(中鐵十六局集團(tuán)第四工程有限公司,北京 101400)
富山基地標(biāo)準(zhǔn)化廠房項(xiàng)目二標(biāo)段位于南昌小藍(lán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū),包括4 號(hào)工業(yè)廠房、5 號(hào)工業(yè)廠房、產(chǎn)品展示中心、應(yīng)急及服務(wù)中心、質(zhì)量檢查間、出庫管理房、發(fā)運(yùn)中心、道路及廣場、綠化(含整個(gè)項(xiàng)目圍墻工程)等工程。4 號(hào)工業(yè)廠房為總裝工業(yè)廠房,體量最大,建筑面積117 941m2。主體廠房為單層,分為總裝車間和生產(chǎn)準(zhǔn)備車間。生產(chǎn)準(zhǔn)備車間為門式鋼架結(jié)構(gòu),總裝車間為桁架結(jié)構(gòu),車間外側(cè)貼建二層鋼框架和鋼筋混凝土框架輔助用房,局部貼建單層鋼框架輔助用房。
本廠房項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)種類豐富,含鋼柱、鋼桁架、門式鋼架及鋼網(wǎng)架,安裝精度要求高。經(jīng)過多次方案優(yōu)化,安裝分兩個(gè)階段進(jìn)行。第一個(gè)階段采用“分件流水法”安裝同類型構(gòu)件,如鋼柱、柱間支撐、鋼桁架等;第二個(gè)階段采用“節(jié)間綜合法”安裝特殊結(jié)構(gòu),如屋面系統(tǒng)。因?yàn)榭傃b車間為鋼桁架結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)準(zhǔn)備車間為門式鋼架結(jié)構(gòu)、輔助用房為型鋼結(jié)構(gòu),根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),將項(xiàng)目劃分為三個(gè)區(qū)進(jìn)行安裝,分別為總裝車間東部裝配Ⅰ區(qū)為第一段,西部裝配Ⅱ區(qū)為第二段,每個(gè)段域設(shè)一個(gè)作業(yè)班組,吊裝時(shí)從北往南順序安裝;生產(chǎn)準(zhǔn)備車間東部裝配Ⅰ區(qū)為第一段,西部裝配Ⅱ區(qū)為第二段,每個(gè)段域設(shè)一個(gè)作業(yè)班組,吊裝時(shí)從北往南順序安裝;輔助用房為一個(gè)段區(qū),分別完成吊裝。
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作一般分為工廠下料、焊接組裝、預(yù)拼裝、噴砂除銹等步驟。廠房各構(gòu)件安裝流程如圖1。
圖1 總裝車間廠房鋼構(gòu)件安裝流程圖
本項(xiàng)目的所有鋼構(gòu)件切割、組焊、拋丸、噴漆等工序均在鋼構(gòu)廠中完成,并安排1~2 名質(zhì)檢員駐場把控生產(chǎn)質(zhì)量。鋼桁架在工廠分段制作好后打上樣沖眼,節(jié)段間匹配制作,以便于現(xiàn)場組裝。鋼構(gòu)件在出廠前進(jìn)行整體或分段分層臨時(shí)性組裝,檢查各尺寸是否滿足圖紙要求,各裝配孔位置是否滿足安裝要求。鋼構(gòu)件運(yùn)輸采取大型運(yùn)輸車輛,構(gòu)件下方受力點(diǎn)處放置枕木,同時(shí)利用固定工具將鋼構(gòu)件固定在車上。
3.2.1 鋼柱安裝
先根據(jù)實(shí)際測(cè)量杯口尺寸,彈出杯口柱底標(biāo)高控制線,將膨脹螺栓打入杯口側(cè)壁和短柱頂部,將角鋼固定到膨脹螺栓上并分別焊接為一個(gè)鋼架體,然后將箱型柱落入預(yù)定標(biāo)高上,再調(diào)整垂直度并焊接。待上部主桁架結(jié)構(gòu)安裝完成后,再對(duì)杯口進(jìn)行二次灌漿。
為了防止鋼柱的轉(zhuǎn)動(dòng),吊裝時(shí)采用溜繩令鋼柱可控。當(dāng)鋼柱吊裝好后,立即將螺帽擰緊臨時(shí)固定,以防止鋼柱傾覆,如圖2 所示。如果大幅度調(diào)整鋼柱的垂直度,需使用千斤頂來完成,小幅度調(diào)整可通過在座漿墩上加減薄墊片實(shí)現(xiàn)。
