当前的大跨度工业厂房的钢结构施工与安装技术

杨 帆

(中广核工程有限公司，广东 深圳 518124)

前言

作为建筑工程的重要分支，钢结构建筑自身具有土木建筑无法比拟的优点，其在房建工程中的普及和应用，可以说促进了建筑行业的技术革命，与传统建筑施工相比，从设计方案、施工技术到建筑材料的应用，都有着极大地不同。因此，相关建筑设计和施工人员要充分重视起来，熟练掌握其施工安装技术，保证建筑的整体质量。

1 钢结构的发展和应用

钢结构在建筑工程中的应用，最早可以追溯到18世纪的英国，而世界上现存最著名的钢结构建筑，则是法国的埃菲尔铁塔，其也是钢结构建筑发展史上的奇迹。我国钢结构建筑的发展是从近现代开始的，由于科学技术的发展，使得钢材生产的新技术和新工艺层出不穷，钢材的质量和类型得到了巨大的发展，也为钢结构建筑的发展提供了必要的条件。我国钢材生产原材料丰富，仅2011年一年，产量就达到6.83亿吨，稳居世界首位，全国共有54家大型钢铁企业，为建材市场提供了充足的钢铁建材，也促进了我国钢结构建筑的快速发展。目前，我国最著名的钢结构建筑为1997年设计建造的上海金茂大厦，其建筑高度421m，结构高度395m，是我国钢结构建筑的标志。

2 工业厂房应用钢结构的优势

2.1 性能强

首先，强度与刚度较高，可以承受或容纳较强的压力和拉应力，并且具备良好的抗震性能，使得建筑质量有所保证；其次，拥有远超一般水泥和混凝土的延展性和韧性，可以使建筑的承压能力和稳定性得到保证。同时，由于建筑用钢材融合了多种元素和材料，可以根据实际需要，对其相应的特性进行改变，炼制韧性更高、抗疲劳、抗冲击的桥梁专用钢，抗高温、抗氧化的耐热钢，以及抗腐蚀的不锈钢等用途不同的专用钢材，具备良好的可塑性，可以提高土木工程钢结构建筑的多用性，增强建筑的用途和使用寿命，最大限度地发挥钢材的功能。

2.2 材质均匀

钢材内部组织的材质均匀，具有各向同性，在一定应力幅度内是弹性变化的。这也就使得钢结构的实际受力情况与模拟计算结果基本一致，可以有效保证建筑结构的质量和稳定性。同时，可以通过改进冶炼技术，提高钢材质量，进而保证其波动范围。

2.3 施工便利

传统混凝土结构建筑，容易受到天气的影响，从而延长施工期限，拖延施工进度。而钢结构建材是在工程中直接合成，可以直接在建筑工地应用，受天气变化影响小。同时，钢结构构件的安装可以与混凝土构件的施工交叉进行，也可以与外部装修同时进行，其施工较为便利，速度快，相对钢筋混凝土结构的施工，工期可以缩短30%左右。而由于钢结构自身优良的延展性、韧性和抗压性，可以大大提高建筑施工的安全性和建筑的施工质量。

2.4 节能环保

钢结构建筑施工，其本身作业量较小，产生的噪音少，废料也可以进行回收利用，对于环境的污染极小。加上钢结构自身投入少、收益高，便于拆卸，回收方便等特点，使得其成为建筑工程中一个极为重要的组成部分。由于采用无污染的钢材代替砂石等材料，既没有粉尘污染和空气污染，又便于存放，对周边环境的影响小。在拆除时，不会出现碎石沙尘满天飞的情况，回收利用率极高，不会产生固体建筑垃圾，同样减少了对环境的污染和破坏。

3 大跨度工业厂房钢结构安装施工

以某核电汽机厂房的建设为例进行分析。

3.1 工程概况

该厂房屋架由主桁架、次桁架、檩条组成，厂房内设有防甩击平台，防甩击平台由组合箱梁和钢柱组成，主桁架高42.5m，标准跨度为40m，属大跨度工业厂房，其中，主桁架、次桁架构件以及钢柱、组合箱梁均为Q345材质的工字钢、角钢、钢板制作，而檩条为宽翼缘工字型钢。

3.2 施工安装流程

3.2.1 钢结构安装施工

受技术因素和施工条件制约，无法进行同时施工，要按照相应的顺序进行逐跨施工。为了保证施工质量，必须对施工顺序进行分析。可以采用从中间跨向两边跨展开的顺序进行，对结构的并拢状态可以起到很好地控制作用，也能有效避免较大的结构附加应力。

3.2.2 钢柱、组合箱梁吊装

钢柱整体刚度较好，且构件形态对称，便于选择吊点位置。结合钢柱自身重量，选择50t吊车进行吊装，选用f26的纤维芯钢丝绳，选用四个4t的进口卡环。在吊装施工前，需对柱底螺栓进行检查，看是否存在偏位或松动。柱底板孔采用模板套位，要将套位后的模板与地脚螺栓和轴线进行复合套位，确保没有偏差之后，方可进行吊装。

将钢柱柱脚的中心线于测量放线的轴线进行对照，并利用千斤顶进行细微调整，确保其满足设计要求，使钢柱只能水平方向位移，不能上下移动。

组合箱梁重99t，受施工条件限制，采用600t吊车进行吊装，吊装前需对钢柱安装固定情况进行检查，在确认牢固后，方可进行吊装。

在吊装完成后，要对钢柱、组合箱梁进行测量和校正，确保不会存在误差或偏移。

3.2.3 桁架安装

采用地面组装、双榀组合吊装、连接构件高空拼装的方法进行桁架的安装，结合施工条件，选择250t吊车进行吊装，其基本安装流程如下：桁架地面拼装-桁架吊装及高空拼装-设置临时支撑-檩条及屋面板的安装-临时支撑拆除。其详细步骤的施工方法，需要根据实际施工环境和施工条件进行确定。

结语：相比于传统的钢筋混凝土结构建筑，钢结构可以实现工厂化生产和批量化安装，施工更加便利，工期更短，同时施工质量也可以得到保证。而在实际施工中，需要加强对结构整体性的把握，确保施工的安全和质量。

[1]马飞.大跨度工业厂房钢结构安装施工技术[J].建材与装饰，2013,(2):106-107.

[2]王树玉.浅谈大跨度钢结构施工的质量控制[J].中国科技纵横，2012,(11):115.