作业中，将扭矩控制在60%～80%，满足钢柱吊装作业需求[4]。此外，在钢柱吊装作业中，当下柱均为双肩梁时，应于两个吊点位置分别固定吊耳。例如，某钢结构工业工厂在施工作业中，为了提升整体施工水平，于下柱吊装作业中选用了300 t履带吊作为主吊机，而柱间采用8种支撑形式，且通过倒链连接方法，调整水平撑、斜撑等角度，达到最佳的工程施工效果。另外，基于钢柱吊装作业开展的基础上，要求施工单位在实践施工作业中，应针对吊车梁吊装进行严格把控，且运用φ9钢丝绳做好安全工作，达到高水平吊装作业效果，迎合钢结构工业厂房建设要求。

2.4现场焊接工艺

表1　焊接工艺参数

表1为某钢结构工业厂房焊接工艺参数，从表1中即可看出，该厂房在钢柱间焊缝进行施工过程中，注重选用直径为3.3 mm，4 mm的焊条，而在焊接作业中，将焊接电流分别控制在100 A～130A,160 A～210 A状态下，并严格遵从焊前预热→焊后保温→对称焊接→层温控制的作业要求，提升整体焊接工艺手段[5]。此外，在钢结构工业厂房施工作业中，为了有效控制焊接质量，要求施工人员应严格遵从《焊缝外观质量等级及缺陷分级》规章，且参照施工图纸，选用适宜的施工材料。例如，某单位在厂房施工中即参照图纸，将J506作为项目Q345-B焊接材料，最终取得了良好的经济效益。但基于焊接工艺开展的基础上，在钢构件安装作业中，应注重针对屋面、楼面、平台等荷载进行严格控制，同时在实践安装中综合考虑焊接收缩余量等因素的影响，且做好安装校正工作，达到最佳的工业厂房施工状态。从以上的分析中即可看出，为了突出钢结构工业厂房绿化、操作简便等优势，在施工作业中，必须完善焊接工艺施工环节，且做好钢构件安装工作，满足厂房建设要求，提升整体工程施工质量，迎合钢材市场发展趋势。

3　结语

部分施工单位在钢结构工业厂房建设过程中仍然存在着“预防为主”施工理念薄弱等问题，引发了钢结构变形现象。为此，为了打造良好的厂房施工环境，要求当代施工单位在实践工程项目开展过程中应结合钢结构工业厂房特点，优化施工作业环节，且强调测量技术、焊接工艺技术、钢柱吊装技术等的应用，提升整体厂房施工水平，达到高效率工程施工效果，应对传统厂房建设中凸显出的结构不稳定等问题。

[1]许英.浅谈钢结构工业厂房设计及施工问题分析[J].门窗，2013，12(6)：204-205.

[2]杨帆.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，2013，32(16)：21.

[3]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，2013，34(18)：24.

[4]杨苏，郭晨，杨星.浅谈钢结构工业厂房施工技术及质量控制要点[J].民营科技，2014，11(1)：196.

[5]高俊.大型钢厂工业厂房钢结构施工的若干技术要点分析[J].科技风，2016，13(1)：155.

Analysis on construction technology of steel structure industrial workshop

Zhang Xuyang1Chen Botao2

(1.LanzhouUniversity,Lanzhou730107,China;2.XihuaUniversity,Chengdu610039,China)

This paper introduced the characteristics of steel structure workshop, from the crane selection, measurement technology, steel column hoisting, site welding four aspects, elaborated the construction technology of steel structure workshop, designed to enhance the construction level of industrial plant, to achieve economic and effective of plant construction.

steel structure, industrial workshop, crane, measurement technology, welding technology

1009-6825(2016)21-0115-02

2016-05-10

张旭阳(1995- )，男，在读本科生；陈博韬(1990- )，男，在读硕士

TU745.7

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