钢结构厂房屋架如何制作安装？

工程概况

厂房建筑尺寸为 42m × 34.5m ，

厂房排列柱柱距为 6m ，

柱顶标高为 20.4m ，

屋架顶标高为 35.508m ，

天窗顶标高为 39.341m 。

屋架为三角形，

屋架之间及天窗之间设有垂直支撑。

所有钢结构材料采用 Q235AF ，

焊条采用手工焊时为 E43~E50  系列焊条。

焊缝长度满足最小长度要求。

永久螺栓为Ф 22 ，

开孔直径 23.5mm ，

安装螺栓为Ф  16 ，

开孔直径 17.5mm 。

油漆采用 F06-1  酚醛底漆二度，颜色为浅灰色。

屋面板采用 YX35-125-750  型彩钢板。

本工程钢屋架制安量约 79t ，

屋架支撑制安量约 24t ，

钢天窗制安量约 11t ，

钢檩条制安量约 12t 。

本工程施工难点在于屋架跨度大，吊装困难；水平支撑和垂直支撑安装量大，高空作业、交叉作业不安全因素多；另外，施工场地狭窄，现场制作、拼装场地不易满足。

主要施工方法

一、屋盖系统制作

屋盖系统制作→构件运输→屋架安装→檩条安装→上弦水平支撑安装→垂直支撑安装→下弦水平支撑安装→屋面板安装。

屋盖系统包括屋架、支撑、檩条等，其制作方法以屋架制作为代表，屋架包括支撑等部件，故在此只作屋架制作方法叙述，其他构件制作参考进行。由于现场场地狭窄，屋架拟安排在场外制作，每榀屋架分两段制作，安装前在现场进行拼装，拼装方式采用屋脊节点拼装，拼装完成经检查合格后进行吊装及安装工作。

图1 三角形钢屋架制造工艺流程图

屋架的制作工艺流程见图 1 ：

二、操作平台的制作

为了保证钢结构构件的制作质量，在施工现场设有两个大平台。其中平台Ⅰ是利用①～⑦ / 间的平台，平台Ⅱ为在 25m × 15m 地坪作为操作平台，屋架拼装在平台Ⅰ上进行。

放样根据施工图纸要求及采用的规范标准，严格审阅图纸。根据审阅后的施工图进行现场的施工放样，放样按 1 ︰ 1 的比例实物放样进行，制作出样板和样杆，作为下料加工的依据。样板和样杆应注明工号、图号、件号、数量等，样板、样杆应妥善保管，直至工程结束方可销毁。放样划线时，应清楚标明装配标记、螺孔标注、加强板的位置方向、倾斜标记及中心线、基准线和检验线，必要时制作样板。注意预留制作，安装时的焊接收缩余量 ( 按 2mm 考虑 ) ；切割、刨边和铣加工余量；安装预留尺寸要求。划线前，材料的弯曲和变形应予以矫正。放样和样板的允许偏差见表 1 。

项目允许偏差表1

平行线距离和分段尺寸	± 0.5mm	对角线差	1.0mm
宽度、长度	± 0.5mm	加工样板角度	± 20 ′
孔距	± 0.5mm
质量检验方法：用钢尺检测

三、下料

根据样板和配料表进行套裁，尽可能节约材料，同时便于切割。钢材下料采用气割，型材采用切割，以保证切断面的质量。切割前应将钢材切割区表面铁锈、污物等清除干净，切割后应清除熔渣和飞溅物。

下料的允许偏差见表 2 ：

项目允许偏差（mm）表2

外形尺寸

±1.0

孔距

±0.5

下料时应预留焊接收缩余量、切割、端面及边缘加工的加工余量，经验数据见表 3 所示。

切割及机加工余量（mm表3

加工余量	锯切	剪切	手工切割	半自动切割	精密切割
切割缝		1	4 ～ 5	3 ～ 4	2 ～ 3
刨边	2 ～ 3	2 ～ 3	3 ～ 4	1	1
铣平	3 ～ 4	2 ～ 3	4 ～ 5	2 ～ 3	2 ～ 3

边缘加工焊接 X 形 V 形接口时，采用火焰加工，加工后用砂轮磨平，其表面粗糙度

按精密切割检查。坡口加尺寸的误差，应符合国家标准和规定的要求，构件端面加工在成品校正后进行，加工面垂直于中心线。

四、组装

组装前各部件应检查合格，连接接触面和沿焊边缘每出 30 ～ 50 （ mm ）范围应清理干净，板材在型材的拼接后组装前进行，物件的组装应在各部件焊接矫正后进行，桁架结构件轴线交叉点的允许偏差不得大于 3mm 。

