摘 要：本文介紹了大型工業(yè)廠房建筑鋼結(jié)構(gòu)的主要施工技術(shù)，重點(diǎn)分析了鋼柱安裝環(huán)節(jié)、吊車梁安裝環(huán)節(jié)以及施工防護(hù)環(huán)節(jié)存在的問題，提出了這些關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量監(jiān)控機(jī)制與安防機(jī)制，探討了鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)，并對(duì)施工工藝進(jìn)行了優(yōu)化，以期有效提高工業(yè)廠房建筑鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，更好的保障安全高效施工。

關(guān)鍵詞：建筑鋼結(jié)構(gòu)；施工；關(guān)鍵環(huán)節(jié)；措施文章編號(hào)：2095-4085（2024）09-0040-03

0 前言

日常所見的大部分建筑物皆以鋼結(jié)構(gòu)為主體，與鋼筋混凝土、土木結(jié)構(gòu)及磚石結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成工程建筑的四大支柱結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)建筑是以工廠所生產(chǎn)的鋼梁和鋼柱為建筑物的主體架構(gòu)，再將輕便、保溫好、隔熱好的高強(qiáng)度新型材料作為外圍材料覆蓋在主體鋼結(jié)構(gòu)的外部，共同組成鋼結(jié)構(gòu)建筑。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)建筑使用的材料較為新穎，所以與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、土木結(jié)構(gòu)以及磚石結(jié)構(gòu)相比，更加輕便、堅(jiān)固、建造時(shí)間短，而且建造成本較低［1］。鋼結(jié)構(gòu)建筑還兼?zhèn)淦渌N結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)并克服了它們的缺陷。因此，鋼結(jié)構(gòu)建筑因其高效與堅(jiān)固，成為高層及大跨度建筑的首選，同時(shí)也廣泛運(yùn)用于工廠廠房與宿舍建設(shè)，能確保施工迅速且結(jié)構(gòu)穩(wěn)固實(shí)用。大多數(shù)工廠廠房的鋼建筑結(jié)構(gòu)施工過程主要可以分為施工測(cè)量、安裝鋼柱、吊車架頂。具體的施工過程是先將鋼柱和構(gòu)造柱間用來滑動(dòng)調(diào)整位置的滑動(dòng)板焊接在鋼柱外側(cè)，然后將定位器、鋼筋和滑動(dòng)板之間進(jìn)行有效焊接。這樣的操作模式和操作步驟既能保障各鋼柱、鋼筋間組成一個(gè)穩(wěn)固的整體，又能保障鋼柱和構(gòu)造柱保持相對(duì)獨(dú)立，方便后期進(jìn)行調(diào)整，而且還能增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗壓性防止變形。基于上述優(yōu)勢(shì)，近年來鋼結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用越來越廣泛［2］。

當(dāng)前，鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中仍面臨諸多待優(yōu)化的環(huán)節(jié)，特別是施工安排與安裝過程。為深入探究其改進(jìn)策略，本文以大型鋼結(jié)構(gòu)廠房施工為案例，細(xì)致分析了現(xiàn)存問題，并提出了切實(shí)可行的改進(jìn)措施。

1 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房

1.1 鋼結(jié)構(gòu)建筑

目前所使用的鋼結(jié)構(gòu)建筑是以鋼為整體架構(gòu)搭建起來的建筑物?，F(xiàn)在隨著科技水平以及生產(chǎn)力水平的提高，鋼材質(zhì)水平也越來越高，其堅(jiān)固程度、重量、強(qiáng)度以及密封性都有了很大程度的進(jìn)步。生產(chǎn)鋼材料的技藝也大幅提升，尤其在采取工業(yè)化生產(chǎn)模式后，不僅降低了生產(chǎn)成本而且還提高了生產(chǎn)率。將這些新型鋼材應(yīng)用于生產(chǎn)建筑后不僅加快了施工效率而且還減少了施工成本。雖然鋼材較之前有了很大程度的進(jìn)步，但是依然存在著不耐腐、易生銹、不耐火等不足。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋼的生產(chǎn)技藝也迎來了大發(fā)展大突破，出現(xiàn)了很多新型鋼材，如H形型鋼和T形型鋼。這些新型鋼材已被應(yīng)用于一些高難度建筑物上，擴(kuò)寬了鋼材料的應(yīng)用范圍［3］。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房

