简易门式钢结构安装及彩钢板房

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施工技术及要点
近年来，由于钢结构的特点及国家钢产量的提高，使钢结构技术迅猛发展。在我国兴建了大量的钢结构轻钢厂房，大跨度厂房及高层建筑物。尤其以门式刚架结构应用最为广泛，其原因由钢结构它本身特点所定。
一、钢结构特点
1、建筑钢材强度高，塑性韧性好，重量轻。
钢结构材料强度高，适合于建造跨度大高度高，承载重的结构，由于钢结构塑性在一般条件下不会因超载而突然断裂只增大变形，因此易于被发现，此外韧性在动力荷载下可以工作，适合于抗震要求高的建筑；再次钢结构重量比较钢筋混凝土重量轻，同样荷载要求下钢结构构件重量只能占钢筋混凝土构件重量的1/3～1/10，并且构件重量轻可以减少基础的负荷，降低地基、基础部分的造价及施工难度而缩短工期。在结构设计中总之钢结构它本身材料性能方面满足高层及跨度大的建筑物的设计要求及施工技术要求。
2、 材质均匀，和力学计算理想化假设基本符合，易于计算构件截面尺寸，因此一些受力方面计算时可靠度比较高，接近理想化的构件，因此在结构设计上广泛应用。
3、 钢结构构件重量轻、制作简便、吊装方面施工起来工期短大大减少劳动量。
二、钢结构安装施工办法及要点
本人从2006年开始至今接触了3项钢结构工程施工，下面就结合我单位已经施工完的门式刚架餐厅结构特点浅谈此类结构的安装过程及应注意的一些问题。
总体施工程序如下：基槽开挖—浇筑垫层—预埋件的固定—基础浇筑—埋件的校正—立承重柱子—安装柱间支撑—抗风柱—屋架或屋面梁——安装连系杆—安装檩条—安装墙板加固条—焊接檩条及墙板加固条的拉条。
由于门式刚架结构重量轻、构件细长，钢结构在安装的过程中易于变形，另一方面施工材料构件提前下料，要是控制不好误差的话，安装构件时难度很大，并且变形越厉害，损耗材料及浪费有效工期，从而钢结构施工难点在于施工精确度高，因此选择合理的安装顺序是保证整体结构安装质量的重要环节。
在实际施工当中，从基础测量放线定位开始，一定要把误差控制在按规范要求的范围之内，对整个门式刚架来说一榀屋架和承重柱子作为一个安装单元，但是安装时不能一榀一榀的安装，应从由柱间撑的节间开始，先安装四根钢柱及其间的柱间支撑，使之形成稳定体。然后安装此两柱间的屋面梁及次结构，这样就形成了一个稳定的安装单元，最后再扩展安装，依次安装钢柱、屋面梁及次结构构件形成整体稳定；下面我简易的阐述钢结构安装步骤。
2.1.安装前的准备工作
2.1.1 构件检验：构件进场后必须认真按照图纸要求对构件的编号、外形尺寸、连接螺孔位置及直径等进行全面复核，符合设计图纸和规范要求后方可进入安装作业。
2.1.2 按照安装图纸的要求认真核查构件的数量，并对构件在安装位置就近放置，以便于吊装。
2.1.3 基础复测及放线
　　钢结构安装前根据土建专业工序交接单及施工图纸对基础的定位轴线、柱基础标高、杯口几何尺寸、预埋件位置、平整度等项目进行复测与放线，确定安装基准，做好测量记录。基础复测应符合如下要求：

序号

项    目

允许偏差(mm)

