鋼結(jié)構(gòu)熱電廠主廠房支撐布置與結(jié)構(gòu)體系

1、<p>　　鋼結(jié)構(gòu)熱電廠主廠房支撐布置與結(jié)構(gòu)體系</p><p>　　摘 要：鋼結(jié)構(gòu)熱電廠主廠房工程鋼結(jié)構(gòu)支撐布置的特點(diǎn)是根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明及設(shè)計(jì)圖紙完成節(jié)點(diǎn)、加工及安裝詳圖，深化設(shè)計(jì)圖為加工制作及質(zhì)量控制提供最直接的依據(jù)。難點(diǎn)是較長(zhǎng)、較重構(gòu)件預(yù)拼裝的吊運(yùn)及翻身；質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)是支撐跨鋼架預(yù)拼裝；節(jié)點(diǎn)多為高強(qiáng)螺栓連接，要求制作精度高，為保證制作質(zhì)量，鋼架需要預(yù)拼裝；成對(duì)連接板配套鉆孔法是控制制作質(zhì)量的關(guān)鍵措施

2、；通過(guò)精心深化設(shè)計(jì)、合理組織施工、成功解決了該項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)制作質(zhì)量控制的技術(shù)難題，可供同類(lèi)工程借鑒。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)支撐布置 結(jié)構(gòu)體系 </p><p>　　鋼結(jié)構(gòu)以其抗震性能好、施工周期短、工業(yè)化程度高等特點(diǎn)，在工業(yè)與民用建筑上得到廣泛應(yīng)用。特別是近幾年各地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)廠房及大型公共建筑的建設(shè)更是大量采用鋼結(jié)構(gòu)。本文以某鋼結(jié)構(gòu)熱電廠主廠房工程鋼結(jié)構(gòu)支撐布置與結(jié)構(gòu)體系

3、為例，結(jié)合構(gòu)件的加工生產(chǎn)流程，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)制作的質(zhì)量控制進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)保證措施。 </p><p><b>　　一、項(xiàng)目概況 </b></p><p>　　某鋼結(jié)構(gòu)熱電廠主廠房工程，主體部分為三層鋼框架結(jié)構(gòu)，局部四層。該項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)總量為600t。最重構(gòu)件為：鋼柱規(guī)格H1400×600×40×80，質(zhì)量27t；最高構(gòu)件為：鋼柱高度22.7

4、6m，分兩段制作；最大鋼板厚度80mm；構(gòu)件主要包括焊接鋼柱、鋼梁、鋼次梁及支撐；鋼材材質(zhì)梁柱為Q345-B，支撐選用Q245-B；斜撐、鋼梁上高強(qiáng)螺栓孔較多，尤其斜撐端部連接處，腹板、緣板上高強(qiáng)螺栓孔比較密集，整個(gè)項(xiàng)目螺栓多達(dá)8000套。 </p><p><b>　　二、深化設(shè)計(jì) </b></p><p>　　針對(duì)此項(xiàng)目，深化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)大量的技術(shù)工作，深化設(shè)計(jì)完成

5、，這里僅以標(biāo)高層5.77m，軸與軸交點(diǎn)處節(jié)點(diǎn)的深化設(shè)計(jì)有二根鋼主梁L2-7、L2-11規(guī)格分別為HN800×300×14×26、H700×300×20×36，此處設(shè)計(jì)要求在鋼柱上（與鋼梁對(duì)應(yīng)的翼緣處）安裝加筋板，而此處鋼梁截面高度一個(gè)為800mm，另一個(gè)為700mm。 </p><p>　　三、主廠房結(jié)構(gòu)布置與質(zhì)量控制 </p><p

6、>　　熱電廠主廠房一般采用鋼框架+支撐的抗側(cè)力體系,地震引起的水平荷載主要由支撐結(jié)構(gòu)承擔(dān)。但是,由于工藝布置的需要,同時(shí)也為減少配合的工作量,工藝專(zhuān)業(yè)往往要求結(jié)構(gòu)減少布置支撐或嚴(yán)格限制支撐布置于廠房?jī)啥?。從而?dǎo)致主廠房支撐布置過(guò)于集中,地震作用集中于某幾個(gè)支座。 </p><p>　　根據(jù)已審批的深化設(shè)計(jì)施工圖紙并結(jié)合設(shè)計(jì)說(shuō)明，進(jìn)行技術(shù)交底；結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)編制質(zhì)量計(jì)劃，明確質(zhì)量目標(biāo)，建立質(zhì)量控制體系，明確各級(jí)