由鋼結(jié)構(gòu)組成整體架構(gòu)的廠房，被稱為鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房。將磚石結(jié)構(gòu)廠房改造為鋼結(jié)構(gòu)后，提高了廠房的承重能力和抗壓能力，并在優(yōu)化廠房結(jié)構(gòu)的同時(shí)還降低了廠房的整體重量。大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)廠房的基礎(chǔ)架構(gòu)是由支撐柱、屋面板、房梁、吊車架等構(gòu)成。通過科學(xué)的方式方法將這些鋼結(jié)構(gòu)焊接起來，可保障和提高鋼結(jié)構(gòu)廠房的穩(wěn)固性。因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)能夠進(jìn)行自由焊接和組合，所以能夠形成樣式更加多樣的廠房結(jié)構(gòu)，從而豐富了鋼結(jié)構(gòu)建筑的多樣化程度。而且，替換了磚石構(gòu)造后，運(yùn)用焊接工藝將鋼結(jié)構(gòu)連接在一起，可以加快施工速度［4］。

1.3 鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的特點(diǎn)

由鋼材作為主建材的大型工業(yè)廠房是現(xiàn)代化建筑的主要建筑形式，且具有以下幾種優(yōu)勢(shì)。

（1）鋼結(jié)構(gòu)施工工業(yè)化。在建造鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，通常會(huì)使用到屋面板、鋼柱和吊車等，這些都是機(jī)械化、半自動(dòng)化的建造模式。鋼材生產(chǎn)商可以依據(jù)所提供的圖紙批量化生產(chǎn)所需要的鋼結(jié)構(gòu)，大大降低了原材料鋼的生產(chǎn)成本。而且，因?yàn)槭桥可a(chǎn)所以也大大方便了后期的焊接，提高了焊接速度，縮短了工期。

（2）提升力學(xué)性能。由于新型鋼材料具有重量小、硬度高的優(yōu)勢(shì)，所以那些大型工業(yè)廠房將以往的磚混結(jié)構(gòu)換為鋼結(jié)構(gòu)后至少減輕了大概30%的重量。而且，鋼材料更為精細(xì)、體積重量較輕、易操作，從而為設(shè)計(jì)建造更加復(fù)雜多樣的建筑提供了可能。

（3）更加綠色環(huán)保。使用鋼結(jié)構(gòu)和鋼材料進(jìn)行焊接后不僅建造工藝更加綠色環(huán)保，而且施工過程也與之前相比更加綠色，對(duì)環(huán)境的破壞性更小。

1.4 鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝精度控制

如今隨著時(shí)代的發(fā)展和審美的提高，鋼結(jié)構(gòu)建筑的樣式和造型越來越豐富多彩。從鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)上來看，由以往的單一化網(wǎng)架、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)發(fā)展為形式多樣化的混合型結(jié)構(gòu)，甚至還出現(xiàn)了跨領(lǐng)域結(jié)構(gòu)互換的情況。以深圳萬(wàn)科中心的鋼結(jié)構(gòu)為例，該建筑的結(jié)構(gòu)就融合了斜拉橋構(gòu)造。目前來看，鋼結(jié)構(gòu)建筑在應(yīng)用過程中已向著多變、融合和創(chuàng)新的方向發(fā)展。這種發(fā)展方向得益于鋼結(jié)構(gòu)自身的優(yōu)勢(shì)。不僅如此，有限元技術(shù)的發(fā)展也進(jìn)一步加深了對(duì)鋼結(jié)構(gòu)精度和深度的控制，推動(dòng)了多元化建筑理念的落地實(shí)施［5］。除此之外，鋼結(jié)構(gòu)空間安裝技術(shù)也得到了飛躍式發(fā)展，許多新形施工方法被應(yīng)用。

2 大型工業(yè)廠房建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

2.1 工業(yè)廠房鋼柱安裝

安裝鋼柱是鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的重要環(huán)節(jié)。在正式安裝前，需借助起重機(jī)將鋼柱吊起并回直，隨后再慢慢插入地腳螺栓校正平面的位置，要對(duì)垂直角度以及平面位置進(jìn)行矯正，當(dāng)需矯正的相關(guān)數(shù)據(jù)滿足要求后，起重機(jī)脫鉤。接下來可以借助纜風(fēng)繩以及千斤頂對(duì)鋼柱進(jìn)行復(fù)核和校正，需保證墊鐵插在鋼柱上的底板與基礎(chǔ)之間空隙的密封性。安裝完成后還應(yīng)再一次檢查并擰緊錨固，將插入的墊鐵焊接固定后，可以撤掉校正工具，同時(shí)需避免錨栓以及鋼柱出現(xiàn)傾斜、晃動(dòng)的情況。鋼柱的安裝工作也就圓滿完成了。

