钢结构厂房施工工艺分析

钢结构厂房施工工艺分析钢结构厂房和传统的砖混结构、钢筋混凝土框排架结构厂房相比，愈来愈显示出造价低、结构性能好、施工速度快等优点。钢结构在厂房中已经被广泛应用,这就使得钢结构设计与施工技术需要不断进步和完善。本文简单介绍钢结构在工厂建筑中的应用以及施工工艺。

TU74文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

一、钢结构厂房及其优点

钢结构的厂房主要是指主要的承重构件是由钢材组成的。包括钢柱子，钢梁，钢结构基础，钢屋架（当然厂房的跨度比较大，基本现在都是钢结构屋架了），钢屋盖，注意钢结构的墙也可以采用砖墙维护。由于我国的钢产量增大，很多都开始采用钢结构厂房了，具体还可以分轻型和重型钢结构厂房。它具有以下优点：

1、钢结构构件在工厂制作，减少现场工作量，缩短施工工期，符合产业化要求，不但节约了资源也减少了一些不必要的污染。

2、钢结构工厂制作质量可靠，尺寸精确，安装方便，易与相关部品配合。

3、重量轻、强度高，用钢结构建造的房屋重量是钢筋混凝土住宅的1/2左右;满足住宅大开间的需要，使用面积比钢筋混凝土住宅提高4%左右。

4、钢材可以回收，建造和拆除时对环境污染较少。这些优点就是钢结构房屋的价值所在。他用这些优势来撑起生命的“安全伞”。

5、安全可靠性，抗震、抗风性能好，荷载能力强，抗震能力可达到八级，大震不倒中震不损就是它的作用。

二、钢结构厂房安装

（一）钢柱安装

钢柱在运输到位后，其摆放安装过程中需要按照以下五点要求：

1、定位轴线：用水墨线在钢柱摆放的基础混凝土平面上标记出钢柱就位的十字线，并且相应地在钢柱柱身上标记出定线。

2、钢柱吊装：采用临时吊装耳板进行钢柱吊装，同时在钢柱吊装就位后进行切割磨平的工作。考虑到钢柱的长度，其吊装过程中采用斜拉起吊，同时将柱脚用木板垫高。

3、柱就位轴线调整：运用专用角尺检查钢柱就位的情况并进行适当的调整。调整工程中需要三人同时操作，一人移动钢柱，一人协助稳定，另一人进行检测。钢柱就位的标准是：基础平面上标记的定位线与钢柱柱身的定位线相吻合，其误差必须控制在2mm之内。

4、柱顶标高调整：钢柱就位轴线调整完毕后，需进行钢柱标高调整。其操作方法为：先将标高基准点于柱身上标记，然后用水准仪测定其差值，适当以增加垫片(垫片最多不得超过2片)来调整钢柱的柱顶标高。

5、钢柱垂直度校正：

（1）初步校正：对钢柱的垂直角度进行初步调整和校正，可利用水平尺完成此项工作。

（2）精确校正：同时利用2台经纬仪从钢柱的2个侧面进行观测，运用缆风绳的摆动进行精确调整和校正，并注意在柱脚下垫铁。待精确校正完毕后，紧固钢柱的脚螺丝，并将其柱脚与垫铁牢固焊接。

（二）钢梁安装

对于安装钢梁，我们可以将其分为主梁安装，次梁安装以及外挑梁安装。同时要注意，在立柱形成单元后，主梁要使用捆绑串吊施工，依据此工程的设计要求吊装的数量应在两到四根。因为空间与接点的现实情况，次梁与剪力墙框架梁通常使用单根吊装。

（三）高强螺栓安装

在当前的建筑钢结构连接方法中，高强螺栓可以说是最先进的。高强螺栓的特征有以下三点：(1)可以拆换；(2)方便施工；(3)传力平均。在此工程的设计方案中，高强螺栓使用的是摩擦型连接。紧固的方法是我们使用专用的棘轮扳手与扭矩扳手在经过初拧与终拧之后完成。

（四）栓钉焊接

在高层钢结构施工环节中，栓钉焊接是不可或缺的。我们通常看到两种方式栓钉焊接：(1)直接的焊接在钢梁上。(2)在穿过压型钢板后焊接在钢梁上。

（五）钢梁、柱与砌体之间连接处的抗裂处理

为防止钢梁、柱与砌体之间连接不牢。出现开裂、渗水现象，可采用在钢柱上每隔400mm焊接２６拉结筋的处理方法，拉结钢筋伸入墙内1000mm。钢粱、柱“Ｈ”形凹槽内均用非规格加气混凝土砌块体填砌。外设置Φ4＠150mm的钢筋网片，每边伸出柱子翼缘,350mm，，外部粉刷保温砂浆。钢梁与砌体的连接构造与钢柱相似。