五、焊接

焊接前应熟悉施工图，焊工必须要有焊工操作证。施焊前应反复检查焊接件接头质量和焊工的处理，焊接时，焊工应遵守焊接工艺，不得自行施焊及不得在焊道上二母材上引弧。各道焊应连续施焊，每焊完一层要及时清除焊渣，并检查焊接质量。

六、螺栓连接

屋架与天窗、天窗支撑与天窗的连接采用螺栓与现场焊接。若施工中确有把握，可取消部分安装螺栓，直接现场焊接。安装螺栓孔的位置偏差设计未明确给出，需按规范进行，其偏差应按表 4 、表 5 要求进行。

螺栓孔偏差（mm）表4

直径

＋ 1.0

圆度

2.0

垂直度

0.03t 且不大于 2.0

螺栓孔距偏差（mm）表5

项目	≤ 500	501 ～ 1200	1200 ～ 3000	＞ 3000
同一组内任意孔间距离	± 1.0	± 1.5	————	————
相邻两组的端孔的距离	± 1.5	± 2.0	± 2.5	± 3.0

七、 材料拼接材料拼接包括十字形、工字形梁的横向接缝（沿长度方向）及屋架等型钢材料的长度对接，所有工厂材料对接焊缝均为一级焊缝。

1) 梁、立柱的型钢或钢板，允许的拼缝条数应符合表 6 的规定，其最短拼 接长度不小于 500mm 。允许的拼缝条数表 6

梁、立柱分段长度 L （ mm ）	L ≤ 6000	6000 ≤ 10000	L>10000
拼缝条数	1	2	3

2) 组合件中相邻零件上的拼缝必须错开，其中心线之间错开的距离不小于 200mm 。 3) 拼接坡口制备拼接采用埋弧自动焊焊接，坡口制备采用半自动切割或刨边机加工， 10 ～ 24mm 板厚的坡口型式见图 2 所示。

δ (mm)	≥ 10 ～ 16	>16 ～ 24
b(mm)	2 ± 1	3 ± 1
P(mm)	3 ± 1	4 ± 1

图2 10～24mm 板厚拼接坡口型式示意图

4) 拼接焊前准备施焊区域不得有影响焊接质量的熔渣、浮锈、油垢等杂物；焊丝表面不得有油污、铁锈等杂物；焊剂必须按使用说明要求进行烘干；焊接设备上的仪表完好无损，正常工作；在拼缝两端加装引、熄弧板。

钢结构安装工程

结构件吊装包括钢屋架及支撑的吊装。本工程钢结构安装，首先应复核混凝土柱的轴线、柱顶面标高以及预埋 M30 螺栓的平面位置和标高，与土建专业完成中间交接工作；其次钢构件制作应评定合格，资料齐全。

1 钢屋架的吊装

该工程屋架单榀重量为 7.2t 左右，天窗重量为 2.3t 左右，根据吊车的吊运能力及施工安全起见，将天窗架与屋架分开吊装，待屋架及檩条安装完成后再吊装天窗架。

钢屋架的吊装顺序为：拼装→起吊→就位→临时固定→校正→最后固定。

钢屋架在吊装前首先进行钢屋架的拼装，拼装应根据不同的型号进行，应保证同一屋架在拼装后，整个面应在同一平面上，下弦的中心在同一直线上，拼装连接板与下弦型钢的焊接正确并牢固可靠。

钢屋架拼装完毕后，在三角形钢屋架的中位线处横绑一根φ 48 钢管铁扁担，以保证构件在起吊过程中不发生变形、断裂，造成事故。由于屋架跨度大于 18m ， 两点起吊有困难，吊装中考虑用一根铁扁担起吊。屋架吊点位置在上弦节点左右 300mm 范围内。

吊车选用 QY80 汽车吊，吊车汽车参数见表 7 。吊车的行驶路径为 ? 轴线附近，距屋架中心线 8m 。吊车选择好吊点后，在构件上找好钢丝绳的绑扎点吊车开始翻身起吊。在吊升过程中要慢、稳，徐徐上升，能够保证构件在空中平稳地起落和旋转。并在构件的两端系好缆风绳，便于控制构件的转动。构件吊到比安装位置约高 100mm 的高度后，缓缓地放下，同时目测或用线锤对构件的平面位置和垂直度进行初步校正，确认无误后，可临时固定，卸去吊钩。临时固定要保证构件的安全，便于校正，校正包括平面位置、标高、垂直度等。待校正准确符合要求时即可按施工图要求的连接方法进行最终固定。第二榀屋架固定时，可与第一榀利用檩条进行连接。