2.2 吊車梁的安裝

鋼柱安裝完成后安裝吊車梁。安裝吊車梁時(shí)需要依次安裝輔助桁架、吊車梁、垂直支撐、制動(dòng)桁架等構(gòu)件。吊車梁比較高，可采用立放、平放、翻身等方式進(jìn)行運(yùn)輸，以保障吊車梁能夠如期順利的到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)。采用兩點(diǎn)吊裝法時(shí)，需確保起吊兩點(diǎn)的重心平衡，以維持吊車梁在作業(yè)中的穩(wěn)定性。起吊前，吊車梁兩端應(yīng)綁上溜繩，以防止擺動(dòng)碰撞鋼柱。吊至預(yù)定位置后，依據(jù)定位線進(jìn)行精準(zhǔn)下放，待位置準(zhǔn)確并完成焊接后方可解除吊索。校正吊車梁與標(biāo)桿的水平、垂直角度是關(guān)鍵步驟，高度校正基于常規(guī)數(shù)據(jù)，而水平、垂直角度校正則需借助吊車梁縱向軸線和鉛錘，通過兩端的溜繩實(shí)時(shí)調(diào)整［6］。這樣不僅能夠減少工作量而且還能保障施工質(zhì)量。

2.3 施工過程中的測(cè)量技術(shù)

在施工過程中，為確?；鶞?zhǔn)點(diǎn)、軸線位置和方格網(wǎng)等測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，需運(yùn)用現(xiàn)代化測(cè)繪技術(shù)。例如，通過水準(zhǔn)儀定位三個(gè)不同位置的水準(zhǔn)點(diǎn)，并利用鋼筋進(jìn)行標(biāo)注，形成封閉曲線后分析高程差，以保障水準(zhǔn)基點(diǎn)的準(zhǔn)確可靠性。此外，控制軸線的精準(zhǔn)度對(duì)確保吊車梁等吊裝的水平和垂直角度至關(guān)重要，這將作為后續(xù)吊裝過程的重要參照，從而保障整體施工質(zhì)量。

3 大型工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)問題及應(yīng)對(duì)舉措

3.1 鋼柱安裝技術(shù)問題

工業(yè)廠房的大型鋼結(jié)構(gòu)建筑，盡管具備出色的安全性能，但在施工環(huán)節(jié)，鋼柱安裝的精確度尤為關(guān)鍵。不成熟的安裝可能導(dǎo)致搭接錯(cuò)誤、螺栓錨松動(dòng)等問題，嚴(yán)重影響建筑的整體質(zhì)量和性能，從而為廠房帶來潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。鋼筋搭接出錯(cuò)的原因多樣，其中最常見的是鋼筋長(zhǎng)度不符或搭接位置不當(dāng)，例如鋼筋與構(gòu)造柱的搭接處未安裝彎鉤，這不僅違反設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，降低安裝質(zhì)量，還會(huì)縮小作業(yè)空間，給后續(xù)工作造成不便。

為解決鋼筋搭建失誤而造成的施工面狹窄問題，本文提出以下解決思路。

（1）提前對(duì)鋼筋長(zhǎng)度進(jìn)行檢查，并確定好與構(gòu)造柱間的搭接位置。

（2）運(yùn)用高壓灌注方式來進(jìn)行填充。

（3）用實(shí)心磚填補(bǔ)施工過程中出現(xiàn)的空隙。

地腳螺栓錨固不充分是影響鋼柱安裝質(zhì)量的另一關(guān)鍵因素，它可能導(dǎo)致鋼柱在后期發(fā)生位移，從而對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。以下三種方法可避免和解決該問題。

（1）在填埋地腳螺栓前，預(yù)先置入保護(hù)套，此舉不僅能有效抵御外部磨損和破壞，還能顯著增強(qiáng)阻力，預(yù)防螺栓發(fā)生位移。

（2）可以根據(jù)整體施工特點(diǎn)對(duì)地腳螺栓固定系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)不僅可實(shí)時(shí)監(jiān)控并治理螺栓的松動(dòng)和位移問題，還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，指導(dǎo)螺栓進(jìn)行微調(diào)，從而確保其位置穩(wěn)定可靠。

（3）在預(yù)埋和加固地腳螺栓時(shí)，要依據(jù)安裝工藝和流程進(jìn)行，借助現(xiàn)代化科技和測(cè)量手段確定埋放位置和深度，以保障施工質(zhì)量。

