在建筑行業(yè)，隨著鋼結(jié)構(gòu)廠房的利用越來越普及，鋼結(jié)構(gòu)廠房的制作、運(yùn)輸和安裝工藝技術(shù)越來越受到重視，同時(shí)也得到較快發(fā)展和持續(xù)改進(jìn)。如何進(jìn)一步提高鋼結(jié)構(gòu)廠房的制作和安裝精度，降低成本，是擺在鋼結(jié)構(gòu)廠房行業(yè)面前的一個(gè)課題。現(xiàn)在國家有關(guān)規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)在這方面作出了很多規(guī)定，對從零部件下料到竣工的每一步都提出了要求。從提高鋼結(jié)構(gòu)廠房的安裝精度考慮，對制作、運(yùn)輸、安裝等主要環(huán)節(jié)中必須予以高度重視的一些問題和具體的控制方法作了分析和總結(jié)。現(xiàn)拋磚引玉，與同行進(jìn)行交流。
一、鋼結(jié)構(gòu)廠房制作及運(yùn)輸?shù)目刂?
鋼結(jié)構(gòu)廠房制作尺寸的精確，是確保整體結(jié)構(gòu)尺寸精確和鋼結(jié)構(gòu)廠房廠房安裝順利的基本和前提條件，因此，要準(zhǔn)確把握好諸如鋼柱的直線度和扭曲、柱和梁的連接孔到柱底板的距離、連接孔本身的加工精度、屋面梁的直線度和柱梁連接板的加工精度、梁柱上的系桿或支撐連接板相對于梁柱本身的位置尺寸、檁托板的位置尺寸等。
目前鋼結(jié)構(gòu)廠房廠房中柱由外購H鋼加工或板材組裝而成，如果是現(xiàn)成的H型鋼加工，則柱子的制作精度容易控制;如果是由板材組裝而成，則在組裝、焊接后要注意對鋼柱進(jìn)行整形，以確保鋼柱直線度并防止扭曲。屋面梁大部分為人字形結(jié)構(gòu)，往往由2榀或4榀組裝而成。屋面梁一般由制作方用板材拼裝而成，而且梁的腹板往往呈不規(guī)則四邊形，技術(shù)能力強(qiáng)的廠家對腹板的放樣下料能精確掌握，而技術(shù)能力薄弱的廠家對腹板的放樣尺寸卻時(shí)有偏差。由于屋面梁的外形尺寸，關(guān)系到梁與柱連接的嚴(yán)密性，腹板的尺寸直接影響到梁的外形尺寸，因而尤其重要。在一般鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計(jì)中，對屋面梁往往還有一定的起拱要求，其目的是抵消整體安裝后，梁體因自身和屋面載荷的作用而產(chǎn)生的下?lián)隙龋@樣正好達(dá)到安裝尺寸。起拱的高度由設(shè)計(jì)決定。為確保起拱度，屋面梁的外形尺寸又要作一定的調(diào)整，從這方面看，梁的制作難度遠(yuǎn)大于柱的制作難度。我們在現(xiàn)場檢查時(shí)，將梁的外形尺寸和梁端連接板作重點(diǎn)檢查項(xiàng)目，其目的就是為了確保安裝后的整體效果，確保梁與柱之間的嚴(yán)密性。
我們曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)這樣的情況，安裝后梁和柱之間有鍥形間隙，這時(shí)的大六角頭螺栓已喪失了原來設(shè)計(jì)提出的很主要的作用，只承擔(dān)起支承作用，梁與柱之間根本沒有摩擦力。為了消除這個(gè)隱患，后來我們在每根柱子上緊靠梁連接板的下側(cè)，增加了抗剪鍵以提高對屋面系統(tǒng)的支撐能力，實(shí)踐證明，效果很好。在實(shí)際施工中，由于多種因素使得梁與柱之間往往不能緊密結(jié)合，有些看上去似乎是結(jié)合了，但實(shí)際上達(dá)不到要求，導(dǎo)致接合面之間的摩擦力相對減弱。鑒此，我們希望在設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)廠房廠房時(shí)，建議在柱面板上緊靠梁連接板下緣增加抗剪鍵，以確保柱對屋面的支撐能力。抗剪鍵雖小，但作用很大。
為了避免和減少柱、梁、系桿及其他連接件在運(yùn)輸過程中發(fā)生變形，應(yīng)要求運(yùn)輸公司在綁扎構(gòu)件時(shí)，必須在全長度范圍內(nèi)多增加支撐點(diǎn)，各部件之間盡可能用木料墊實(shí)，外圍綁扎要牢固，以盡量減少在運(yùn)輸過程中因振動(dòng)或重壓致使構(gòu)件變形;在裝卸時(shí)要用兩點(diǎn)吊，如構(gòu)件超長，可采用扁擔(dān)并適當(dāng)增加吊點(diǎn);構(gòu)件在安裝現(xiàn)場堆放時(shí)，應(yīng)盡量減少堆放層數(shù)，一般不超過3層，同時(shí)要適當(dāng)增加支承點(diǎn)，防止構(gòu)件受壓變形。千萬不要放松運(yùn)輸、吊卸、堆放等環(huán)節(jié)的控制，否則，即使鋼結(jié)構(gòu)廠房構(gòu)件制作再精確，也會(huì)因運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)出問題，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝上出現(xiàn)大的麻煩。
二、鋼結(jié)構(gòu)廠房安裝過程的質(zhì)量控制
