钢结构厂房制作安装工法
钢结构厂房制作安装工
法
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钢结构工业厂房制作安装工法
编制：汪斌
中国建筑第七工程局安装工程公司
目录
1、前言
2、特点
3、适用范围
4、材料性能
5、工艺原理
6、工艺流程及操作方法
7、机具设备
8、劳动组织
9、质量标准及检验办法
10、安全措施
11、效益分析
12、工程实例
1前言
钢结构具有强度高、重量轻、抗震性能好、施工速度快等优点，伴随我国已成为钢铁大国，对建筑用钢已不再限制，所以其在现代建筑工程中已广泛应用。由于钢结构较混凝土结构有明显的优点，现在越来越多的工业厂房采用钢结构。
我公司自1998年开始承接钢结构厂房工程以来，在借鉴其它企业经验的基础上，结合公司实际情况，不断实践、研究、改进，在钢结构厂房制作、安装技术方面总结出了施工工艺合理、能保证工程质量和施工安全、缩短施工周期、不断降低施工成本的钢结构厂房施工工法。
为便于统一管理，使钢结构工业厂房的施工工艺更趋规范化和标准化，特制定本工法。
2特点
钢结构具有强度高、重量轻、抗震性能好、施工速度快等优点，钢结构工业厂房同样具有上述优点。钢结构工业厂房主体一般为单层，有的局部为二层或三层结构。由变截面焊接H型钢柱支撑型钢焊接成的屋架，屋面和围护结构采用双层彩板中间加保温层结构。
3适用范围
该工法可广泛应用新建、改建、扩建的各类钢结构工业厂房的制作、安装工程项目。
4材料性能
钢材的强度设计值（N/mm2）
5 工艺原理
钢结构工业厂房的施工分两部分，一是在工厂制作，二是在工地安装。对能批量加工，需要大型设备的部件制作都放在专业钢结构工厂制作，制作完成后运到工地现场安装。这是钢结构区别混凝土结构施工的重要一点。
6 工艺流程及操作方法
7 机具设备
8 劳动组织
9 质量标准及检验办法
（1）中华人民共和国国家标准.《钢结构设计规范》GB 50017—2003 （2）中华人民共和国国家标准.《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018—2002
（3）中华人民共和国国家标准.《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205—2001
（4）中华人民共和国行业标准.《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ 82—91
（5）中华人民共和国行业标准.《建筑钢结构焊接规程》JGJ 81—2002
10 安全措施
（1）进入施工现场必须戴安全帽。
（2）高空作业必须拴安全带。
（3）凡参加吊装的施工人员必须坚守岗位,并根据指挥者的命令进行工作。
（4）指挥者应把吊装信号向工作人员交代清楚,并要进行训练,指挥的哨音必须准确.响亮,旗语清楚,工作人员如对信号不明确时,
不可随意操作。
（5）指挥者应站在所有施工人员全能看到的位置,同时指挥者也能看到吊装全过程.如施工人员看不到指挥者时,指挥者应通过助
手传达指挥信号。
（6）吊装过程中,无论哪个岗位出了故障,均应立即报告指挥者,没有指挥者的命令不准擅自离开岗位。
（7）在吊装过程中,如因故中断施工,必须采取安全措施,不准
使重物悬空过夜。
（8）雨天及五级风以上的天气禁止吊装
（9）吊装重物时施工人员不能在重物下面及受力索具附近停
留。
（10）吊装场地周围应设置安全警戒,严禁非工作人员通过。
（11）在进行高空作业时,施工人员所带的工具应拴上保险带绳,防止脱手坠落伤人。
（12）高空作业人员不准随意向下扔物件,应用麻绳拴好慢慢放下。
（13）起重吊装过程中应由起重工统一指挥。
11 效益分析
根据已采用本工法施工的多座钢结构工业厂房工程分析，施工周期一般可提前15-20%，直接降低工程成本在10%以上。
12 工程实例
一、工程概况
本工程为陕西省飞机工业有限公司投资兴建，中国航空工业规划设计研究院设计的905#燃油系统试验室建筑安装工程。
工程地址：陕西飞机工业（集团）有限公司南区厂区内。
本工程分试验大厅及辅楼和配套设备辅楼。房屋建筑面积共计为
3662m2，占地面积为3410m2。
主厂房结构形式：门式刚架钢结构，厂房跨度为42m，进深60 m，柱距 m。厂房屋架下弦中心标高，面积2520m2。
辅楼：
①辅楼面积418 m2。框架结构：局部三层长度，层高。
②配套设备辅楼一层：面积480 m2。框架结构：长度60m，层高
5m。
二、钢结构制作方案
1）总则
(1) 本工艺施工方案针对905号厂房燃油系统试验室钢结构厂房制定,为保证制造质量和解决运输困难，决定在施工现场加工。
(2) 适用资料及依据标准:
①该项目业主提供的钢结构工程施工图。
②《钢结构高强螺栓连接的设计、施工和验收规范》(JGJ82-91)。
③《钢结构工程施工质量验收规范》(GB50205-2001)。
④《建筑钢结构焊接规程》(JGJ81-91)。
(3) 如果对本制造工艺的内容有疑义，要求变更内容，或需要追加记载重要事项时，必须经技术部门认可后，方能实施。
2）材料
(1) 钢材
