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基于工业厂房的钢结构吊装工程施工及安全技术要点分析

黄沛歆
  
新中媒体号
2023年36期
潮州市南翔钢结构工程有限公司 广东 潮州 521000

摘要:凭借着钢结构施工速度快、抗震能力强以及节能环保的应用优势,目前钢结构已在工业厂房建设中得到广泛应用。在钢结构吊装施工环节,因工业厂房其功能存在着特殊要求,所以厂房钢结构施工难度较大,需根据工程实际情况做好吊装准备工作,提前预埋地脚螺栓,明确吊装施工要点,依据相应安全措施保障工程施工质量,以期为相关工程提供借鉴与参考。

关键词:工业厂房;钢结构;吊装施工;技术要点

1  工业厂房钢结构的主要特性

钢结构材料作为现阶段的新型建筑结构体系,整体上有着高强度、轻量化以及耐腐蚀的特点,目前应用于工业厂房建筑中的钢结构材料特性主要如下:(1)高强度,钢结构有着较高的强度,在使用期间可以承受较大荷载,以及材料抗震性能较强。(2)轻量化,由于钢结构重量较轻,使用期间能够降低建筑整体自重,减小地基的承载压力。作为一种复合型材料,钢结构材料的截面小,运输起来更加快捷,安装速度更快,所以钢结构材料十分适合用在大跨度工业厂房建筑中。(3)韧性较强,塑性更好,材质均匀,结构可靠性比较高,这种材料适合用来承受冲击与动荷载,抗震性能十分突出。一般情况下,钢结构材料可提前在工厂内完成机械化制造,再集中运输到现场进行组装即可。(4)耐腐蚀,这是钢结构材料最主要的特性,在建筑中使用钢材料,可有效延长建筑使用年限,降低后期维护成本。(5)环保特性,钢结构在使用之后,各部分构件可以回收利用,这不仅符合绿色施工的环保要求,还能避免材料的不必要浪费。

2  工业厂房钢结构吊装施工技术要点

2.1吊装准备

某混凝土搅拌站厂区建设共包含2座轻钢厂房,各厂房轴线面积为5150㎡,檐高10m,柱距8m,柱顶标高17.6m。厂房抗震等级为7度,结构安全等级为2级,平面尺寸189m×103m,跨度32m×3+35m×2。钢柱结构重5.8t,高15m,施工期间需要应用吊臂30m的汽车吊完成吊装作业。钢结构工业厂房在吊装施工前,需要做好相应准备工作,具体如下:

(1)钢柱基础施工要点,通常情况下工业厂房的钢柱基础顶面主要为平面结构,施工人员应用地脚螺栓,使钢柱基础与螺栓稳固相连。随后,还需要根据地脚栓所处的位置,对基础标高进一步确定,尽可能的控制支撑面结构偏差问题。在钢制固定架上放置地脚螺栓,以此为基础浇筑混凝土。为了更好的保障地脚螺栓的完整性,需要在外部涂抹黄油,再用塑料套包裹,提高对构件的防护效果。

(2)构件的清点和弹线施工要点。施工单位在建设钢结构工业厂房时,一般要明确钢结构的吊装要求,施工前掌握结构参数,尤其是外形参数与几何尺寸,这些数据将会为后续结构吊装与调整施工提供科学参考依据。吊装施工前,全方位检测构件,在现场精准弹线,尽可能的为后续吊装作业提供科学参考依据。

(3)确定基准标高点。吊装前,要求施工人员全方位严格按照工程设计图纸中的信息内容,按照要求确定基准表高点,为接下来的钢结构吊装提供科学指导。保障基准点的合理性,指导施工人员严格按照操作标准确定控制点,保障厂房建设质量。

2.2地脚螺栓预埋

一般情况下,地脚螺栓会作为钢架结构与工业厂房连接的行为主体,根据钢架结构的施工要求,要求施工人员必须掌握埋进式地脚螺栓的精密度操作要求。项目建设初期,专业人员按照图纸要求确定螺栓的规格型号与数量,再对螺栓进行精准测量定位,应用红外测距仪与水平仪制造基础桩的中心控线与高程控线,经过质量查验后的控线才能被使用。在地脚螺栓的预埋过程中,相应施工要点主要包含以下几部分:(1)对地脚螺栓定位板进行处理,尤其要控制其孔径,钻孔厚度需达到0.8mm,期间应保障地脚螺栓不能产生任何变形的问题。(2)全方位复核轴线,施工方校准轴线的具体位置,尽可能的保障位置的准确性。(3)地脚螺栓的安装应确保其处于钢筋笼内,再套定位板,测量地脚螺栓当前标高数据,以便及时发现不合理的地方,保障各项参数没有错误,为后续的焊接施工奠定基础。焊接时,采用点焊的方式,保障地脚螺栓和混凝土柱顶钢筋的连接效果,提高工业厂房整体结构稳定性。