1

支承面

标高

+3.0

水平度

L/1000

2

建筑物定位轴线

L/20000

且不大于3.0

2.2钢柱安装
   基出浇筑完成后过14天后进行安装钢柱子，钢柱的安装应先从有柱间支撑的柱子开始安装，先安装两个钢柱及柱间撑，使其形成体系，然后再安装其间的连系梁及屋面梁形成整体稳定体系。
2.2.1吊装前的准备工作：
2.2.1.1确定安装基准，在基础上做出柱子安装十字中心线，以便于柱子对位检查。
2.1.1.2 在柱身上做好安装标记，主要包括十字中心线、垂直度检测线、标高检测线等。垂直度检测线应标记两个相互垂直的柱面，标高检测线应以牛腿上表面为基准，在柱身上+1.000m的位置标记测量点，便于安装时进行复测。
2.1.1.3 基础垫板安装
(1)根据基础复测及柱外形检测记录，确定基础垫板的厚度及垫板上表面标高。使得基础标高+垫板厚度+柱子高=柱子顶表面标高，确保安装后柱子顶表面标高，以保证纵向连系梁的安装精度。
(2)基础垫板应由一对斜垫铁及数块方垫铁制成，每摞最多不可超过五块。
(3)垫板应设置在靠近柱脚底板加劲板或柱肢下，垫板与基础面的接触应平整紧密。
(4)垫板安装前必须认真清理基础，用水准将垫板标高找平后，将垫铁临时固定，以防滑动。
(5)使用成对斜垫板时，两块垫板斜度应相同，且重合长度不应少于垫板长度的2/3。
2.1.1.4吊装柱子之前在柱身上做好吊装环及作业用爬梯、吊框、吊索具、拖拉绳等，以便于安装。
2.2 柱子吊装：
选用适当的吊车性能参数，采用旋转法缓慢起吊钢柱，然后使柱子缓缓就位，如柱子高度15m以下，应采用一点旋转法进行吊装，如柱子高度15m～25m的柱子必须采用两点并进行吊装验算工作，因为钢构件易变形。
2.3 柱子的校正：
首先应将柱子十字中心线与基础中心线对正，用楔块初步固定，然后复测调整柱子标高，再调整柱子垂直度。在柱子校正时，各项指标应综合调整，直至各项指标调整合格为止。调整完成后，将垫板与柱底板焊接，将柱子用拖拉绳及楔块固定。再复测各项指标应合格。
2.4 柱子的测量：
2.4.1 由于钢构件安装过程中易于变形，因此安装过程中必须测量以下几点：
(1) 钢柱测量时应排除阳光侧面照射所引起的偏差。
(2) 应根据气温控制垂直度偏差并应符合如下规定：
I 当气温接近年平均气温时，柱垂直度应控制在0附近。
II 当气温高于或低于年平均气温时，应以每个伸缩段设柱间撑的柱子为基准，垂直度校正至接近0。当气温高于平均气温(夏季)时，其他柱应倾向基准点相反方向；当气温低于平均气温(冬季)时，其他柱应倾向基准点方向。
2.4.2柱子安装允许偏差如下：

