钢结构厂房安装精度的控制

1 钢结构制作

为确保钢结构厂房安装顺利、整体结构尺寸精确，钢结构的制作尺寸精确是基本条件。制作尺寸中涉及到现场的安装尺寸尤为重要，如钢柱的直线度和扭曲、柱和梁的连接孔到柱底板的距离、连接孔本身的加工精度、屋面梁的直线度和柱梁连接板的加工精度、梁柱上的系杆或支撑连接板相对于梁柱本身的位置尺寸、檩托板的位置尺寸等。目前钢结构厂房中柱由外购H钢加工或板材组装而成。如果是现成的H型钢加工，则柱子的制作精度容易控制。如果是板材组装而成，则在组装、焊接后注意要对钢柱整形，确保钢柱直线度并防止扭曲。而屋面梁大部分为人字形结构，人字形屋面梁往往由2榀或4榀组装而成。屋面梁一般由制作方用板材拼装而成，而且梁的腹板往往呈不规则四边形。技术条件好的厂家对腹板的放样下料能精确掌握，但技术能力薄弱的厂家对腹板的放样尺寸有偏差。屋面梁的外形尺寸关系到梁和柱连接的严密性，腹板尺寸直接影响梁的外形尺寸，因而尤其重要。一般厂房设计中往往对屋面梁还有一定的起拱要求，目的是抵消整体安装后梁体因自身和屋面荷载的作用而产生挠度，这样正好达到安装尺寸。起拱的高度由设计决定。为确保起拱度，屋面梁的外形尺寸又要作一定的调整，从这方面来看，梁的制作难度远大于柱的制作难度。我们在现场检查时，以梁的外形尺寸和梁端连接板作为重点检查项目，目的是为了确保安装后的整体效果，确保梁与柱之间的严密性。我们曾经发现这样的情况，就是安装后，梁和柱之间有锲形间隙，这时的大六角头螺栓已失去了原来的设计目的，只承担支承作用，梁和柱之间根本没有摩擦力。为了消除隐患，后来在每根柱子上紧靠梁连接板下侧增加抗剪链以提高对屋面系统的支撑能力。在实际中，由于多种因素使得梁和柱之间往往不能紧密结合起来，有些看似已紧密结合了，但实际上达不到，接合面之间的摩擦力就相对减弱。因而要求设计时，在柱面板上紧靠梁连接板下缘增加抗剪键，以确保柱对屋面的支撑能力。抗剪键虽小，但作用很大。

2 钢结构运输

为了减少柱、梁、系杆及其他连接件在运输过程中的变形，要求运输公司在绑扎构件时，应在全长度范围内多增加支撑点，各部件之间尽可能用木料垫实，外围绑扎要牢固。尽量减少运输中因振动或重压致使构件变形，而且装卸时要用两点吊。构件超长时，可采用扁担并适当增加吊点。构件在安装现场堆放时，尽量减少堆放层数，一般不超过3层，同时适当增加支承点，防止构件受压变形。

3 钢结构安装

3.1 吊装前准备

吊装前，安装人员应对构件进行复测，在构件不变形和安装尺寸正确的前提下进行吊装。另外，吊装人员在确认基础混泥土强度达到规范要求的前提下，应对钢柱基础的预埋螺栓或杯口进行检测，对基础位置和标高尺寸有偏差的部位作好记录以便调整钢柱位置。

3.2 安装程序

为了提高整体钢结构的安装精度，应选择厂房中有柱间支撑、系杆和屋面支撑的部分先行安装。这部分钢柱吊装后，随即对钢柱的轴线和标高进行复测，纠偏后，暂用缆风绳稳住钢柱，再安装柱间支撑、屋面梁和梁间系杆，这就是所谓的粗安装。屋面梁安装前，应在地面先拼装并测量合格后再吊装。梁就位后，用高强螺栓连接（其他各个部件用相应螺栓固定），但各类螺栓不宜锁紧。各部件固定后，再次对钢柱轴线和标高复测，纠偏，即微调。钢柱的轴线应从两个方向复测，复测结果合格后，再依次拧紧各个部位的螺栓（对高强螺栓进行初拧）。在拧紧过程中，应对钢柱的轴线进行动态跟踪，轴线变化一旦超过允许值，应立即调整。整个拧紧过程应从梁柱接点，再到支撑、系杆接点，对同一部件的两端采用对称方法同时进行，以减少单侧累积误差，确保钢柱安装正确。如果在此过程中发现安装件和被安装件不配合，不能调整被安装件，而是调整安装件或采取其他弥补措施；如钢梁和钢柱不配合，则不能调整钢柱，只能调整钢梁。在整个排架安装过程中，钢柱安装正确是其他一切安装正确的必要条件。

各个独立的排架部分应尽快形成稳定结构。通过以上方法可以依次将其他几个部位分别安装，使整个厂房先有间隔稳定的排架结构，这样可以使整个厂房安装时产生的累积误差分散到各个部分，也可以避免因自然条件影响使已经安装的钢构件变形或脱落甚至倾覆等。其它各排架之间的钢柱、钢梁安装时也应独立测量和纠偏，不能以旁边的排架作基准。在整个主体结构安装过程中，局部排架结构安装就位并且纠偏后，才对高强螺栓进行终拧。终拧扭矩值一定要符合规范要求，检查人员应抽样测量并记录。

从安装角度出发，希望所有在现场需要焊接部件的临时固定螺栓孔设计成长形孔，这样便于安装和调整，对确保整体安装精度更加有利。对檩条等次构件的单边连接孔也宜设计成长形孔，当然相关的垫片也相应增大。特别是檩条安装均是高空作业，板壁较薄，如果安装孔出现偏差而在高空切割喷涂，就会带来很多不便和危险性，而且对外观也有影响。因而檩条两端和钢梁钢柱的连接孔设计成长形或至少单边设计成长形，可能更加合理。

在安装屋面钢架系统时，有时屋面支撑和屋面檩条的安装往往发生矛盾，即如果先安装好屋面支撑，则屋面檩条吊不上；如先安装屋面檩条则屋面支撑不便吊装。我们通常的做法是先将屋面檩条成批集中吊上屋面梁搁置固定，同一跨内檩条可以分成3批或4批，堆放后一定要固定好，让吊车臂架从各批檩条之间的空隙伸出屋面将屋面支撑吊装、固定后再铺开屋面檩条，这一施工顺序很重要。由于围护和主体结构的安装往往是不同施工单位，因而必须由一位经验丰富的管理者统一指挥、协调，避开施工单位之间的相互干扰，同时增加高空作业过程中的安全性。在以上安装过程中，需要提醒的是，如果厂房内有吊车梁系统，而吊车梁离屋面的空间距离不够吊车的臂架使用，则在安装屋面支撑前先将吊车梁装好；如果吊车梁离屋面空间距离较大，则可以稍后安装。总的来说吊车梁最好尽早安装，这对整个排架的稳定也有益。

最后说一下彩板安装。彩板安装前首先要测好彩板的长度，彩板宽度为标准尺寸。目的是确保彩板上檐能搭在檩条侧面上，同时确保上下彩板的搭接长度不得小于120mm，以防雨大时产生渗水现象。墙面彩板安装前务必将檩条调直，这样安装彩板的自攻钉才能整齐，直线度较好，外观也好看。屋面彩板的安装和檩条调直要比墙面容易的多，要强调的是搭扣要牢固，如用自攻螺钉，必须带密封圈。这里不再赘述。

总之，钢结构安装的方法很多，经验越丰富的管理者既能提高精度，又能减少返工量，且增加高空作业的安全性，真是智者见智。