QY80 汽车吊参数表 表7

型号规格 QY80
基本臂长 (m)	12 ～ 44
基本臂最大起重量 (t)	80
基本臂最大起升高度 (m)	43.3
副臂长 (m)	9.5 ～ 15
副臂最大起重量 (t)	4.0 ～ 6.0
副臂最大起升高度 (m)	53.4 ～ 59
单绳速度 (m/min)	0 ～ 100
回转速度 (r/min)	0 ～ 1.45
外型尺寸（长×宽×高 )(m)	14.765 × 2.78 × 3.985
最高行驶速度 (km/h)	60

2 支撑系统及檩条安装

待屋架与天窗两榀最终固定后，将檩条先安装，将屋架固定，屋架与柱进行最终连接。檩条固定完成后，进行上弦水平支撑和刚性及柔性拉杆的安装，再进行垂直支撑的安装，最后安装下弦水平支撑。支撑的制作按单元进行，重量小的支撑采用人工缆风绳提升就位，重量大的采用吊车或手拉葫芦吊装就位。安装过程中要注意各种支撑和檩条之间有无交叉碰头的地方，出现此种情况要及时与设计人员联系，不得随意处理。

3 屋面板及墙皮工程

厂房的屋面为YX35-125-750 型彩钢板，该板为压型钢板，板厚为0.3mm。在安装时注意瓦与屋架檩条的可靠连接，采取自下而上进行安装的顺序，上面压盖下面瓦的长度不得小于300mm ，瓦与瓦之间连接缝应顺主导风向并搭接一个波宽度。

墙板为 YX35-125-750 型彩钢板，板厚为 0.3mm 。安装按檩条位置从一端开始进行，板与板之间必须咬紧，再用螺钉固定，墙板接缝处做好防水处理。压型钢板安装时，应边铺设边调整其位置，边固定。金属压型板制作允许偏差见表 8 。

金属压型板制作允许偏差表8

项目			允许偏差（ mm ）	检查方法
金属压型板的覆盖宽度	压型 钢板	h ≤ 70mm	-2.0 ～ +8.0	用钢尺检查
		h>70mm	-2.0 ～ +5.0
	压型 铝板	h ≤ 70mm	-2.0 ～ +10.0
		h>70mm	-2.0 ～ +7.0
板长			± 7.0
横向剪切偏差			5.0
泛水包、包角板 尺寸		板长	± 5.0
		弯折面宽度	± 2.0
		弯折面夹角	2 °	用角尺检查

（其中 h 为金属压型板的高度）

4 装饰油漆工程经除锈后的钢材表面

用毛刷等工具清扫干净，才能进行下道工序，除锈合格后的钢材表面，如在涂底漆前已返锈，需重新除锈。

钢材除锈经检查合格后，在表面涂完第一道底漆，一般在除锈完成后，存放在厂房内，可在 24h 内涂完底漆。存放在厂房外，则应在当班漆完底漆。油漆应按设计要求配套使用，第一遍底漆干燥后，再进行中间漆和面漆的涂刷，保证涂层厚度达到设计要求。油漆在涂刷过程中应均匀，不流坠。

