高科技洁净电子厂房连廊管架钢结构快速安装技术

刘川

1.大型洁净电子厂房工程特点分析

1.1 工程背景

京东方重庆第6代AMOLED（柔性）生产线项目是国家“十三五”时期培育战略性新兴产业的产业政策和重点规划目标。项目位于重庆两江新区水土高新产业园，总建筑面积96万m2，钢结构总用钢量2.7万t。项目建成后将是全球领先的主动有机电致发光AMOLED技术，是目前全球最先进的AMOLED柔性屏生产线，也是目前重庆在建的最大超级洁净厂房，建成后将对加快促进重庆市产业高质量发展、打造内陆开放门户具有重大的意义，更有利于提升我国在柔性AMOLED领域和半导体显示行业的全球竞争力和话语权。

京东方重庆第6代AMOLED（柔性）生产线项目，共有管架6个（5B、5C、5M、5N、7A、8A），管廊6个（4A、5A、5D、5F、5G、5H),连廊3个（1A、1B、2A）钢结构材质主要为Q345B管廊总用钢量7000t。管架数量众多，工期要求急迫，工艺要求非常高。

1.2 大型电子厂房连廊管架施工难点

（1）电子产业更新换代周期快，业主为尽早抢占市场份额，生产厂房的施工工期极为紧张，该类型工程需要在短时间内完成厂房建设，连廊管架快速施工完成对无尘超洁净厂房提前投产起着至关重要的角色。

（2）洁净电子厂房连廊管架主要是用于各生产厂房之间建立工艺联系，内部需敷设大量电缆及特气管道。加工精度及安装精度要求极高。

（3）洁净厂房连廊管架作业场地特殊，工作面较为狭小。管架主体基本为大跨度桁架，均为超长超宽桁架，构件数量众多，安装难度大。

（4）由于工期紧张，各单位同时作业，交叉作业频繁，协调量很大[1]。

2.洁净厂房连廊管架快速施工综合技术

连廊管架数量众多，最长管架总长约700m，桁架平均长度25m，场地受限，施工难度大。为确保项目顺利交工，保证工艺要求，故从构件加工、加点优化、现场安装等方面着手进行优化，为快速安装，保证工艺要求及施工质量做好准备[2]。

2.1 节点优化

根据原设计图纸，现场连接节点均为栓焊节点。为保证施工质量，提高安装速度及精度，对节点进行优化，将节点改为纯焊接节点降低了工序交差时间，提高了作业效率，保证了施工质量（见图1）。

2.2 桁架分段优化

优先选用分段拼装、整榀吊装的方式。考虑到运输及吊装能力，根据桁架宽度合理分段，在允许范围内进行超宽加工及运输。加工时考虑整榀桁架分段加工及运输，运输至施工现场后再进行组拼。大量的桁架焊接、拼装工作改为在工厂内完成，超宽分段运输至现场，节约现场组装时间，提高拼装效率，节省机械成本。本项目桁架宽度≤4.5m长度小于24m的桁架，均采用在工厂内一次性组装成整体运输，宽度＞4.5m、长度≥24米的桁架通过ANSYS Products软件分析计算出合理分段位置后与设计院复核无误后，将超长、超宽的管架桁架，分别在高度方向上1/2处断开，超长的管架桁架，在桁架靠近2/3处断开分两段，在断开位置采用栓焊结合的等强连接（见图2）。

2.3 桁架间钢梁截面优化

由于洁净厂房工艺要求特殊，管架内需要敷设大量电缆及特气管道。原设计钢梁截面形式复杂，安装难度大，构件区分较为困难。经与业主、设计多次开会讨论，将异型截面钢梁大量优化为同截面型钢截面，将焊接H型钢等强度代换优化为热轧H型钢（图3），降低加工难度，提高加工效率，控制焊接变形，降低现场施工安装难度。

图1 节点优化

图2 桁架的运输和组装

图3 将焊接H型钢等强度代换优化为热轧H型钢

图4 现场双机抬吊

2.4 安装方式优化

增加吊耳，大量采用双机抬吊技术，避免大跨度桁架吊装变形，保证施工安全，提高作业效率。

3.施工准备及质量安全保证措施

3.1 技术准备

针对钢结构工程的特点，选调具有丰富经验的技术人员，组建钢结构深化设计小组，钢结构深化详图完成后，必须经过详细审查，确保图纸的可行性及准确性。提前准备本工程所涉及的规范、规程、图集、标准等相关的资料，提前对相关专业人员进行专业培训，使其达到现场施工管理的需求。

3.2 现场准备

（1）考虑到洁净厂房钢结构连廊管架钢构件数量多，且施工场地小等原因，现场所进的钢结构构件须按照预定施工流水顺序合理安排进场，构件存放须在规划区域内整齐有序地存放，钢构件堆放场地尽量设置在管廊周边，用于存放钢构件；设置一个临时库房，且需达到焊接材料存放需求，用于存放焊接材料。

（2）下雨天不宜露天施工，如需施工必须提前准备进行防雨，防滑措施。在焊接作业区域设置防雨，防风措施。当风力大于5级时，不宜进行钢构件吊装作业。

3.3 桁架拼装

（1）桁架拼装前，提前验收拼装胎架，验收合格后方可对胎架进行组装。桁架组装前先根据施工图纸和构件编号找到所需分段桁架，然后根据桁架图纸尺寸调整胎架位置，确保桁架拼装精度。