圖2 總裝車間廠房鋼柱平面吊裝示意圖
3.2.2 鋼桁架安裝
工業(yè)廠房屋面結(jié)構(gòu)為鋼桁架,桁架尺寸包括7.5m、18m、24m、27m、30m 五類,對(duì)27m 和30m 的鋼桁架分段運(yùn)輸至現(xiàn)場拼裝成整體,現(xiàn)場采用雙機(jī)抬吊、主次桁架分開搭配安裝的方案進(jìn)行施工。首先進(jìn)行鋼柱間鋼托架的整體吊裝,鋼托架桁架就位后,再次檢查構(gòu)件的軸線位移、標(biāo)高等,確保無誤后,再安裝鋼屋架構(gòu)件,重復(fù)以上檢查程序,依次吊裝各構(gòu)件到指定位置,然后空中對(duì)接。在主桁架就位后,兩榀主桁架之間通過次桁架連接固定,從而形成整體穩(wěn)定體系。如圖3 所示。
圖3 鋼桁架吊裝示意圖
3.2.3 鋼屋架安裝
吊裝時(shí)先將各段鋼屋架放置在地面專制的拼裝模架上,用100t 或50t 汽車起重機(jī)起吊,兩端鋼柱處搭腳手架平臺(tái),在平臺(tái)上與鋼柱聯(lián)接。為了防止變形,吊裝加專制的格構(gòu)式扁擔(dān)梁。柱、鋼屋架門架形成后,及時(shí)安裝柱間支撐、屋面支撐、拉桿及系桿,用安裝螺栓緊固或點(diǎn)焊牢,然后再逐一依次焊接,使整個(gè)系統(tǒng)成為剛體。
3.3.1 鋼柱垂直度控制要點(diǎn)
鋼柱安裝完畢進(jìn)行柱間支撐安裝,嚴(yán)格按照施工圖要求依次用螺栓連接。用兩臺(tái)經(jīng)緯儀安置在縱橫軸線上校正鋼柱的垂直度,先對(duì)準(zhǔn)柱底垂直翼緣板或中線,再漸漸仰視到柱頂,如中線偏離視線,表示鋼柱不垂直,可指揮安裝人員調(diào)節(jié)拉繩或支撐。在吊裝鋼梁或安裝豎向構(gòu)件時(shí),還須對(duì)鋼柱進(jìn)行復(fù)核校正,如圖4 所示。
圖4 鋼桁架吊裝示意圖
3.3.2 鋼桁架就位控制要點(diǎn)
吊裝前,必須對(duì)鋼桁架編號(hào)、定位軸線、標(biāo)高、正反方向及節(jié)點(diǎn)板表面質(zhì)量所在位置等進(jìn)行全面復(fù)核。在鋼桁架上安裝溜繩、扶手繩,待鋼桁架與鋼柱連接后,將扶手繩綁緊于兩端鋼柱上。鋼桁架要用四點(diǎn)起吊,吊索角度選用45°~60°。鋼桁架校正完畢后,應(yīng)擰緊鋼桁架臨時(shí)固定支撐和鋼桁架兩端定位處螺栓,然后及時(shí)安裝鋼桁架的永久支撐系統(tǒng)。鋼桁架垂直度、側(cè)向彎曲矢高誤差采用手拉葫蘆進(jìn)行調(diào)整;相鄰鋼桁架接頭部位中心錯(cuò)位及頂面高差用千斤頂進(jìn)行調(diào)整,如圖5 所示。
圖5 桁架安裝就位過程中微調(diào)示意圖
3.3.3 連接控制要點(diǎn)
行車梁和鋼柱牛腿連接固定采用扭剪型高強(qiáng)螺栓,性能為10.9 級(jí)。安裝高強(qiáng)螺栓時(shí)鋼構(gòu)件的摩擦面應(yīng)保持干燥清潔,不得在雨中進(jìn)行作業(yè),用電動(dòng)扳手控制高強(qiáng)螺栓的緊固程度。連接檁條墻梁用的普通螺栓不得墊兩個(gè)墊圈。所有安裝螺孔禁止采用氣割進(jìn)行擴(kuò)孔,當(dāng)板疊銷孔超出允許偏差造成連接螺栓不能穿通時(shí),可用鉸刀進(jìn)行修整,但修整后的最大直徑應(yīng)小于螺栓直徑的1.2倍,鉸孔時(shí)應(yīng)防止鐵屑落入板疊縫隙。
本項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)施工歷時(shí)93 天(實(shí)際施工時(shí)間為70 天),完成了主次桁架共計(jì)482 榀,總重量為4 930t,實(shí)現(xiàn)了快速精準(zhǔn)安裝的目的,為以后大型鋼結(jié)構(gòu)廠房綜合施工積累了施工經(jīng)驗(yàn)。