图3 涂装工艺流程图

工艺质量保证措施

第一节 钢结构制作

（ 1 ） 所选用的钢材必须具有出厂合格证及原始资料，进场后必须取样复试，合格后方可使用。

（ 2 ） 选择性能良好，使用功能齐全的加工设备。

（ 3 ） 焊条应具有出厂合格证或材质报告，要求电焊条使用前应用烘干箱进行烘干，使用埋弧焊接选用的焊丝及焊剂必须与所用的母材相配套。

（ 4 ） 钢构件制作完成后需进行除锈，除锈后 24h 之内涂上底漆，保证油漆的漆膜厚度满足设计要求。

（ 5 ） 所有操作人员必须严格按技术、质量、安全交底内容执行，焊接人员必须持证上岗。

（ 6 ） 为保证制作精度，钢构件下料时要预放收缩量，预放量视工件大小而定，根据本企业类似工程经验及符合规范要求。

（ 7 ） 制定合理的焊接顺序，当几种焊缝要施焊时，应先焊收缩变形较大的横缝，而后焊纵向焊缝，或者是先焊对接焊缝而后再焊角焊缝。

（ 8 ） 焊接型钢的主焊缝应在组装加劲肋板零件之前焊接。主焊缝的焊接顺序应按焊后变形需要考虑其焊接顺序而交错进行。

第二节 钢结构安装

（ 1 ） 钢结构吊装过程严格执行《钢结构施工及验收规范》 GB 502052001 。

（ 2 ） 吊装前必须对基础纵横轴线及水平标高、钢构件外形尺寸、焊接质量进行复验合格后施工。

（ 3 ） 施工前必须进行技术交底。

（ 4 ） 施工时特殊工种上岗人员必须有劳动局颁发的上岗证书。

（ 5 ） 测量仪器必须经过计量检定为合格方可使用。

（ 6 ） 施工中坚持三检（自检、互检、专业检）制度，严格工序质量检验。

第三节 压型钢板安装

（ 1 ）在运输及吊装许可的条件下，应采用长尺寸的板材以减少接缝，提高保温性能和防水效果。

（ 2 ）压型钢板固定，在横波每两块板有一波搭接，搭接面用密封胶条密封，再用防水密封膏密封，并用自攻螺钉与檩条固定。

（ 3 ）每块板端部不少于 3 个螺钉，中间支撑处在大于 3m 檩距的情况下，至少有一个自攻螺钉连接。

（ 4 ）板材搭接于檩条上，保证搭接长度要求，搭接部分用拉铆钉连接并施以防水密封膏，外露钉头涂密封膏。

（ 5 ）包边钢板的搭接尽可能背风向，搭接长度大于 20 ～ 50mm ，拉铆钉间距小于 500mm 。

（ 6 ）自攻钉拉铆钉设于波峰上，并进行防水处理。

（ 7 ）一旦彩色涂层划伤或锈斑时，应采用相应系列涂料补刷。

安全施工措施

（ 1 ）施工现场设专职安全员进行现场安全措施的落实与监督管理，对现场施工人员、现场机械设备及现场用电进行统一管理。要求参加施工的特殊工种作业人员必须是经过培训，持证上岗。施工前对所有施工人员进行安全技术交底。进入施工现场的人员必须戴安全帽、穿防滑鞋，电工、电焊工应穿绝缘鞋，高空作业必须系好安全带。

（ 2 ）作业前应对使用的工具、机具、设备进行检查，安全装置齐全有效。

（ 3 ）操作面应有可靠的架台、护身，经检查无误，进行操作。构件绑扎方法正确，吊点处应有防滑措施，高处作业使用的工具、材料应放在安全地方，禁止随便放置。

（ 4 ） 起吊钢构件时，提升或下降要平稳，避免紧急制动或冲击。专人指挥，信号清楚、响亮、明确，严禁违章操作。构件安装后必须检查其质量，确实安全可靠后方可卸扣。每天工作必须达到安全部位，方可收工。

（ 5 ）施工现场的机电设备、闸箱、电焊机，应有可靠的防雨措施。电器操作必须由专业人员进行，严禁非专业人员操作。电焊机使用严格安全操作规程，一次线不得超过 2m ，二次线不能破皮裸露。

（ 6 ）安全设施有专人按规定统一设置，其他人不得随意拆动。因工作需要须拆动时，要经过有关人员允许，事后要及时恢复，安全员要认真检查。

（ 7 ）搞好安全用电，所有用电设备的拆除及现场照明均由专业电工担任，使用的电动工具，必须安装漏电保护器。

（ 8 ）重点把好高空作业关，工作期间严禁喝酒及打闹，手持工具应系好安全挂绳，避免直线垂直交叉作业。

（ 9 ）切实搞好防火工作，各项操作均应按规定正确使用。

（ 10 ）屋面安装时，要布置好安全网，并设置围栏。

（ 11 ）坚持班前安全会议制度，将当日工作安排及安全注意事项进行交底。

（ 12 ）定期进行安全检查，预防和控制事故的不安全因素。

（ 13 ）起重指挥要果断，指令要简洁明确。

（ 14 ）加强现场保卫，注意防盗。

（ 15 ）吊装作业范围内设安全警戒线，非操作人员禁止入内。

（ 16 ）所有的安全活动记录及文件要齐全。

劳动力安排表

劳动力投入计划表表 9 

工种	焊工	铆工	电工	起重工	普工	油漆工
人数	20	4	1	4	20	8

机具设备安排表

机具设备投入计划表表 10 

机具名称	焊机	手拉葫芦	滑车组	起重工	氧割工具	砂轮机
数量	10	15	4	4	15	6

其他：钢丝绳、青麻绳、跳板等若干。