（2）桁架拼装时应当在平整干净无积水的地方进行。桁架拼装前调整好胎架水平高度，桁架放在调整好之后的胎架上进行拼装。

（3）将桁架分片按构件编号在拼装胎架上定位，复测定位数据后及时调整拼装偏差，达到设计要求后固定并进行验收。优先采用临时连接板对桁架腹杆进行固定，按照深化图纸调整桁架几何尺寸及桁架拱度，验收合格后焊接整榀桁架。焊缝焊接时要在平面内对称施焊，避免结构因受热不均导致桁架产生扭曲及较大的焊后残余应力。

3.4 双机抬吊

为保证吊装安全，避免大跨度桁架变形。使用两台汽车吊对同一桁架进行吊装，两台汽车吊站位可选择同侧、对侧或斜交位置。其中现场双机抬吊如图4所示。

双机抬吊前预先在地面进行演练，信号工指挥两台汽车吊司机起落钩，检验汽车吊司机收到信号工指令后反映时间是否同步。经过多次演练提高两名汽车吊司机共同协作与配合能力，待达到吊装要求后，在地面上进行带桁架的真实工况演练。为确保吊装安全，双机抬吊时汽车吊的起重能力折减20%。

4.吊装安全措施

为保证安全作业以及其他作业有关人员的安全，避免发生高空坠落、物体打击、触电等人身伤害事故，制定以下安全措施：

4.1 吊装前地面安全措施

（1）树立“安全第一，预防为主，综合治理”的理念，使全体作业人员认识到安全生产的重要性。施工人员应熟知本工种的风险源，正确使用个人防护用品，采取安全防护措施。

（2）进入施工现场必须戴好安全帽，禁止穿拖鞋或塑料底鞋等进入作业现场。高空作业必须系挂安全带，严禁酒后操作。

（3）加强对易燃易爆物品的管理，杜绝火灾事故的发生。氧气、乙炔、二氧化碳瓶必须关闭好、严禁物体打击、严禁靠近热源。

（4）登高作业人员必须佩带工具袋，不得随意放在桁架上或易掉落的地方，手动工具（如手锤、扳手、撬棍等）须穿上安全绳，防止掉落伤及他人。

（5）地面吊装区设立维护绳，悬挂安全标志，禁止非本专业人员入内。

（6）构件分类单层摆放，钢柱、梁下加枕木，并预留穿吊索空间。

（7）在柱身绑好上人爬梯（制造厂已焊好爬梯的钢柱无须再绑）、挂好防坠器。

（8）在梁两端挂好安装溜绳，使用Φ16mm的安装螺栓两颗将C12槽钢生命线立柱固定在生命线立柱连接板上，生命线使用Φ10mm的钢丝绳，生命线高度保证1.2m，生命线固定端卡扣保证3个。

4.2 吊装高空作业安全施工措施

（1）吊索具在使用前必须检查，起吊前要明确构件重量，是否在汽车吊吊装范围之内；是否和吊索具匹配，严禁超负载作业。

（2）吊装作业由专职信号工指挥，在视线或盲区要设两人指挥起重作业。

（3）吊物在起吊离地0.2m时检查吊索具及吊耳的安全情况，确定安全后方可起吊至工作面。

（4）信号工在起吊构件前要和汽车吊司机统一指挥信号，避免发生错误操作。起吊时，汽车吊司机要鸣笛示警。

（5）构件起吊前要确认清构件是否埋在土里，或与其他构件、地面是否冻结。如有应使构件脱离松动后，方可起吊。

（6）构件起吊后，任何人不得站在吊物下方及大臂旋转范围内。

（7）需要抬吊时需注意两台汽车吊的受力分配，保证每台吊车的吊重在其承受范围内[3]。

5.交叉施工配合措施

在连廊管架工程的施工阶段由于存在各专业工程的同时施工，为了保证与各专业施工穿插有序进行配合，确保总体工期计划的要求，特采取如下措施：

（1）在施工调度上服从总承包单位的统筹安排和管理，确保整个工程的顺利进行。

（2）树立大局观念，加强与各专业队伍的团结协作，克己让人。要主动承担困难，把方便让给别人。在遇到问题时，做到不扯皮、不推诿，以真诚的态度协商解决。

（3）加强与总承包单位和各专业施工队伍的交流，知晓总包单位及各专业队伍施工的工序进度。

（4）在施工过程中，应根据现场实际情况制定详细的施工作业计划，并提供给总承包单位，作为协调施工配合之依据[4]。

6.结束语

与传统的连廊管架施工方法比较，高科技洁净电子厂房连廊管架钢结构快速安装技术从构件深化着手，对工厂加工及现场安装进行了优化及升级，改进了节点，调整了构件分段位置，合理选择吊装工法，保证了整体施工质量，缩短了工期，满足了工艺使用需求。

京东方重庆第6代AMOLED（柔性）生产线项目连廊管架施工过程中采取的施工技术优化和吊装方案策划，通过本项目的成功实施，为今后类似结构的施工提供了诸多可借鉴的资料。