浅谈黄金矿山钢结构厂房的设计和施工要点

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【摘要】：建筑钢结构在新工业厂房建设和老项目更新改造建设中，已得到广泛的应用和长足的发展。但钢结构工业厂房在黄金矿山应用的时间并不长，本文通过分析排山楼金矿新建的2678平方米的压滤车间钢结构厂房在设计和施工当中的经验，对黄金矿山钢结构工业厂房的设计与施工进行简单论述。

【关键词】：钢结构厂房设计施工

【 abstract 】 : Construction steel structure in the new industrial plant construction and retrofit of old project, the construction has been widely applied and considerable development. But steel structure industry workshop in gold mining application is not a long time, the paper analyzes the gold mountain building new line of pressure filtration workshop 2678 square meters of steel structure workshop in design and construction of the experience of gold mining steel structure, the design and construction of industrial workshop simply discussed.

【 key words 】 : steel structure；workshop；design ；construction

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

前言：

钢结构是由钢构件制成的工程结构，所用钢材主要为型钢和钢板，和其他结构相比，它具有强度高，材质均匀，自重小，抗震性好，施工速度快，工期短，密闭性好，拆迁方便等优点，目前，钢结构在工业厂房建筑中使用越来越广泛。

一、工程概况

辽宁排山楼黄金矿业有限责任公司3000吨扩能改造，新增6台XMAYZ800/2000-U型压滤机，每台重约26吨，由于工期紧，地质条件不好，位于矿震区，地基承载力软硬不均，东侧为硬岩结构，中部为风化岩，西侧为多年回填土，室内又有高温碱性腐蚀气体，故对厂房设计提出特殊要求，综合以上条件，压滤机设备基础和二层操作平台采用钢筋混凝土形式，厂房主体采用钢结构形式，总建筑2678平米，主跨30米，设有一台10吨电动葫芦。

二、钢结构厂房的优越性

钢结构构件可以在工厂批量生产，施工简单，安装快捷，能大大缩短施工周期，钢结构工业厂房在自重方面，可减轻建筑物结构质量约30%，对地基承载力低和地震设防烈度较高的地方，其综合经济效益优于钢筋混凝土结构体系；另外，从环保方面考虑：钢结构体系属于环保型绿色建筑体系，钢材本身是一种高强度高效能的材料，具有很高的再循环价值，并且不需要制模施工。

三、重要部位结构方案的确定

工程设计前，要对厂房的各项使用功能进行认真考虑，减少设计变更。在压滤车间厂房设计时，考虑到一层要存放大型设备备件，而彩板墙强度较低，为防止备件对彩板墙破坏，将外墙1.2米以下彩板换成砖砌坎墙，保证了常碰撞地方的强度。

整个压滤车间自下而上是没有分割，结构空间刚度较弱，考虑到6台压滤机本身的机器重量和工作中的动载荷，将压滤机的设备基础和平台设计成钢筋混凝土结构，保证了设备运行时的抗侧刚度和稳定性。

四、钢结构厂房的防腐处理

钢结构工程所处的工作环境不同，受酸碱性气体或温度、湿度的作用可能使钢结构产生不同的物理和化学作用而受到腐蚀破坏，严重的将影响其强度、安全性和使用年限，为了减轻并防止钢结构腐蚀，在工程应用过程中应妥善处理好钢结构的防腐问题。在压滤车间里，空气温度、湿度大，气体呈弱碱性，气体腐蚀性大，所以防腐是重要工程。结构防腐要做好表面处理，应清除钢铁表面的污物和锈层，尤其是轧制钢材时形成的黑氧化皮，它是电化学腐蚀的阴极，是腐蚀的根源，必须除掉。刷涂时要选择专用防腐漆，防腐漆按保护功能可分为底漆、中层漆和面漆，各层油漆均有其特性，各负其责，几层组合起来，形成复合涂层，提高防腐性能，延长使用寿命。彩板内外层防腐一般在厂家直接完成，我们选用氟碳涂层，涂层总厚度210微米，在实际应用中效果很好。

五、认真审查图纸

因为厂房中压滤机及配套设备基础较多，所以土建施工技术人员和设备安装技术人员要共同会审图纸，检查图纸和资料是否齐全，检查土建图和设备图相互间有无错误和矛盾，核对平面尺寸、标高。力争把问题解决在施工之前，减少因图纸问题对工程质量、进度的影响。钢结构工程要针对制作阶段和安装阶段分别编制施工组织设计。

六、施工过程中地脚螺栓的埋设

地角螺栓的坚固与否是钢结构工业厂房建筑稳定性的根本所在，地脚螺栓的精度关系到钢结构的定位，地脚螺栓的埋设必须严格保证其精度。

在埋设地脚螺栓时，为确保每组地角螺栓的相对位置，并保证施工中不发生位移、歪斜，可先根据螺栓的位置制作模具，为了精确定位，先确定基准定位，一般取柱子的形心为定位点，然后将地脚螺栓模具基准点与柱子形心定位一致，校正标高后可将模具与短柱模板固定。然后将螺栓用钢筋与短柱钢筋可靠连接，防止钢筋位置移动，并宜事先在螺栓下部焊接一截短钢筋，让短钢筋支撑在短柱基础的混凝土上，防止螺栓的垂直移位。将螺栓加固好之后就可以取下模具进行下组地脚螺栓的安装。具体作法如图1所示：

