廣州華鉅建設有限公司
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如何提高鋼結構廠房安裝精度?
在建筑行業，隨著鋼結構廠房的利用越來越普及，鋼結構廠房的制作、運輸和安裝工藝技術越來越受到重視，同時也得到較快發展和持續改進。如何進一步提高鋼結構廠房的制作和安裝精度，降低成本，是擺在鋼結構廠房行業面前的一個課題。現在國家有關規范和行業標準已經在這方面作出了很多規定，對從零部件下料到竣工的每一步都提出了要求。從提高鋼結構廠房的安裝精度考慮，對制作、運輸、安裝等主要環節中必須予以高度重視的一些問題和具體的控制方法作了分析和總結。現拋磚引玉，與同行進行交流。
一、鋼結構廠房制作及運輸的控制
鋼結構廠房制作尺寸的精確，是確保整體結構尺寸精確和鋼結構廠房廠房安裝順利的基本和前提條件，因此，要準確把握好諸如鋼柱的直線度和扭曲、柱和梁的連接孔到柱底板的距離、連接孔本身的加工精度、屋面梁的直線度和柱梁連接板的加工精度、梁柱上的系桿或支撐連接板相對于梁柱本身的位置尺寸、檁托板的位置尺寸等。
目前鋼結構廠房廠房中柱由外購H鋼加工或板材組裝而成，如果是現成的H型鋼加工，則柱子的制作精度容易控制；如果是由板材組裝而成，則在組裝、焊接后要注意對鋼柱進行整形，以確保鋼柱直線度并防止扭曲。屋面梁大部分為人字形結構，往往由2榀或4榀組裝而成。屋面梁一般由制作方用板材拼裝而成，而且梁的腹板往往呈不規則四邊形，技術能力強的廠家對腹板的放樣下料能精確掌握，而技術能力薄弱的廠家對腹板的放樣尺寸卻時有偏差。由于屋面梁的外形尺寸，關系到梁與柱連接的嚴密性，腹板的尺寸直接影響到梁的外形尺寸，因而尤其重要。在一般鋼結構廠房的設計中，對屋面梁往往還有一定的起拱要求，其目的是抵消整體安裝后，梁體因自身和屋面載荷的作用而產生的下撓度，這樣正好達到安裝尺寸。起拱的高度由設計決定。為確保起拱度，屋面梁的外形尺寸又要作一定的調整，從這方面看，梁的制作難度遠大于柱的制作難度。我們在現場檢查時，將梁的外形尺寸和梁端連接板作重點檢查項目，其目的就是為了確保安裝后的整體效果，確保梁與柱之間的嚴密性。
我們曾經發現這樣的情況，安裝后梁和柱之間有鍥形間隙，這時的大六角頭螺栓已喪失了原來設計提出的最主要的作用，只承擔起支承作用，梁與柱之間根本沒有摩擦力。為了消除這個隱患，后來我們在每根柱子上緊靠梁連接板的下側，增加了抗剪鍵以提高對屋面系統的支撐能力，實踐證明，效果很好。在實際施工中，由于多種因素使得梁與柱之間往往不能緊密結合，有些看上去似乎是結合了，但實際上達不到要求，導致接合面之間的摩擦力相對減弱。鑒此，我們希望在設計鋼結構廠房廠房時，建議在柱面板上緊靠梁連接板下緣增加抗剪鍵，以確保柱對屋面的支撐能力。抗剪鍵雖小，但作用很大。
為了避免和減少柱、梁、系桿及其他連接件在運輸過程中發生變形，應要求運輸公司在綁扎構件時，必須在全長度范圍內多增加支撐點，各部件之間盡可能用木料墊實，外圍綁扎要牢固，以盡量減少在運輸過程中因振動或重壓致使構件變形；在裝卸時要用兩點吊，如構件超長，可采用扁擔并適當增加吊點；構件在安裝現場堆放時，應盡量減少堆放層數，一般不超過3層，同時要適當增加支承點，防止構件受壓變形。千萬不要放松運輸、吊卸、堆放等環節的控制，否則，即使鋼結構廠房構件制作再精確，也會因運輸等環節出問題，導致鋼結構廠房安裝上出現大的麻煩。