三、钢结构厂房装配工作中应注意的问题

1、焊接后的机加工。许多焊接结构中的一些零件都需要机械加工并与其它构件精确配合的。钢结构厂房对构件中加工零件的精度要求不是太高，可以采用带有定位装置的装焊胎夹具，并选择正确的定位基准、装配过程和焊接工艺来完成。为了保证加工零件的尺寸公差，除了应采用精确的、刚度较大的胎夹具加以定位以外，同时在装配过程中，应首先完成构件其它部分的装配焊接工作，最后才装焊加工零件，以避免焊接其它部件引起的变形。

2、正确掌握公差标准。构件的装配定位质量对焊接影响很大，也严重影响整体质量。为了使整体结构焊接后达到质量标准，在结构制作过程中必须严格按照工艺结构的特殊要求控制公差尺寸。另外，当构件是由几个零件组装时，装配后构件的尺寸应在所要求的公差范围内。

3、严格清除油、锈等污物。相互接触的部件表面及焊口两侧50mm以内，在焊接前必须严格除掉油脂、铁锈等污物，以确保焊接质量。

4、定位焊要求。定位焊所用的焊条应和焊接所用的焊条相同，并按规定的焊接电流和焊缝尺寸及位置进行定位焊，并且保证焊接质量。对于重要及特殊材料的结构，不得用大锤敲击及强制装配，也不得在工件上任意引弧和焊接临时型构件。

5、胎夹具的应用。为提高装配工作质量和提高工作效率，要采用装配胎夹具，并应特别注意装配后的构件能方便地从胎架上取出。

四、焊接技术要点

对于现代建筑而言，梁和柱是承力的主要构件，它们的结构制作精度会对钢结构安装的精度及承载状况产生直接的影响。需要引起注意的是，我国建筑钢结构柱与柱连结节点，柱与梁连结节点通常采用非对称V型坡口加钢衬垫全焊形式或腹板栓接的形式来保证钢结构建筑的整体施工质量。

1、钢结构焊接工艺

对于不同材质、板厚，特别是屈服强度大于420MPa的高强度钢，应当以不同接头形式为依据，来确定坡口尺寸和焊接工艺参数，并对接头焊接试件进行机械性能、弯曲、冲击等检验，以确保其能够达到设计要求。

2、钢结构工程的焊接施工

目前，钢结构焊接大多采用小线能量的CO2气体保护焊，目的就是为了减小因焊接热量而产生的结构变形，以确保钢结构构件的几何精度。同时为提高焊接效率，对于箱形或工型杆件大量采用埋弧自动焊工艺。

3、钢结构焊接变形的控制

由于焊接过程中会输出大量的热，常会造成钢结构构件产生收缩和热变形。对于这类变形，目前我国建筑工程施工中普遍采用热和机械方式进行矫正。同时为减小焊接变形，在制造工艺上通常采用反变形工艺、强制约束工艺和控制焊接顺序、焊接方向等手段，以达到减小焊接变形的目的。

五、常见问题处理

（一）非对称截面材料的在使用中应注意的问题

在钢结构设计和施工中，应用最广泛的材料有普通钢板、花纹钢板、圆钢、螺纹钢、圆钢管、方钢管、工字钢、H型钢、槽钢、等边角钢、非等边角钢几种，其中后面三种(槽钢、等边角钢、非等边角钢)材料就是非对称截面材料。当载荷和跨度较小时我们一般采用单一成型型钢，如各种楼体的立柱，座筛的筛梁等，这时使用型钢一般为对称截面的型钢如：工字钢、H型钢、钢管、方管等，当载荷和跨度较大，超过了单一型钢的承载能力范围时，可以采用拼合截面构件，由于需要额外的切割成型和焊接，组合截面构件的造价相应提高，但能充分发挥其承受载荷大、跨度远、抗扭刚度大的优点，由两个或多个相互连接的型钢构成的拼合截面构件，如用双槽钢拼合成的简易桁架梁、由小型型钢(槽钢、角钢)组合而成的桁架梁及格构式立柱等，应用起来非常方便。但非对称截面如槽钢、角钢等都应成对使用，防止因截面剪切中心与载荷中心不重合而导致扭转失稳，确保构件的稳定性，并且有必要可增加另外的约束，这一点非常重要。

（二）防腐及维护方面的细节处理

所有暴露于空气中的建筑材料均会随时间而老化。为防止钢结构受大气腐蚀的影响通常需要采取一定程度的防护措施。适用的防护体系很多，并可为钢结构提供最经济的、足够的保护。细部构造对防护措施的寿命有重要的影响。特别是合理的细部构造，尤其对于外部构造，要避免水分和污垢在面层和构件之间积留。如果端部采用焊接封闭，则空心截面不需要进行内部的防锈处理。对于在内部采用加强筋并需要在以后进行检查的大型内部加强空心截面构件，如水上浮筒，通常对其内部采取防锈措施。出入孔要用带垫圈的盖板封闭，以尽量阻止水分的进入，这样就可以采用较经济的防锈措施。对于潜没式结构如浮筒，难以接近进行维护，可采用阴极保护进行防锈。

结束语

钢构厂施工过程中的问题非常复杂，引发质量问题的因素繁多，产生质