序号

项     目

允许偏差（mm）

1

柱子垂直度

e≤H/1000 ；e≤10

2

定位轴线位移

e≤3

3

柱基准点标高

+3            -5

4

柱弯曲失高

H/1200且不大于15

2.5 二次灌浆：
柱子调整固定合格后，交土建单位进行二次灌浆。二次灌浆的振捣要求平缓且不能碰撞钢柱。二次灌浆后要复测柱子垂直度，如有问题必须及时进行处理。
2.8 提交检测记录：所有以上工作完成后，复测钢柱允许偏差项目，提交钢柱安装检测记录。
2.3.屋面结构的安装
　　屋面梁出厂时是分段出厂的，每跨屋面梁一般分为三段，每段屋面梁间为高强螺栓连接。现场跨内设置可移动式拼装台架，安装前在地面拼装成整体，然后整体吊装。
3.1 屋面梁的地面拼装
3.1.1 屋面梁地面拼装时，应在地面搭设拼装平台，拼装平台的基础要坚实，拼装平台的不平度应小于5mm。
3.1.2 在拼装平台上放出构件大样，大样对角线偏差：≤2mm，设定定位基准点，然后设置挡铁。
3.1.3 拼装：
A. 在拼装平台上依次摆放各段屋面梁并调整至符合设计要求，然后临时固定。
B. 拼装完毕，检查屋面梁几何尺寸，合格后进行高强螺栓连接。
3.2 屋面梁的高空安装
　　屋面梁吊点位置的确定既要保证方便就位又要考虑到钢梁的稳定性，防止因钢梁稳定性差吊点位置集中而产生弯曲变形。由于屋面梁较长，吊装采宜取4点吊装，以防止吊装过程平面内挠曲。
　　拼装好的屋面梁整体吊装，缓慢就位。就位时用临时螺栓过眼冲子将屋面梁校正固定，经检查合格后，进行高强螺栓连接。
3.3 屋面次梁的安装
　　每榀屋面梁安装完成后，随即安装屋面次梁及其它次结构，使之形成稳定体。这样依次按顺序安装屋面结构至完毕。
三、彩钢板墙及屋面板安装要点
3.1彩钢板固定方式
彩钢板安装的固定方式有穿透式和暗扣隐蔽式两种。穿透式固定是屋面和墙面彩钢板安装的最常用方式，即用自攻螺钉或铆钉将彩板固定在支撑件（如檩条）上，穿透式固定分为波峰固定、波谷固定或他们的组合。暗扣隐蔽式固定是将与暗扣式彩板配套的特制暗扣先固定在支撑件（如檩条）上，彩板的母肋与暗扣的中心肋齿合的固定方法，一般用于屋面板的安装。
3.2、彩钢板的侧向和端部搭接
安装每一块钢板时，应将其边搭接准确地放在前一块钢板上，并与前一块钢板夹紧，直到钢板的两端都固定为止。一种简单而有效的方法是用一对夹口钳分别夹住所搭接的钢板。钢板沿纵向就位时，其端部尤其是上端部需用钳子夹住搭边部分，这样可保证钢板一端的就位，并使一端的搭接也处于正确的位置，从而固定住钢板，在固定的过程中，夹钳始终应在纵向夹住钢板。在安装下一块钢板之前，每块钢板必须完全被固定住。固定必须始于钢板的中心，然后向两边伸展，最后固定钢板的搭接边。对于端部搭接，由于屋面和墙面外形板是用连续加工的方法制成的，因此可按运输条件所限制的长度供应钢板，通常不需要搭接，钢板长度就足以满足屋面铺设的需要。
出于对现场处理和运输考虑，必要时可用两块较短的钢板通过端部搭接来覆盖整个长度，每一列钢板的搭接顺序依次从底部到顶部，然后再放下一列。对使用穿透式固定法的屋面和墙面钢板端搭接需定位在支撑上。对坡度在1/12（50）~1/4（150）之间的屋面，钢板端部重迭长度至少为200mm；坡度超过1/4（150）时，重迭长度至少为150mm，而且钢板端部重叠部分的中点应在支撑件的中心。墙面板最小重迭长度为100mm。
3.3、彩钢板的固定
彩钢板固定一般采用自攻丝螺钉，在选用时自攻丝螺钉应该按照结构的使用寿命选择固定件，而且特别注意外覆材料的寿命与指定的固定件寿命是否一致。同时注意钢檩条厚度不能超过螺钉的自钻能力。目前供应的螺丝可带有塑料头、不锈钢顶盖或涂有特殊的耐久保护层。另外，除暗扣固定用螺钉外，其他螺钉均带有防水垫圈，而且针对采光板和特殊风压下的情况均配有相应的专用垫圈。
第四、屋面彩钢瓦楞板安装
彩板的安装较易掌握，而一些细节的处理比较重要。对于屋面用彩板应该在屋顶及屋檐处将彩板进行相应的收边工作，其目的是为了更有效地阻止雨水进入屋面以内。
屋面外板在屋脊的地方，都可用收边工具将位于钢板终端肋条之间的底盘向上折。它用于所有坡度低于1/2（250）屋面钢板的上端，以保证在泛水板或盖板下方由风吹入的水不会流入建筑之中。收边操作可在钢板定位之前实施，也可在钢板安装之后实施，但后一种方法要在钢板的顶端留有足够的间隙（约50mm），便于收边工具的操作。其具体操作方法是：把收边工具位于钢板终端底盘之上，尽快将工具滑于钢板之上，越里越好。用工具握住钢板终端，将底盘往上折，上折约800。如上所述，折弯每一底盘。当板被用在坡度低于1/5（100）的屋面时，应将钢板下端的底盘端部稍微向下弯曲（呈唇状），可用同一收边工具来实现，这样可保证雨水顺着钢板终端被排出，并且不会因毛细或风力作用回流至平底盘的下边，向下折边的操作必须在屋面钢板被固定以后才能进行，否则这项操作将会受到障碍。下折板的边端时，适当张开下撬工具的口，将工具夹住底盘端，尽量向里推。工具紧贴在底盘端部，同时将手柄摇动约200，这样在钢板的端部会形成一向下折边。对于非常长的屋面钢板，应设置伸缩节点，距离不得大于下表中所列数据，以便克服纵向热位移。这对于穿透固定式来说，在两伸缩节点之间，仅能设置一个穿透固定的搭接。
表   两伸缩节点间最大钢板长度       