7、質(zhì)量控制人員責(zé)任；設(shè)置質(zhì)量控制點(diǎn)和關(guān)鍵部位的管理點(diǎn)，項(xiàng)目質(zhì)量控制點(diǎn)-斜撐跨均需在地上放大樣預(yù)拼裝，地上大樣圖要做到準(zhǔn)確無(wú)誤。關(guān)鍵部位的質(zhì)量管理點(diǎn)為鋼柱（最大鋼板厚度80mm）的焊接變形控制和高強(qiáng)螺栓連接面的處理。地震工況下的最大支座反力卻顯著減小。因此,采用多柱距均勻布置支撐可有效解決柱腳上拔力過(guò)大引起的地腳螺栓和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的困難。而且,由于兩柱間支撐截面所占的面積很小, 通過(guò)精細(xì)的配合和PDMS等三維軟件的應(yīng)用,主廠房縱向支撐采用多柱距

8、均勻布置有可能取得更好的效果。 </p><p>　　根據(jù)鋼構(gòu)加工的流程和加工場(chǎng)地面積，合理布置加工場(chǎng)地，以保證加工現(xiàn)場(chǎng)的道路暢通、材料的堆放、加工機(jī)械設(shè)備的分布、下料、組裝焊接、校正、預(yù)拼裝互不影響。材料構(gòu)配件的質(zhì)量控制，根據(jù)圖紙計(jì)算出準(zhǔn)確的材料用量。首先，在采購(gòu)訂貨時(shí)審定供應(yīng)人，建立合格供貨商目錄，對(duì)供應(yīng)方進(jìn)行考核，從進(jìn)貨源頭控制進(jìn)場(chǎng)的材料符合設(shè)計(jì)要求；其次，對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料的質(zhì)量控制，要求運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)的各類(lèi)材料都須附

9、帶材質(zhì)證明書(shū)，經(jīng)檢查合格后（必要時(shí)按規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)和檢驗(yàn)）方能允許使用；再次，加強(qiáng)材料進(jìn)場(chǎng)后的存儲(chǔ)和使用管理，避免鋼材銹蝕，做好材料的分類(lèi)存放，規(guī)定材料堆放的合理高度，避免鋼材的大量積壓；同時(shí)在使用材料時(shí)，質(zhì)檢人員要及時(shí)檢查和監(jiān)督；再次，加強(qiáng)材料進(jìn)場(chǎng)后的存儲(chǔ)和使用管理，做好材料的分類(lèi)存放，規(guī)定材料堆放的合理高度，同時(shí)在使用材料時(shí)，質(zhì)檢人員要及時(shí)檢查和監(jiān)督，避免鋼材的大量積壓和銹蝕；最后，做好鋼板材料的標(biāo)識(shí)、發(fā)放、回收管理及不合格材料的處置

10、和使用對(duì)號(hào)，防止錯(cuò)用。 </p><p>　　對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料的檢驗(yàn)可采用書(shū)面檢驗(yàn)，外觀檢驗(yàn)，理化檢驗(yàn)，無(wú)損檢驗(yàn)相結(jié)合的方式。其中書(shū)面檢驗(yàn)指對(duì)供貨廠家提供的材料質(zhì)量保證資料，試驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行審核，取得確認(rèn)后方能使用。外觀檢驗(yàn)是對(duì)材料從品種、規(guī)格、標(biāo)志、外形尺寸等進(jìn)行直觀檢查，看其有無(wú)質(zhì)量問(wèn)題。理化檢驗(yàn)是借助試驗(yàn)設(shè)備對(duì)材料樣品的化學(xué)成分，機(jī)械性能等進(jìn)行鑒定。 </p><p>　　機(jī)械設(shè)備質(zhì)量控制，機(jī)

11、械設(shè)備的選型、結(jié)合現(xiàn)有的施工裝備，因構(gòu)件較重，為防止其變形，大跨距的柱間支撐欲進(jìn)行預(yù)拼裝，可采用一臺(tái)25t吊車(chē)配合外車(chē)間20t桁車(chē)進(jìn)行翻身、吊運(yùn)。在使用中嚴(yán)格遵守設(shè)備操作規(guī)程，做好桁車(chē)和吊車(chē)的例行保養(yǎng)工作，使其保持良好的技術(shù)狀態(tài)，確保加工構(gòu)件質(zhì)量。 </p><p>　　加工過(guò)程的質(zhì)量控制。首先進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)交底，在每一類(lèi)構(gòu)件加工前均須進(jìn)行項(xiàng)目交底：加工數(shù)量、完成時(shí)間及要求、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、施工中注意的問(wèn)題、技術(shù)保證措施