2.3钢结构施工

2.3.1柱施工

采用绑扎法进行钢结构柱的施工,如果跨度较大,建议选择两点绑扎法;如果跨度比较小,可采用一点绑扎法。在吊装环节可根据工程施工的实际情况应用旋转滑移法,施工期间需围绕柱脚进行旋转,吊装时分析柱的位置,如果柱与地面分离,应立即调整柱脚,最后再完成柱的固定处理,依靠起重机拆除绑扎后的锁具。埋入式柱脚应保证柱截面高度2倍以上的埋入深度,钢柱四周需配置钢筋,保障柱脚设计强度,同时保证柱下端可以达到良好的塑性变形状态。除此之外,施工人员需要再次检查柱的标准线,确保施工实际和设计方案相一致,以满足垂直度要求为前提,处理触角与杯口孔隙,经过二次检测后确保混凝土的浇筑强度达到70%,为后续吊装作业奠定基础。

2.3.2吊车梁施工

吊车梁施工之前需要做好相应准备工作,明确施工步骤与方法,对人员进行安全教育培训,集中检查吊车梁施工所需的材料与设备,根据方案确定安装位置,优化布局,加强地面处理,保障地基牢固。安装时根据吊车梁尺寸预先切割钢管,再用螺栓与螺母连接钢管,应用吊车吊装钢管,及时调整钢管水平与垂直度,确保其可以达到工程施工要求。采用两点对称绑扎法,绳子围绕梁旋转,吊钩垂线需要和梁重心一直,完成起吊工作后调整梁的位置,确保梁可以处于水平的状态,再均匀且缓慢的起吊,直到梁位于指定位置。

2.3.3屋架安装

通常工业厂房的钢结构有着较大的跨度,屋架施工时需用到四点绑扎法,位于上旋节点处明确绑扎位置,将屋架的重心作为基准点,保持左右对称,起吊的同时调整重心,保障重心位置和吊钩一致,为后续屋架脱模提供便利。保持屋架直立,由专业人员负责吊钩的收缩,采取悬吊的方式,在起吊之后加强对屋架高度的有效控制,使其位于柱顶300mm位置平稳下落,此时可成功脱钩。

3  工业厂房钢结构吊装工程安全技术措施

因工业厂房的钢结构施工条件比较复杂,施工期间应保证结构的安全性,避免施工时或厂房使用中出现安全事故。根据工程实际概况,明确相应安全技术措施,具体要点如下:

(1)完成屋面梁的拼装施工后,需要梁上固定安全钢丝绳,避免后续屋面梁结构的调整引发安全事故。

(2)完成第1个屋面梁的安装,需及时用麻绳或缆风绳,以起到固定效果。

(3)对梁腹板高度加强控制,依靠螺栓做好屋面梁的固定,施工期间要求人员佩戴安全带,保障人身安全。

(4)校正钢柱垂直度进行校正,观测柱的纵横轴线情况,以便及时调整偏差,固定柱脚并紧固螺栓,钢柱底板下的孔隙应做到灌浆填实,确保标高和垂直度偏差符合设计规范要求。

(5)做好主钢结构的调整,加强安装质量管理,保障屋面板安装顺利。

4  结语

总而言之,工业厂房建设时需要用到大量钢结构材料,由于施工时钢结构的吊装难度较大,要求施工单位严格按照设计规范要求开展各项作业,制定合理的施工方案,做好吊装准备工作,提前进行地脚螺栓预埋,在钢结构施工环节按步骤完成柱施工、、吊车梁施工以及屋架安装施工,采取相应安全技术措施加强对人员的安全防护,为厂房建设营造良好施工环境。

参考文献:

[1] 陈骥,编著.钢结构稳定理论与设计[M].科学出版社,2014.

[2] 王恩华,王广伟,编著.建筑钢结构工程施工技术与质量控制[M].机械工业出版社,2010.

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