鋼結(jié)構(gòu)廠房廠房安裝前，要切實(shí)做好各項(xiàng)前期工作。比如吊裝前，安裝人員應(yīng)對構(gòu)件進(jìn)行復(fù)測，只有在構(gòu)件未變形和安裝尺寸正確的前提下才能進(jìn)行吊裝。另外，安裝人員在確認(rèn)基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求的前提下，還應(yīng)對鋼柱基礎(chǔ)的預(yù)埋螺栓或杯口進(jìn)行檢測，如發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)的位置和標(biāo)高尺寸出現(xiàn)偏差，則要對該部位作好記錄，以便調(diào)整鋼柱位置。
為了提高整體鋼結(jié)構(gòu)廠房的安裝精度，很好選擇廠房中有柱間支撐、系桿和屋面支撐的部分先進(jìn)行安裝。這部分鋼柱吊裝后，要先對鋼柱的軸線和標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測，糾偏后暫時(shí)用纜風(fēng)繩穩(wěn)住鋼柱，再安裝柱間支撐、屋面梁和梁間系桿，這就是所謂的粗安裝。屋面梁安裝前，應(yīng)先在地面拼裝，經(jīng)測量合格后再吊裝。梁就位后，用高強(qiáng)螺栓連接，其他各個(gè)部件用相應(yīng)螺栓固定，但各類螺栓不宜鎖緊。各部件固定后，再次對鋼柱軸線和標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測和糾偏，即微調(diào)。鋼柱的軸線應(yīng)從兩個(gè)方向復(fù)測，復(fù)測合格后，再依次擰緊各個(gè)部位的螺栓。對高強(qiáng)螺栓要先進(jìn)行初擰，在擰緊過程中，應(yīng)對鋼柱的軸線進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，如軸線變化超過允許值，應(yīng)立即加以調(diào)整。整個(gè)擰緊過程應(yīng)從梁柱接點(diǎn)，再到支撐、系桿接點(diǎn)，對同一部件的兩端采用對稱的方法同時(shí)進(jìn)行，以減少單側(cè)累積誤差。這樣才能確保鋼柱安裝正確。如果在此過程中，發(fā)現(xiàn)安裝件和被安裝件不配合，則不能調(diào)整被安裝件，而是調(diào)整安裝件或采取其他彌補(bǔ)措施。例如：鋼梁和鋼柱不配合，則不能調(diào)整鋼柱，只能調(diào)整鋼梁。在整個(gè)排架安裝過程中，鋼柱安裝正確是其他一切安裝正確的必要條件。
在鋼結(jié)構(gòu)廠房廠房安裝過程中，各個(gè)獨(dú)立的排架部分應(yīng)盡快形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。通過以上方法，可依次將其他幾個(gè)部位分別安裝，使整個(gè)廠房先有間隔的穩(wěn)定的排架結(jié)構(gòu)，這樣可以將整個(gè)廠房安裝時(shí)產(chǎn)生的累積誤差分散到各個(gè)部分，也可以避免因自然條件影響，使已經(jīng)安裝的鋼構(gòu)件變形或脫落甚至傾覆等。在其他各排架之間的鋼柱、鋼梁安裝時(shí)，也應(yīng)獨(dú)立測量和糾偏，而不能以旁邊的排架作基準(zhǔn)。在整個(gè)主體結(jié)構(gòu)安裝過程中，局部排架結(jié)構(gòu)安裝就位并且糾偏后，要對高強(qiáng)螺栓作終擰，終擰扭矩值一定要符合規(guī)范要求，檢查人員應(yīng)抽樣測量并記錄。
所有需要在現(xiàn)場焊接部件的臨時(shí)固定螺栓孔，應(yīng)設(shè)計(jì)成長形孔，這樣便于安裝和調(diào)整，對確保整體安裝精度也更加有利。檁條等次構(gòu)件的單邊連接孔，也宜設(shè)計(jì)成長形孔，當(dāng)然相關(guān)的墊片也要相應(yīng)增大。需特別注意的是，由于檁條安裝均是高空作業(yè)，板壁較薄，如果因安裝孔出現(xiàn)偏差而在高空切割噴涂，確實(shí)會(huì)帶來很多不便，也具有危險(xiǎn)性，而且對外觀也有影響。因此將檁條兩端和鋼梁鋼柱的連接孔設(shè)計(jì)成長形，或至少單邊設(shè)計(jì)成長形，可能更加合理。
在安裝屋面鋼架系統(tǒng)時(shí)，有時(shí)屋面支撐和屋面檁條的安裝往往會(huì)發(fā)生矛盾。如果先安裝好屋面支撐，則屋面檁條吊不上;如先安裝屋面檁條，則屋面支撐不便吊裝。我們通常的做法是，先將屋面檁條成批集中吊上屋面梁擱置固定，同一跨內(nèi)的檁條可以分成4批或5批，堆放后一定要固定好。讓吊車臂架從各批檁條之間的空隙伸出屋面，將屋面支撐吊裝、固定后，再鋪開屋面檁條，這一施工順序很重要。考慮到圍護(hù)和主體結(jié)構(gòu)的安裝往往不是同一施工單位，因而必須由一位經(jīng)驗(yàn)豐富的管理人員來統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)。這樣做，不僅可以避免施工單位之間的相互干擾，同時(shí)也能提高高空作業(yè)過程的安全性。在上述安裝過程中，需要提醒的是，如果廠房內(nèi)有吊車梁系統(tǒng)，而吊車梁離屋面的空間距離不夠吊車的臂架使用，則應(yīng)在安裝屋面支撐前先將吊車梁安裝好;如果吊車梁離屋面空間距離較大，則可以稍后安裝。總的來說，吊車梁很好盡早吊裝，這對整個(gè)排架的穩(wěn)定也有益。