浅谈钢结构工业厂房的施工
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摘要：钢结构工业厂房因其施工速度快，建筑取材对环境破坏小，抗震性能好，地基费用省等优点，与笨重的混凝土材料相比，属环保型和可再次利用型材料，在建筑工程中得到人们的广泛认可。本文介绍了钢结构工业厂房的特点以及其发展历程，并分析和讨论了钢结构厂房施工过程的问题。
关键词：钢结构，工业厂房，施工问题
【分类号】：F284
1钢结构工业厂房特点及发展历程
1.1钢结构工业厂房特点[1]
对比钢筋混凝土结构，钢结构厂房具有以下几个优点：1）施工简单，灵活，钢结构工业厂房施工速度快，安装快捷，构件可以实现批量生产，大大缩短了施工周期；2）自重轻，综合性能好，一般钢结构工业厂房质量轻，可以用于地基承载力低和地质问题多发的地方，同时，钢结构工业厂房所占空间小。因此无论从经济还是从长远角度考虑，其综合性能优于钢筋混凝土结构体系；3）属环保型材料，经济高度发达的今天，环保问题得到广泛关注，环保已经成为世界性问题。钢结构体系本身就是一种绿色环保型的建筑结构体系。钢材可以实现再循环利用，不必造成建筑垃圾。
钢结构厂房具有上述优点的同时，也有其自身的缺点，比如1）防火性能差，钢结构工业厂房由于没有钢筋混凝土和水泥的隔绝，发生火灾，后果会非常严重，因此钢结构厂房的消防设施显得十分重要；2）易腐蚀，钢结构的主要成分为铁，在潮湿的空气中容易被腐蚀，生成铁锈，被腐蚀的钢结构一旦得不到及时处理，锈蚀速度将成倍增长，造成难以估量的后果。
1.2钢结构的发展历程
50年代中期，我国开始研究预应力钢结构，并首先在输料栈桥上应用[2]，1958年建成山西大同煤矿输煤栈桥，跨度25m，是我国第一个预应力钢结构。随后，为了改变肥梁胖柱、深基重盖的笨重体系，我国开发出冷弯薄壁刚结构。70年代中后期北京汽车制造厂用冷弯薄壁型钢兴建了一幢自动化高架仓库，净高15m，共13层。随着经济的发展，建筑钢结构发展迅速。慢慢研发出了单层厂房框架结构、空间结构和轻钢结构。
2钢结构工业厂房的施工
由于钢结构工业厂房的构件可以实现工厂批量生产，与混凝土结构施工不同，钢结构工业厂房施工分为两部分：一是工厂生产，二是现场安装。对能批量加工的部件，都在专业钢结构工厂制作，制作完成后运输到工地现场安装。下面分别对两部分常见问题分开讨论。
2.1钢结构厂房施工的主要制作工艺需要注意的问题
1.制作放样。放样是钢结构厂房施工制作的第一工序，放样尺寸正确可以避免以后各个工序的积累误差，保证整个工程的质量。对于放样工作，要注意几个问题：放样前必须熟悉图纸，并核对图纸各部尺寸有无不符之处，与土建和其他安装工程有无矛盾，核对无误后，安装1：1的比例画出构件相互之间的尺寸及真实图形。样板制成后，必须在上面注上图号、零件名称、件数、位置等内容，使下料工作不致发生混乱，同时必须妥善保管样板防止折叠和锈蚀，以便进行校核。为了保证产品质量，防止由于下料不当造成废品，样板应注意释放预放增加余量。
2样板拼接。拼板时应考虑到下料时切割焊缝所要用到的余量，切割缝一般为2至3毫米，焊缝收缩量的长度应放l5至35毫米，拼板焊接应按图纸的质量要求完成，焊接前应除去切割时所留下的一些锈蚀、油渍等一些东西，严格按照要求开好坡口，单面坡口一般是55毫米左右，纯边的高度为1至2毫米，须采用一些必要的措施，以保证焊缝的质量。
3数控机床切割。切割必须按照下料图要求制作角度样板，经检查无误后方可使用；考虑割切、焊接的收缩余量及组装误差，长度一般应放20mm～30mm，切割宽度误差±1mm；编程后，切割机应空机运行，检查并记录运行轨迹是否与下料尺寸相符，无误后即可切割；根据板厚随时调节火焰大小、氧气压力和切割速度，确保切口光顺平滑。
4组立。翼腹板对接焊焊缝时就注意焊缝错开210毫米以上，组立时确保腹板的中心线垂直度的偏差，以满足埋弧焊的需要。
5制孔钢结构。制孔钢结构安装时所留 A、B级螺栓孔应具有H12的精度，孔壁表面的粗糙度Ra不应大于12.5μm，螺栓孔的允许偏差超过上述标准，不得用钢块填塞，可采用与母材料性质匹配的焊条补焊，再重新制孔。制孔方法采用钢模钻孔，各种钻孔全部采用钻床钻孔以提高工作效率，保证构件的质量。
2.2钢结构厂房施工中需要注意的问题
钢结构安装工程施工时，一次性将柱子安装并校正后再安装柱间支撑、吊车梁等，此种方法尤其适合移动较方便的履带式起重机：对于采用汽车式起重机时，考虑到移动不方便，可以以2―3个轴线为一个单元进行节间构件安装。对于屋盖系统安装通常采用“节间综合法”吊装，即吊车一次安装完一个节间的全部屋盖构件后，再安装下一个节间的屋盖构件[4]。
柱子安装时为避免出现整体或布局偏移、标高有误、丝扣未采取保护措施、框架柱柱脚底板水平度差、锚栓不垂直、基础施工后预埋锚栓水平误差偏大等问题，应在钢柱吊装回直后，慢慢的地脚锚固螺栓找正平面位置。进过平面位置校正，垂直度初较、柱顶四面拉上临时揽风钢丝绳，地脚锚固螺栓临时固定后，起重机方可脱钩。再次对钢柱进行复核，具体可优先采用揽风绳校正：对于不便采用揽风绳校正的钢柱，可采用调撑杆或千斤顶校正。在复校的同时柱脚底板与基础间间隙垫紧垫铁，复校后拧紧锚固螺栓，并将垫铁点焊固定，并拆除揽风绳。
钢屋架侧向刚度较差，安装前需进行吊装稳定性验算，稳定性不足时应进行吊装临时加固，通常在钢屋架上下弦处绑扎杉木杆加固。如果吊装机械性能允许，屋面系统结构可采用扩大拼装后进行组合吊装，即在地面上将两榀屋架及其上的天窗架、檩条、支撑等拼装成整体后一次吊装。
3总结
本文主要讲到钢结构工业厂房特点、发展历程以及钢结构制作安装过程中遇到的问题和施工要点。由于经济发展的需要，高层结构、空间结构、桥梁结构、钢筋混凝土结构和钢结构的加固、加层等各方面都采用钢结构，钢结构将以全新的面貌广泛应用于建筑行业的各个领域。同时，许多钢结构的厂房等建筑在建设过工程中出现了设计、制造和施工不符合规范的现象，为结构的安全性、适用性和耐久性买下隐患，因此需要在钢结构工业厂房的检测、加固和改造等方面进行更加深入的研究。
4参考文献
[1] 万红波.试论钢结构工业厂房的施工[J].工程施工技术，2010（1）
[2] 万馨.单层钢结构厂房结构体系的加固与改进[D]，2003（6）
[3] 王超.探析轻型钢结构厂房施工技术[J].工程技术，2012（10）
[4] 曾永红.中国科技博览[J].轻型钢结构厂房施工技术，2009（31）