3.2吊車梁安裝技術(shù)問題

與之前其他設(shè)備的安裝相比，安裝吊車梁的過程更為復(fù)雜，主要有運(yùn)輸、起吊、調(diào)整和安裝四個(gè)環(huán)節(jié)。假如采用水平運(yùn)輸?shù)姆椒?，將吊車梁運(yùn)送到施工現(xiàn)場(chǎng)后再借助撬棍以及其他安裝工具對(duì)吊車梁進(jìn)行安裝和調(diào)整對(duì)位，不僅無(wú)法保障對(duì)位效果，而且還會(huì)對(duì)吊車梁的外部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大破壞。所以，考慮到吊車梁比較高不方便運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)，可以將吊車梁立放在運(yùn)輸車上，到達(dá)運(yùn)輸?shù)睾笤偈褂脤ｉT吊車將吊車梁卸下?；蛘呖梢詫⒌踯嚵核竭\(yùn)送到施工場(chǎng)地，再用專用夾具進(jìn)行翻身和卸車。但是在吊起和卸車的過程中會(huì)改變吊車梁原來的靜止?fàn)顟B(tài)，吊車梁因而發(fā)生晃動(dòng)，就會(huì)導(dǎo)致吊車梁的位置發(fā)生偏移，影響安裝精度。因此，需要對(duì)吊車梁進(jìn)行微調(diào)，在微調(diào)過程中需要注意以下幾點(diǎn)。

（1）對(duì)起吊狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整吊車梁的水平和垂直角度以及標(biāo)高。在原有基礎(chǔ)上對(duì)吊車梁的標(biāo)高進(jìn)行矯正，隨后再借助鉛錘進(jìn)行檢驗(yàn)并對(duì)垂直角度進(jìn)行微調(diào)，最后再借助吊車梁的縱向軸線去檢驗(yàn)水平角度并進(jìn)行微調(diào)。最終保障吊車輛的起吊參數(shù)符合要求。

（2）安裝吊車梁的同時(shí)，還需將其和輔桁架、制動(dòng)板等的連接處進(jìn)行焊接固定。在焊接過程中，如果對(duì)應(yīng)力控制失誤就會(huì)影響焊接點(diǎn)的穩(wěn)定度。所以要按照規(guī)定的順序?qū)⒏麂摷M(jìn)行焊接，具體順序是先將高強(qiáng)螺栓和制動(dòng)板連接起來，隨后再對(duì)輔桁架進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整完畢后與制動(dòng)板焊接起來。在焊接過程中要嚴(yán)格把控應(yīng)力的大小以保障焊接效果。

3.3 安全防護(hù)力度不足

在構(gòu)建大型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房時(shí)，對(duì)施工便捷性、安全性及管理水平有嚴(yán)苛要求。然而，若鋼件規(guī)格（包括硬度、材質(zhì)、大?。┎粷M足標(biāo)準(zhǔn)，或軸線尺寸出現(xiàn)偏差，以及未對(duì)安裝完成的鋼構(gòu)件加裝保護(hù)套等，均將嚴(yán)重影響施工成果，降低廠房的整體性能，并可能潛藏安全隱患，增加事故風(fēng)險(xiǎn)。為規(guī)避這些問題，建議從以下關(guān)鍵方面著手解決。

（1）負(fù)責(zé)鋼結(jié)構(gòu)施工的工作人員，需提前對(duì)相關(guān)材料進(jìn)行檢查，要保證其參數(shù)符合施工要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并在安裝完成后及時(shí)加設(shè)保護(hù)套，以保障其免受外力的破壞。

（2）鋼結(jié)構(gòu)建筑在建造過程中會(huì)大量使用到吊裝與焊接工藝，所以要預(yù)先做好防護(hù)措施，避免發(fā)生安全事故。進(jìn)行吊裝前需提前檢查吊具的相關(guān)性能，要避免中途發(fā)生斷落，引發(fā)安全事故。

（3）在進(jìn)行焊接時(shí)，應(yīng)借助擋風(fēng)斗來對(duì)焊接人員進(jìn)行保護(hù)，以避免出現(xiàn)的火花對(duì)工作人員造成傷害。還需嚴(yán)把焊接人員的素質(zhì)和能力，保障焊接工作的水平。由于大多數(shù)施工場(chǎng)所都位于室外，受天氣影響較大，需及時(shí)、科學(xué)的調(diào)整施工安排，做好應(yīng)急預(yù)案，以保障施工人員的安全和施工進(jìn)程。

4 結(jié)語(yǔ)

鑒于鋼結(jié)構(gòu)的安全、穩(wěn)定與可靠性，其已成為眾多大型工業(yè)廠房建筑的首選。然而，受多重因素制約，鋼結(jié)構(gòu)建筑在施工過程中仍面臨挑戰(zhàn)。因此，持續(xù)提升施工技藝和水平，對(duì)于解決和避免潛在問題、確保施工進(jìn)度與質(zhì)量至關(guān)重要。

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