（图1）

钢结构构件在现场的堆放

为便于结构构件的安装，构件进厂后应进行合理的堆放。构件一般在施工现场就近堆放，堆放场地应平整坚实，无水坑、冰层、地面平整干燥，并应排水通畅，有较好的排水设施，同时有车辆进出的回路。构件应按种类、型号、安装顺序划分区域，插竖标志牌。构件不允许直接放置于地上，要垫高200mm，垫块要有足够的支承面，不允许垫块有大的沉降量，堆放高度也应有计算依据，现场叠放层一般不超过三层，并用木方正确的分层垫平垫好，每个构件支点不得少于两个，上下对齐。对于已堆放好的构件，要派专人汇总资料，建立完善的进出厂动态管理，严禁乱翻、乱移，同时对已堆放好的构件进行适当保护，避免风吹雨打，日晒夜露。

八、钢结构吊装

在吊装前要根据工期、场地情况和工程特点合理选择吊装设备。排山楼压滤车间由于跨度大、作业面小、工期紧等实际情况，钢柱用1台50t汽车式起重机整体吊装, 两支钢梁在地面上拼装后采用2台50t汽车式起重机同时起吊。钢结构的吊装方案应根据现场实际情况确定。一般的安装顺序为：  钢柱安装  柱间支撑、连系杆安装  钢吊车梁临时就位  屋面梁、屋面支撑  钢吊车梁等校正固定维护结构安装。在吊装时，首先，把柱脚的底板的十字线和地脚螺栓的中心线弹出，柱脚剪力孔清理干净，待钢柱就位后，调整标高，把螺母紧固；其次，吊装完一个区域的钢柱后，要立即吊装连系杆，保证钢柱整体稳定性，防止钢柱变形或受风荷载倒塌。第三，在吊装钢梁时，两根钢梁空中对接，并把高强度螺栓初拧，第一根钢梁用四道缆风绳拉紧，防止钢梁向一边倾斜。

九、吊车梁系统的安装

因为黄金矿山设备比较大，为检修设备方便，大部分厂房内都要安装吊车，吊车梁的安装必须严格按规范从柱间支撑跨进行，柱间支撑安装连接后形成一个比较稳定的空间刚度单元，这时再安装吊车梁，一是保证安全，二是能保证吊车梁安装不会影响柱子的垂直度。在安装过程中，要保证吊车梁的水平度，对端部截面误差较大的吊车梁底部应配调整垫板，该垫板在吊车梁系统调整完后焊接固定。制动系统的连接应在吊车梁调整固定后正式连接，当制动板与吊车梁是高强度螺栓连接，与辅桁架是焊接连接时，为防止连续施焊对高强度螺栓的影响，应先将制动板和吊车梁的高强度螺栓连接，并进行初拧，然后调整辅桁架，并于制动板点焊固定后终拧高强度螺栓，最后进行制动板和辅桁架的焊接。

十、现场安全措施

钢结构吊装前要严格检查钢丝绳和起重机等机械器具的安全性，对操作人员进行安全教育，进行安装时，要统一用哨声、红绿旗、手势等指挥，所有操作人员均应熟悉各种信号，并设专职安全员。在吊装现场，应设置临时栏杆，禁止非工作人员入内，地面操作人员，应尽量避免在高空作业面的正下方停留或通过，也不得在起重机的起重臂或正在吊装的构件下停留或通过。在雨期或冬期施工，必须采取防滑措施，如在屋架上捆绑麻袋、在屋面板上铺垫草袋等。

十一、小结

综上所述，做好黄金矿山钢结构厂房设计和施工，不仅要熟悉结构概念、设计规范，还要运用扎实的力学知识，从建筑材料的选择，结构平面的布置，主体构件设计、围护结构的设计等多方面细节考虑；施工中随着安装精度要求越来越高，我们应及时掌握新技术、新工艺、新方法，切实有效地实施工序管理。只有这样，才能使钢结构工业厂房在黄金矿山得到更广泛的应用。

参考文献：

[1]、建筑施工技术，中国建筑工业出版社，2007

[2]、钢结构工程施工及验收规范，中国建筑工业出版社， 2002

[3]、钢结构施工技术及实例，中国建筑工业出版社，2005

[4]、钢结构施工与质量验收实用手册，中国建材工业出版社，2005

[5]、建筑工程实用设计指南，大连海运学院出版社， 1989

[6]、建筑分项施工工艺标准手册， 中国建筑工业出版社，2001

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。