火电厂主厂房钢屋盖施工技术

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摘要：本文主要通过分析某火电厂主厂房钢屋盖工程的施工特点与难点，进而对钢屋架制作拼装及施工质量控制要点进行了分析探讨。

关键词：火电厂；主厂房；钢屋盖；施工技术

中图分类号： TU74文献标识码：A 文章编号：

工程概况

某火电厂主厂房钢屋架为对称双坡梯形屋架，跨度为３０ｍ，端部高度１．５ｍ，跨中高度３．０ｍ；屋架上弦杆为双角钢短肢背对（2Ｌ160×100×10），下弦杆为双角钢短肢背对（2Ｌ125×80×10），腹杆为等边双角钢背对（主要有2Ｌ50×5，2Ｌ63×5等）和等边双角钢十字形截面（2Ｌ56×5）。每个区段端开间和中间开间相邻屋架之间设上弦、下弦横向水平支撑和竖向支撑，相邻屋架之间均设通长纵向水平系杆。屋架立面图、水平支撑及垂直支撑布置图见图１。

1、工程特点及难点分析

1.1结构体系构件复杂多样，深化设计及质量控制是工程实施的重点由于本工程钢屋盖节点构造复杂，杆件数量多，构件制作难度大，焊接工艺复杂，因此，应用钢结构CAD技术进行深化设计和结构构件的精确控制是本工程钢结构制作及质量控制的重点。

1.2大跨度桁架高空作业质量要求高，施工难度大

由于本工程钢结构屋盖跨度为３０ｍ，且均为大跨度钢管桁架，杆件数量多，节点施工工艺复杂，现场拼装工作量大、拼装精度要求高，并需进行大量的高空散装和吊装作业。

1.3测量要求高

根据《电力建设施工质量验收及评定规程》DL/T5210.1-2012的要求，安装时屋架中心线对定位轴线位移误差控制在5mm以内，屋架两端支承点标高偏差控制在±4mm之间，屋架垂直偏差控制在15mm以内。由于钢屋架和钢托架为大跨度三铰支承，且受制作质量和温差变化等因素影响较大，对钢屋盖的制作、拼装及吊装的测量精度控制提出了较高的要求。

1.4屋盖卸载过程结构内力变化大，施工仿真及卸载控制是施工控制的关键由于本工程钢结构屋盖安装完成后，应进行同步、分级、等比卸载，卸载过程中结构体系将逐步转换，杆件内力和支撑体系的受力均会发生变化，因此，为使屋盖结构逐渐进入设计受力状态，避免支撑体系和结构杆件内力过大而发生破坏现象，在卸载过程中，应用仿真技术进行卸载过程的施工仿真分析和卸载顺序控制是本工程的关键。

1.5工程结构受力及变形复杂，系统监测和施工测量控制难度大由于本工程在施工过程中屋盖结构体系和临时支撑体系受力状况不断发生变化，需要实时跟踪结构施工过程中，各施工荷载作用下屋盖结构及支撑体系等工程系统关键部位的变形和应力变化，并根据监测数据，在施工时采取必要的措施，使变形在受控下完成，以保证整体结构安全和施工质量，因此，本工程监测和测量控制难度大。

2、钢屋架制作及拼装

施工工艺流程放样号料切割矫正、弯曲和边缘加工组装油漆。

2.1放样

放样前仔细核对图纸的安装尺寸和孔距，放大样时以1:1的大样放出各节点，核对各部分的尺寸；制作样板和样杆作为下料、制孔等加工的依据。梯形屋架放大样时应预拱L/500。

2.2号料

检查核对各原材料规格、数量无误后，在材料上标出切割、铣、刨、弯曲、钻孔等加工位置，打冲孔及标出零件编号等。号料时应尽可能做到合理用材。

2.3切割

钢材下料采用手工和半自动切割，切割时各钢构件的切割线与号料线的允许偏差手工切割为±2.0mm，半自动切割为±1.5mm。切割前应将钢材表面切割区域内的铁锈、油污等清除干净；切割后断口上不得有裂纹和>1.0mm的缺棱，并应清除边缘上的熔渣和飞溅物等。

2.4对于有部分变形的角钢、钢板等可进行冷矫正或冷弯曲。钢屋架端部节点支承面、腹杆与上、下弦连接的节点板需用刨边机进行边缘加工，刨边的零件，其刨边线与号料线的允许偏差为±1.0mm。

3、钢屋架拼装

（1）先用钢管架搭设200mm高组装平台，平台上满铺竹胶板，然后进行钢屋架单榀组拼，为减少焊接变形，组拼时尽量采取节间小件组焊，经矫正后再整体组装，组装台必须牢固平整无变形。每个屋架块做2个支垫，支垫平面尺寸根据块体质量而定，两端支垫布置在屋架的端节点下，中间支垫布置在离屋架中央一定距离，以便于屋架下弦拼接钢板的焊接，支垫高度根据屋架各部分的相对高差来确定。在支垫上弹出屋架中心，并量出屋架跨度尺寸，作为拼接屋架依据。

