厂房钢结构承载力检测咨询中心

厂房钢结构承载力检测咨询中心钢结构的优点是

1）其施工*，机械化程度高。钢构件可在工厂制作，现场安装，对周围环境污染小，施工时机械化程度高。其次，钢结构本身可承受结构荷载和施工荷载，节省模材，不但可降低成本，而且可大大加快施工进程，减少项目建设周期。2）符合环保要求，混凝土建筑不仅在建材生产过程中产生污染，而且在建筑工程中产生的建筑垃圾的污染也非常严重。据调查，钢筋混凝土建筑在施工阶段产生的固体建筑垃圾，不但对人体危害不浅，也造成大量的建筑垃圾负担。 
　　基于上述优点，钢结构工程应用与工业厂房中也越来越多。本文主要以笔者工作经验为依据，探讨大跨度钢结构厂房的施工方案。厂房钢结构承载力检测咨询中心，找深圳市住建房屋安全检测有限公司，张经理  

二、关于厂房钢结构承载力检测工程概况 
　总建筑面积27972 m2平方米，建筑高度6米。建设单位为葛洲坝易普力四川爆破工程有限公司，设计单位为五洲工程设计研究院，钢结构施工单位为四川中船钢结构工程有限公司。工业厂房里有部分钢骨柱，主要以圆管柱和H型钢梁为主，大部分钢结构分布于建筑物周边，屋顶分布有桁架，较大跨度为30m，总用钢量约为800t。钢框架柱、型钢梁、普通钢桁架所用轧制型钢、焊接H型钢除图中特别注明外均采用Q345B；钢桁架及框支柱所用钢材均采用Q345GJC、Q345GJC-Z15或Q345GJC-Z25，较大截面为□1200×600×50×50的箱形柱，较大板厚为50mm。 
　　图1 项目施工图 
　　

三、本工程具体施工过程 
　　3.1 钢结构制作 
　　十字柱和桁架的制作过程具体如下：1）十字转箱形柱加工。此钢柱由十字柱、箱形柱、牛腿等其它配件组成。然后分为两次组装。如图2所示，第一步组装，分别加工十字柱和箱形柱，其中箱形柱先加工为U形。第二步组装，十字柱贯入箱形柱，贯入柱内的主焊道采用特制长枪焊接，焊接完成所有焊缝后，将箱形截面盖板完成。2）十字转圆管柱加工此钢柱。由十字柱、圆管柱、牛腿等其它配件组成，方法同十字转箱形。3）桁架加工。桁架分为箱形上下弦+H形腹杆和H形上下弦+H形腹杆两种形式，杆件较大截面为□400*400*35，M轴桁架为转换桁架，是桁架区的加工重点。 
　　如图2所示，加工桁架时，首先加工桁架的弦杆。然后腹杆加工：腹杆的腹板为异形板，采用数据火焰切割而成，翼缘板采用液压机折弯。*三，桁架组装：在钢平台上按1：1放样，组装桁架零部件。*四，桁架焊接：桁架组装完成，固定牢固后，拆开后，进行焊接。*五，桁架预拼装：焊接完成后，为保证现场对接精度，将整榀桁架在工厂进行预拼装，对焊后变形进行修整、矫正。 

　　图2 十字柱与桁架加工图 
　　3.2 钢结构安装 
　　如图3所示，本工程钢结构安装主要包含：钢柱吊装，柱脚灌浆，钢筋与钢柱连接施工，桁架安装，钢梁安装，扭剪型高强螺栓终拧，柱对接安装，钢梯安装，构件测量校正，柱对接焊等几个阶段。 
　　1）地脚螺栓的埋设精度对上部钢结构的安装质量起着至关重要的作用，我公司采用法兰盘固定，法兰盘孔较地脚螺栓直径仅大1mm，从而保证地脚螺栓定位精度。 
　　2）**重钢柱的分段是一大难点。钢柱较重构件分布于M/1、M/8轴的GKZ-3，截面为□1200*600*50*50，单位重量为1.334t/m，若再加上加劲板和牛腿，按层分段单节柱较重将达到8.5t，而此处塔吊吊重分别为7.2t、6t，周边也无法站立汽车吊。如图4所示，通过与设计单位多次沟通，较终确定方案，减短钢柱分段，M/8轴柱较小分段为2.2m，桁架与柱节点不设置牛腿，改为现场直接对焊。 
　　3）另外一个难点是桁架安装，桁架主要分布于屋顶，其中跨度较大达30m，重量较重达33t，桁架的安装为本工程重点；焊接点多，焊接量大，焊接变形的控制。 
　　桁架分段：因起重设备及运输原因，构件必须分段，综合考虑，选用“高空原位拼装”的方法安装桁架，根据其重量，分为整榀分段和上下弦断开分段两种方式。桁架临时支撑：临时支撑体系通过通用有限元分析与设计软件SAP2000全过程模拟计算分析，桁架设置8个支撑点，支撑柱采用Φ609x12的钢管支撑，水平连杆杆采用等肢双角钢200x14，柱间支撑采用等边肢角钢125x8及双槽钢28a。支撑在结构安装完成后拆除。桁架安装顺序：根据结构布置的桁架主次关系，按顺序进行安装。桁架支撑点设计：桁架与临时支撑点间采用马凳临时支撑，马凳上使用多种厚底的钢板重叠，调整到设计标高，千斤顶辅助校正。 

　　4）*三个难点在于保证焊接质量。如图5所示，至少M、3、5轴桁架全部拼装完成，并经测量校正，形成固定框架后才能开始桁架的焊接以M轴桁架为例，桁架上下箱型主弦杆采用35mm、20mm厚钢板，整体分为三段，且上下弦杆为断开节点，累积焊接收缩量大，焊接后残余应力大。按先焊收缩量大的焊缝的原则，先进行35mm板厚上下主弦杆的箱形梁焊接完成后，后进行腹杆及斜撑的焊接。H型腹杆及斜撑的焊接依照自中间向两侧扩展的顺序跳跃焊接，每箱形主弦杆对接时为两腹板同时对称焊，两翼板同时对称焊，35mm板厚要分2次在腹与翼板间轮流施焊。每H型杆件为两翼板先同时对称焊，后焊腹板。焊接基本原则是：单个构件同一轴线两端不得同时焊接；腹杆的对称截面立焊、横焊缝需两名焊工同时等速焊接；必须严格遵照多层多道焊原则施焊，严禁在起弧熄弧点不熄弧往复焊接板。考虑卸载时M轴下挠过大，对结构的影响，结构层M-K轴间的构件，在**卸载前不焊接，待**卸载后，再焊接。 　

　5）*四个难点在于桁架卸载[6-7]。本工程卸载分为两次进行，**是在桁架施工完成，且该区域砼楼板达到75%设计强度时进行。**卸载完结构稳定后，各支撑架再回**，**紧即可；*二次卸载是在整个厂房结构施工完成后进行。结构卸载前需做好胎架卸载及位移监测的准备工作，要有计划、有顺序的做好胎架卸载施工。经监理验收合格后，方能开始卸载。支撑胎架共计8个卸载点位，统一人力、物力，同步进行卸载，将单次卸载量分为1mm、2 mm、5 mm、5 mm、卸完四步。各点采用两个50t千斤顶**升，至马凳有一定间隙时，去除马凳上的钢板，调整到每次卸载的行程，回缩千斤顶，循序渐进，直至卸装完成。