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Ф22，
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<L
≤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φ48 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。