（2）竖立屋架支撑，每榀屋架应不少于6-8道三角支撑，其位置应与屋架上拼装节点等错开，将屋架块体用16t汽车吊吊到支垫上，对好拼装中线，然后用8号钢丝将块体与三角架绑扎牢。

（3）检查下弦各部位相对高差、屋架跨度并检查上下弦节点是否对正。校正后将上下弦焊接固定。第一榀屋架组装完后，自检合格后必须请监理、业主方检查验收，验收合格后再进行成批生产。

3.1油漆

每榀钢屋架拼装完后，必须按设计要求刷好防腐漆和防火漆，屋架端部、上弦顶面及与托架的连接面均不刷油漆。

4、质量控制要点

4.1施工准备阶段的质量控制要点

在钢结构屋盖施工前，施工生产准备技术要素的控制、施工生产要素配备质量的控制、施工作业准备质量的控制、项目监理控制的准备工作等，是确保钢结构施工质量的先决条件。

4.2施工过程的质量控制要点

4.2.1现场拼装质量控制

屋盖钢结构现场拼装质量的控制是确保钢结构安装质量的重要工序：（1）拼装前应认真审批拼装方案，核查所有操作人员的上岗合格证；（2）对进场的杆件、焊接球等构件按照设计图和施工规范进行严格的检测验收；（3）核对拼装过程中所用计量器具、全站仪、水准仪等是否检验合格，并在有效期内；（4）正式拼装前，必须进行试拼，检查无误后再正式拼装；（5）在整个拼装过程中，监理人员必须进行旁站监督，并随时对拼装胎架的位置和尺寸进行复核，发现问题，要求立即调整后再进行作业。

4.2.2杆件与焊接球的焊接质量控制

杆件与焊接球的焊接质量是保证屋面钢结构整体安装质量的关键工序，因此，在进行杆件与焊接球的焊接施工前，应首先审核焊接节点的施工方案，确定合理的焊接工艺及施焊顺序，以减少焊接应力与变形;检查焊接用的焊条、焊剂和施工用的保护气体等焊接原材料，保证其必须符合设计要求和钢结构焊接施工规范的规定;检查杆件与焊接球节点的承载力报告、焊接球超声波壁厚检测报告、焊接球对接焊缝探伤检测报告、焊接工艺评定报告等，保证焊接质量;在施焊过程中应加强巡视检查和旁站监理，监督落实各项技术措施;对焊缝的质量验收除了对焊缝的外形尺寸、表面质量进行检查验收外，还要按规定比例见证焊缝的无损探伤检测，一级焊缝应100%见证检测，二级焊缝应20%见证检测;在无损检测前应严格审查各类焊缝无损检测的类别、长度及部位等是否满足技术条件的要求，并监督无损检测全过程。

4.2.3钢结构屋盖高空散装质量控制

本工程屋面钢结构的高空散装质量控制是整个钢结构安装质量的控制重点:（1）在桁架高空安装前，应根据设计图再次复核各支座的位置和标高，严格控制桁架整体安装的几何尺寸精度;（2）在桁架高空安装时，应精确控制各施工环节的测量精度，确保桁架的整体安装精度符合规范要求、空间位置满足设计要求，并对桁架的下弦标高、屋脊线等位置和标高进行检查控制，发现误差累积超过规定，应及时要求予以纠正;（3）在单元拼装时，应严格控制其定位线和垂直度，采用水准仪进行高程控制，使用全站仪复核施工基准点和进行节点位置的校核，每完成一个拼装单元，均应复查桁架的网格尺寸误差和检查支点的受力情况;（4）在桁架的高空散装过程中，应全程进行监督检查，随时检查桁架安装质量、测量网格尺寸、整体挠度，调整并控制挠度值，使其不超过设计和规范要求，并随时检查各临时支撑点的下沉情况，确保高空安装过程的质量和安全。

结束语

厂房钢屋盖工程具有工程量大、高空散装施工风险大、各关键环节质量控制难度大等特点，因此，必须采取科学合理的施工方案，并进行严格的质量监理，才能达到预期的质量和安全控制目标。

参考文献

［1］北京钢铁设计研究总院．GB50017—2003钢结构设计规范［S］．北京:中国计划出版社，2003．

［2］钢结构设计手册(3版)［M］．北京:中国建筑工业出版社，2008．

［3］赵若红．复杂体型大跨屋盖风致振动的风洞试验与实测研究［Ｄ］．广州：暨南大学，2008．