鋼結構廠房廠房安裝前，要切實做好各項前期工作。比如吊裝前，安裝人員應對構件進行復測，只有在構件未變形和安裝尺寸正確的前提下才能進行吊裝。另外，安裝人員在確認基礎混凝土強度達到規范要求的前提下，還應對鋼柱基礎的預埋螺栓或杯口進行檢測，如發現基礎的位置和標高尺寸出現偏差，則要對該部位作好記錄，以便調整鋼柱位置。
為了提高整體鋼結構廠房的安裝精度，最好選擇廠房中有柱間支撐、系桿和屋面支撐的部分先進行安裝。這部分鋼柱吊裝后，要先對鋼柱的軸線和標高進行復測，糾偏后暫時用纜風繩穩住鋼柱，再安裝柱間支撐、屋面梁和梁間系桿，這就是所謂的粗安裝。屋面梁安裝前，應先在地面拼裝，經測量合格后再吊裝。梁就位后，用高強螺栓連接，其他各個部件用相應螺栓固定，但各類螺栓不宜鎖緊。各部件固定后，再次對鋼柱軸線和標高進行復測和糾偏，即微調。鋼柱的軸線應從兩個方向復測，復測合格后，再依次擰緊各個部位的螺栓。對高強螺栓要先進行初擰，在擰緊過程中，應對鋼柱的軸線進行動態跟蹤，如軸線變化超過允許值，應立即加以調整。整個擰緊過程應從梁柱接點，再到支撐、系桿接點，對同一部件的兩端采用對稱的方法同時進行，以減少單側累積誤差。這樣才能確保鋼柱安裝正確。如果在此過程中，發現安裝件和被安裝件不配合，則不能調整被安裝件，而是調整安裝件或采取其他彌補措施。例如：鋼梁和鋼柱不配合，則不能調整鋼柱，只能調整鋼梁。在整個排架安裝過程中，鋼柱安裝正確是其他一切安裝正確的必要條件。
在鋼結構廠房廠房安裝過程中，各個獨立的排架部分應盡快形成穩定結構。通過以上方法，可依次將其他幾個部位分別安裝，使整個廠房先有間隔的穩定的排架結構，這樣可以將整個廠房安裝時產生的累積誤差分散到各個部分，也可以避免因自然條件影響，使已經安裝的鋼構件變形或脫落甚至傾覆等。在其他各排架之間的鋼柱、鋼梁安裝時，也應獨立測量和糾偏，而不能以旁邊的排架作基準。在整個主體結構安裝過程中，局部排架結構安裝就位并且糾偏后，要對高強螺栓作終擰，終擰扭矩值一定要符合規范要求，檢查人員應抽樣測量并記錄。
所有需要在現場焊接部件的臨時固定螺栓孔，應設計成長形孔，這樣便于安裝和調整，對確保整體安裝精度也更加有利。檁條等次構件的單邊連接孔，也宜設計成長形孔，當然相關的墊片也要相應增大。需特別注意的是，由于檁條安裝均是高空作業，板壁較薄，如果因安裝孔出現偏差而在高空切割噴涂，確實會帶來很多不便，也具有危險性，而且對外觀也有影響。因此將檁條兩端和鋼梁鋼柱的連接孔設計成長形，或至少單邊設計成長形，可能更加合理。
在安裝屋面鋼架系統時，有時屋面支撐和屋面檁條的安裝往往會發生矛盾。如果先安裝好屋面支撐，則屋面檁條吊不上；如先安裝屋面檁條，則屋面支撐不便吊裝。我們通常的做法是，先將屋面檁條成批集中吊上屋面梁擱置固定，同一跨內的檁條可以分成4批或5批，堆放后一定要固定好。讓吊車臂架從各批檁條之間的空隙伸出屋面，將屋面支撐吊裝、固定后，再鋪開屋面檁條，這一施工順序很重要。考慮到圍護和主體結構的安裝往往不是同一施工單位，因而必須由一位經驗豐富的管理人員來統一指揮和協調。這樣做，不僅可以避免施工單位之間的相互干擾，同時也能提高高空作業過程的安全性。在上述安裝過程中，需要提醒的是，如果廠房內有吊車梁系統，而吊車梁離屋面的空間距離不夠吊車的臂架使用，則應在安裝屋面支撐前先將吊車梁安裝好；如果吊車梁離屋面空間距離較大，則可以稍后安裝。總的來說，吊車梁最好盡早吊裝，這對整個排架的穩定也有益。
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