①钢材必须附有钢材质量证明书。钢结构选用的钢板、型钢、连接件、紧固件等，其钢材的抗压强度、延伸率、屈服强度和化学成分均应符合国标GB1591-88和GB/T700-88标准，每批货物均有完整的出厂证明及检验报告。进料后应逐一核对材质规格尺寸及有关证件，并将质保书提交业主及监理认可。
②钢结构的钢柱、钢梁檩条及墙梁采用Q345B级钢，门式柱间支撑所用钢材强度等级不应低于Q345B。檩条和墙梁均采用冷弯成型的C型薄壁型钢。
③钢材应放置在规定的场所。不允许将不同种类、不同规格的材料或构件混放，为避免产生较大的变形，应整齐地放在台架上保管。
④焊接材料和涂装材料分别见“焊接”和“涂装”方案。
3）加工图及工艺流程
(1) 加工图
①加工图应根据业主提供的技术设计施工图，并做好设计图纸的自审和互审。
②加工过程中不得任意修改、变更图纸内容。
③如加工再审图中提出修改意见，必须得到原设计单位认可签证。
(2) 工艺流程
①根据本工程钢架系统及屋面梁系统的设计，H型钢结构占有很大比重，所不同的是钢立柱为异型截面，屋架上下弦各为同截面。垂直支撑与斜拉杆均为管板连接。结合现场的加工能力，在H型钢生产线上进行网络自动化加工，其工艺流程如图三所示：
②现场制作用的钢卷尺采用统一标定的一级计量用尺进行效核，并标贴上修正值方可供制作使用，标准测定拉力为5kgf(49N)。
③加工放样由施工技术人员根据设计要求进行真形放样，并根据需要加放焊接收缩余量及刨边等的工艺余量。
4）加工
(1) 材料矫正
①根据需要，原材料的变形及因加工产生的变形要矫正。
②矫正时原则上采用机械的方法（压力机等），但超过机械能力或机械无法矫正的材料可采用加热法矫正，热矫正时尽可能局部加热，温度不得超过900℃，并严禁用强制降温措施。
(2) 放样和号料
根据施工详图以1:1的比例在样板台上弹出实样，求取实长，根据实长制成样板（样杆）。放样应采用经过计量检定的钢尺，并将标定的偏差
值计入量测尺寸。尺寸划法应先量全长后分尺寸，不得分段丈量相加，避免偏差积累。其允许偏差应符合下表的规定。
样板、样杆制作尺寸的允许偏差
样板、样杆可采用厚度为～的薄钢板制作。
放样时如发现与图纸所示尺寸或孔位不符，及时与业主、监理和设计院联系，取得正确数据后方可下料。
下料时要首先确认材质标记，然后根据零件加工清单和排版图在数控切割机进行号料，同时还要核对各零件的规格尺寸和数量。号料是以样板为依据，在材料上划出实样并打上各种加工记号。号料应使用经过检查合格的样板（样杆），避免直接用钢尺所造成的过大或看错尺寸而引起的不必要的损失。号料的允许偏差应符合下表的规定。号料的允许偏差如下表（mm）。
号料预留的焊接收缩余量及切割、边缘加工等加工余量应符合下表的规定。
切割余量单位：mm
焊接收缩量
②本工程中所有主要钢构件，除设计图上另有规定外，一律不采用拼接，其主要应力方向应与钢板轧制方向保持一致。如遇材料尺寸原因或其它原因需拼接，一律由技术部门认可。
(3)切割
材料的切割，使用下述机械
②锁口切割、坡口加工可采用坡口开铣机进行机械切削加工，也可根据情况采用自动或半自动气割。
气割的允许偏差应符合下表的规定
气割的允许偏差(mm)
机械剪切的允许偏差（mm）
(4)制孔
①高强螺栓孔，螺栓孔和锚固螺栓孔原则上都采用数控钻孔机，连接板制孔在数控平面钻床上进行。BH和RH型钢上轻轻打上定位孔(即洋冲眼)，以便后续组装和连接板等零部件定位用。
②制成的螺栓孔为圆柱状，并垂直于该位置的钢料表面，倾斜度小于，孔缘均匀而无破裂或凹凸的痕迹，除设计图上另有规定者外，一般标准空之孔径较螺栓直径大。
③孔径大小的允许偏差为，每群螺栓孔中±的误差，应在10%以内。
④制孔后的孔径允许偏差如下:
(5)精加工
柱接头的受压面，按照设计图纸进行端面加工，加工在端面铣床上进行，受压接触面积≥75%。
（6）高强螺栓连接部位磨擦面及螺孔处理
①高强度螺栓孔应用钻磨钻成。
②摩擦面处理采用抛丸机去处轧制氧化皮及加工、焊接等残留物，摩擦面表面处理的范围为整个连接板，并保证在垫圈直径的2倍以上。
③摩擦面处理的粗糙度应为95-110μm，摩擦系数应达≥。
5）组装
(1) 组装前的准备和处理事项
①组装前认真检查组装用零件的编号、材质、尺寸和数量，将连接接触面和沿焊缝边缘30-50mm范围内的铁锈、毛刺、污垢等清除干净。
② H型钢在组装前拼接，加筋板和连接板最后组装。
(2) H型钢柱和钢梁组装顺序如下:
微机放样→数控切割→H型钢自动组对→自动埋弧焊接→翼缘矫直→三维数控制孔→自动带锯机切断→坡口开铣机H型钢坡口→加筋板和连接板组装焊接→H型钢柱矫正→喷砂除锈→油漆→包装发运。
(3) 焊接连接组装的允许偏差必须按照焊接工艺卡执行，满足
GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收规范》的要求。
(4) 所有底板、拼接板、盖板和加强板在加工厂焊接到结构构件上，并打好螺栓孔。腹板的工厂预制应在拉杆支撑及翼缘支撑的冲孔定位。
(5) “焊接”见焊接方案。
6）构件验收
(1) 构件验收工作必须在制作完成后，由专职质检员进行验收。
(2) 专职质检员必须严格按照加工工艺卡、焊接工艺卡、涂装工艺卡的要求，进行过程监督、检查，实现“过程精品，动态管理，节点考核，严格奖罚”。