12、、成品及半成品的保護(hù)措施，可能出現(xiàn)的意外及措施，焊接材料及焊接工藝參數(shù)!焊接順序等。測(cè)量控制，測(cè)量控制貫穿于加工的全過(guò)程，從查驗(yàn)材料尺寸、下料尺寸檢查、構(gòu)件組對(duì)偏差、構(gòu)件焊接焊角尺寸、校正偏差控制、預(yù)拼裝尺寸、鉆孔孔徑、油漆漆膜厚度等都要進(jìn)行測(cè)量控制。為保證計(jì)量器具的精度，要求計(jì)量器具的使用、保管、維修和檢驗(yàn)按規(guī)定進(jìn)行。 </p><p>　　切割下料階段質(zhì)量控制，質(zhì)檢人員首先從技術(shù)人員處獲得下料單，根據(jù)施工圖紙

13、復(fù)核下料單尺寸、材質(zhì)等、如果有誤，則先反饋到技術(shù)負(fù)責(zé)人做報(bào)廢處理，其次，是查驗(yàn)施工班組的實(shí)際畫(huà)線尺寸，尺寸及材質(zhì)無(wú)誤后下料切割；若不正確則反饋到下料負(fù)責(zé)人，重新畫(huà)線，下料。最后，根據(jù)技術(shù)交底的允許偏差檢查下料尺寸是否正確，并填寫(xiě)記錄。H型鋼組對(duì)階段，錯(cuò)邊控制，截面尺寸控制、包括高度、垂直度、中心偏移。翼緣板對(duì)腹板的垂直度控制，組對(duì)間隙控制等。H型鋼部件拼接要求，翼緣板的拼接縫和腹板拼接縫的間距不應(yīng)小于200mm，翼緣板拼接長(zhǎng)度不小于二倍

14、板寬，腹板拼接不應(yīng)小于300mm，寬度方向最好不拼接。 </p><p>　　焊接階段，包括焊縫清根檢查（對(duì)于熔透焊縫），焊縫外觀檢查，焊角尺寸檢查。焊縫質(zhì)量的檢查要求：焊接H型鋼翼緣的對(duì)接焊縫及所有全熔透焊縫應(yīng)滿(mǎn)足二級(jí)檢驗(yàn)要求；其他焊縫應(yīng)滿(mǎn)足三級(jí)檢驗(yàn)要求。柱翼緣與底板間采用完全熔透的坡口對(duì)接焊縫連接，柱腹板與底板采用雙面角焊縫，接觸面必須頂緊。柱腳加勁板與柱腳底板和柱子板件等均采用雙面帖角焊縫。梁柱剛性連接時(shí)，

15、柱在梁翼緣上下各500mm的范圍內(nèi)，柱翼緣與腹板間焊接應(yīng)采用坡口全熔透焊縫。柱拼接接頭采用全熔透焊接接頭時(shí)，拼接接頭上下各100mm范圍內(nèi)，工字形截面柱翼緣與腹板間的連接焊縫采用全熔透焊縫。鋼柱在有橫向框架梁處柱橫向加勁與翼緣應(yīng)采用全熔透對(duì)接焊縫連接，與腹板可采用雙面角焊縫。 </p><p>　　校正切割，校正階段主要是垂直度、扭曲檢測(cè)，合格后進(jìn)入下道工序切割。柱間支撐預(yù)拼裝，預(yù)拼裝大樣是本項(xiàng)目的質(zhì)量控制點(diǎn)，預(yù)

16、拼裝大樣的正確性，關(guān)系到整個(gè)項(xiàng)目構(gòu)件的出廠合格率，尺寸及角度定位正確與否關(guān)系到現(xiàn)場(chǎng)安裝能否順利進(jìn)行，關(guān)系到網(wǎng)架結(jié)構(gòu)能否如期安裝，關(guān)系到整個(gè)項(xiàng)目能否如期竣工。首先，要保證預(yù)拼裝大樣的正確性，控制預(yù)拼裝單元的總長(zhǎng)、高度定位、角度定位、彎曲矢高，對(duì)角線、柱身扭曲、接口錯(cuò)邊、節(jié)點(diǎn)處桿件軸線錯(cuò)位等。預(yù)拼裝時(shí)，由于直接焊在鋼柱上的構(gòu)件較多、較重、較大，鋼柱質(zhì)量達(dá)27t，長(zhǎng)達(dá)17m，易產(chǎn)生變形，因此對(duì)其進(jìn)行翻身、吊運(yùn)是該項(xiàng)目的難點(diǎn)，為防止構(gòu)件變形，利