固定系统

最大距离

隐蔽式固定暗扣

35m

穿透式波峰固定

24m

穿透式波谷固定

15m

可用下述方式形成伸缩节点：升高端接处上面钢板的所有檩条及屋面钢板的支撑以形成一个比钢板深度高15mm的高差。在高差处屋面钢板至少搭接250mm，并提供合适的防雨措施。落差处需另外设置檩条或支撑，对于肋条钢板，无需为热位移设置横向伸缩节点，因为每个肋条的纵断面允许有一些横向位移。实验数据表明，温度变化为10℃、50℃、75℃时，钢板长度方向上产生热胀冷缩，结果见下表。
如有云飘过遮住太阳，钢板在阴影下30秒之后，温度约下降3℃;2分钟后约下降10℃。
表    钢板的热膨胀/收缩

钢板长度mm

膨胀/伸缩量（ｍｍ）

10℃

50℃

75℃

5000

0.6

2.9

4.3

10000

1.1

5.7

8.6

15000

1.7

8.6

12.8

20000

2.3

11.4

17.1

25000

2.9

14.3

21.4

30000

3.4

17.1

25.7

一般而言，在用于屋面和墙面板的所有金属中，钢的热胀冷缩到目前为止是最低的。
事实上，在钢板的终端和最后支撑之间的膨胀或收缩位移只是表中所显示数据的一小部分，因为被固定的钢板位移，通常是从中心开始趋向于钢板的每个端部。每端的位移量只是膨胀或收缩量的一半。同样在建筑结构或屋面框架中也有一些温度变化位移，尽管不如屋面那么大，但仍减少了屋面板和其支撑面之间的位移。最终，由于檩条的屈曲，特别是在跨中，更进一步减少了这种差动位移。
外形板都有相应的成型泡沫密封条。当它们被嵌在屋檐支撑面和屋面
板下边之间时（用作屋檐密封），这一底部密封带可以防止灰尘、昆虫、鸟、啮齿动物以及雨水进入肋条空间内。可以沿泛水板和盖板的下方，将一顶部有轮廓的成型条嵌入泛水板下方和屋面板顶面之间，并用双面胶进行适当的固定，从而起到类似的密封作用。这一点很重要，不进行这样的处理，会造成房屋的漏水。
位于屋面板下方用于隔热的反射箔，可以很简单地用作防潮，只要在其搭接处用一防潮粘带密封即可。搭接应大于100mm，在定位箔片层时，保持紧密接触，使粘胶带充分发挥作用。箔片层必须覆盖在屋顶支撑之间，多数的天花板，进入天花板空间，直接与屋面板接触，除了水从屋面或天花板下滴或弄脏天花板和墙面的明显现象外，冷凝还会导致建筑物隐蔽构件的损坏。同样，如果大片隔热层因冷凝而受潮或者即使是轻微受潮，也是大大降低隔热效果。
如果在建筑物中，出现冷凝现象，消除其不利影响既困难，花费的成本又高。因此在设计和施工中采取预防措施是明智的做法。为了避免在屋面上的水凝结，必须防止潮湿空气与钢板下方接触。采用在反射箔片层和屋面钢板之间放置隔热棉的方法将进一步避免潮气的侵入。同时，隔热棉还可以减少雨水在金属屋面钢板上产生的噪声。当采用隔热棉层时，必须注意保持完全防潮。尤其对屋顶边缘周围和钢板终端底部在小坡度屋面的情况下，流下的雨水可能被吹回来。假如隔热棉悬在底部支撑面之上，有可能与天沟的水接触，在这种情况下，隔热棉会吸收水份，在潮湿的气候期间，将潮气长期保留在隔热棉内，这将损坏因与潮湿的隔热棉相接触的屋面板涂层。
以上是我对门式刚架结构及彩钢板房安装的一点粗浅的认识，是我在几年工作中总结出的一点心得及拙见，在以后的钢结构安装过程中我会继续摸索，认真分析和控制主要因素，安装过程围绕主要因素这条主线展开施工，确保施工质量，不断积累经验，努力完善自己技术水平，为公司的发展献出我的一点贡献做好准备。