17、用桁車(chē)和汽車(chē)吊配合進(jìn)行，且要采取臨時(shí)加固措施，編制安全可靠方案，預(yù)防安全質(zhì)量事故發(fā)生。 </p><p>　　鉆孔，為了保證連接板上孔徑及孔距的精度，采用連接板成對(duì)配套鉆孔法，實(shí)施時(shí)需要先將二者固定待制孔完畢后做統(tǒng)一標(biāo)識(shí)，且在組裝時(shí)不得與其他成對(duì)制孔的連接板互換。 </p><p>　　高強(qiáng)螺栓連接面的處理。為保證高強(qiáng)螺栓連接面的抗滑移系數(shù)符合要求，連接面采用噴砂處理方法，要求表面的油污應(yīng)

18、除凈，鋼材表面應(yīng)露出金屬色澤。 </p><p>　　噴砂、除銹、油漆。本項(xiàng)目噴砂、除銹、油漆的交底內(nèi)容如下：在此階段要結(jié)合銹蝕等級(jí)圖片對(duì)除銹結(jié)果進(jìn)行檢查，本項(xiàng)目要求除銹等級(jí)Sa2.5級(jí)；構(gòu)件翻身時(shí)要采取有效措施，防止構(gòu)件變形及擦刮油漆。噴砂除銹后，應(yīng)于當(dāng)日涂好第一道底漆，以免基層底面返銹，影響漆膜的附著力。油漆過(guò)程中不斷檢查漆膜厚度，并做好油漆記錄。高強(qiáng)螺栓的摩擦面以及安裝焊接的部位都應(yīng)采取保護(hù)措施，防止沾上油

19、漆及其他污物；安裝焊接的部位為主梁坡口處及小于300mm的次梁端部。構(gòu)件整體檢驗(yàn)。此階段對(duì)于檢驗(yàn)不合格的構(gòu)件，要做返修處理至符合設(shè)計(jì)要求為止，連同合格構(gòu)件一起制作構(gòu)件合格證。構(gòu)件附上材料質(zhì)保書(shū)及制作技術(shù)資料，方可允許出廠。 </p><p><b>　　四、結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　通過(guò)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)熱電廠主廠房工程鋼結(jié)構(gòu)支撐布置與結(jié)構(gòu)體系的分析可以看出：高烈度區(qū)

20、大型發(fā)電廠主廠房鋼結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)十分可觀,要避免因?yàn)榈卣鸱磻?yīng)過(guò)大而引起的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的困難和投資的增加,根源在于應(yīng)盡量避免在高烈度惡劣廠址條件下建設(shè)大型發(fā)電廠工程廠區(qū)抗震設(shè)防烈度和場(chǎng)地類(lèi)別應(yīng)作為大型發(fā)電廠選址的重要參考依據(jù)；高烈度區(qū)大型發(fā)電廠主廠房鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),在滿(mǎn)足工藝布置的基礎(chǔ)上,應(yīng)盡可能采用縱向多柱距的支撐布置形式；支撐的截面大小對(duì)主廠房鋼結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)有較大的影響,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用合理的支撐截面,支撐構(gòu)件應(yīng)力比不宜過(guò)?。蛔枘岜仁侵鲝S

21、房鋼結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的重要影響因素,有必要對(duì)其進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究,對(duì)高烈度區(qū)主廠房鋼結(jié)構(gòu)可暫按0.02采用。構(gòu)件的加工制作應(yīng)從深化設(shè)計(jì)、消化圖紙、人員配備、材料采購(gòu)、機(jī)具選用、工藝制定等方面入手；嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范組織施工；建立完善的事前控制、事中控制、事后控制三級(jí)管理的質(zhì)量保證體系以確保質(zhì)量。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　1.GB

22、50205-2002鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[ S] . </p><p>　　2. DL 5022- 93, 火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定[ S] . </p><p><b>　　作者簡(jiǎn)介 </b></p><p>　　第一作者: 史庭亮（1981.10-）,男,籍貫（浙江省杭州市）,現(xiàn)供職浙江城建煤氣熱電設(shè)計(jì)院有限公司,工程師職稱(chēng),研