本文结合轻型钢结构的主要特征、结构形式以及在工业厂房等建筑中的广泛应用，介绍轻型钢结构厂房在施工过程中的技术流程和施工过程中的安全防护措施，以保证轻型钢结构厂房施工质量。

 

一、轻型钢结构的主要特征及其结构形式

 

轻型钢结构，通常是指经过小角钢、圆钢、薄钢以及薄壁钢等焊接而成的结构。相对普通的钢结构来说，轻型钢结构具有施工速度快、抗震性能好、荷载能力强且高效环保等功能。其主要特征和结构形式分析如下。

 

(1)经济性价比高。轻型钢结构投入成本低、用钢量较低，尤其是单层轻型钢的用钢量更是明显低于钢筋混凝土结构的用钢量。

 

(2)施工速度快。由于轻型钢结构在施工时无需打桩，进一步减少了施工时间。

 

(3)安全可靠。轻型钢结构通常采用延性材料制造，材质均匀，能够提高其抗震能力。

 

(4)采购、安装方便。通常情况下，轻型钢结构所采用的材料都是常规材料，保证了轻型钢结构的货源，同时厂房的设计到安装过程都较为方便。

 

(5)空旷美观。轻型钢结构拥有更多的组合和颜色，厂房在安装时可以根据需要随意组合颜色，而且安装后无需装饰便可达到美观的要求。

 

通常情况下，轻型钢结构有钢架形式、屋架形式、网架形式、格构式、实腹式、混合式钢架结构、悬挂式框架结构、悬索结构以及拱形框架形式、折线形框架形式等多种结构形式。

 

二、轻型钢结构厂房的施工技术流程

 

1、轻型钢结构厂房的施工测量

 

(1)定位测量。在轻型钢结构厂房的施工测量现场，可以选用电子全站仪进行厂房控制网测量和设计。通过设立全站仪测站点、全站仪后视点、在厂房便于观测和永久保存的地方投射基准点等方式，进行厂房的定位测量。

 

(2)局部测量。在厂房的基础施工过程中，例如在基坑开挖、基础结构施工等方面，经常需要多台挖掘机进行作业，受挖掘机和运土机来回行驶的干扰，施工测量经常要穿插进行，影响了测量时间、地点的精确性。因此，可以在主体轴线定位I级方格网建立的基础上，通过将每3跨轴距，大概24~34m宽的区域设定为一个Ⅱ级测量单元，用DJ2-2激光经纬仪控制每条加密轴相互垂直的夹角，并用钢尺测量两轴线方向上的距离，对各条轴线的定位桩进行划定。

 

2、轻型钢结构厂房的基础螺栓预埋

 

轻型钢结构厂房施工技术中，通常厂房的钢柱需要地脚螺栓和混凝土基础相连。如何做好基础螺栓的预埋工作，保证轻型钢结构吊装的施工速度及质量，是厂房钢柱施工的重点。对此可以利用方钢管制成可以加固基础螺栓预埋的工具，即H型轿杠。

 

(1)施工工艺。基础螺栓预埋大概需要经过以下步骤：①验收钢筋隐蔽情况；②将各螺杆上的首个螺母拧装完毕并放入钢柱中；③搭设钢柱支模，且钢柱支模需要划定位中线；④进行轿杠的安置和对中；⑤将各螺杆依次插入定位孔并拧装上螺母；⑥采用浇筑混凝土的方式，在螺杆上端固定上层轿杠；⑦再浇筑一遍混凝土，同时进行钢柱顶部混凝土的抹平工作；⑧在以上步骤完工后将上层轿杠拆除，从而转入另一钢柱使用。

 

(2)关键操作。在进行轻型钢结构厂房的基础螺栓预埋过程中，相关施工单位和人员应该注意预埋工作中的一些要点：①在预埋前，先将采用同类螺栓布置位置及尺寸的钢柱归类，并根据每条钢柱上螺栓的相对位置，用40mm×80mm×3mm规格的H型定位轿杠在其上垂直开孔，并最大限度保证孔径与螺栓直径相差在1mm左右，保证轿杠整体位置上的校正、固定；②在浇筑混凝土准备阶段利用双层轿杠定位校正的施工技术，通过将2组(或3组)流动使用的轿杆安装到螺杆的上端位置，以保证在混凝土振捣时螺杆始终保持垂直；③采取塑料袋包裹螺栓螺纹的方式，防止螺杆丝牙受到污染，且通过方木钉牢和固定安装好后的螺栓。

 

3、轻型钢结构厂房的钢结构吊装

 

(1)设备选型。在选用钢结构吊装机械时，要分别考虑机械在主跨柱、屋面支撑杆件、主跨梁中间段，以及在钢结构副跨梁、主跨梁两端分段、钢柱等构件的吊装情况，并按照吊起构件的自重及其可能的最大回转幅度R，确保起重机等吊装机械的工作稳定性。

 

(2)施工工艺。在吊装钢结构时，首先需要根据施工现场的总体流水方向吊装H型钢柱，其次在对H型钢柱进行临时固定后，要沿着原来的流水方向吊装钢结构的梁、檩和支撑构件，按“先低跨、副跨，再高跨、主跨”的方式吊装。吊装轻型钢结构的主跨时，要在安装靠近山墙等地方的钢架后，进行水平系杆，并调整钢柱间支撑、屋面水平支撑等构件，再安装其他钢架。

 

4、轻型钢结构厂房的永久性支模

 

(1)施工工艺。轻型钢结构厂房的永久性支模主要有以下步骤：①经过抄平放线并吊装压型钢模板，安放到厂房的钢梁上。②将钢梁上的压型钢模板进行铺放，并做好校正和纠偏工作。③采用点焊和焊接方式，固定压型钢模板的板端和钢梁，以及钉牢压型钢模板与龙骨钢梁，并点焊连接模板纵向的搭接点。④将钢筋和预埋管铺放到位，对于跨度较大的部位采用支设模板的方式，提供临时支撑。⑤最后清理压型钢模板上的杂物，开始浇筑混凝土。

 

(2)施工材料及要求。施工材料主要采用M型镀锌压型钢板和截面呈L形的封檐钢板。在施工要求上要满足：①满足压型钢模板强度和变形验算的要求，跨中变形尽可能保持在δ=L/200≤20mm，不符合要求时应加设临时支撑架；②压型钢板和板下钢梁必须采取栓钉焊接，从而实现压型钢板和混凝土楼面共同受力；③在操作过程中，要求将压型钢模板与钢梁搭接支承长度控制在50mm以上，焊点保持12mm直径，间距大概在200~300mm之间。在采用临时支撑时，让压型钢板跨度方向与龙骨保持垂直，点焊连接封檐板和钢梁时，其直径要在10~12mm之间，并保持间距在200~300mm之间。

 

5、轻型钢结构厂房的大面积地坪施工

 

(1)混凝土选型及配合比。混凝土宜选择具有施工早期强度变化快速的普通硅酸盐水泥，水灰配合比在0.38之内，砂率配合比在0.4~0.45内，配合使用高效减水剂，提高混凝土的流动性，从而减少施工裂缝的产生。

 

(2)区段平整度控制。在浇筑混凝土的准备阶段，要提高控制每区段的平整度。在区段内200mm的边缘位置和中线部位，每间隔1.5m焊牢小角钢，集中抄平区域上表面。再采用6m长的铝合金大板，对混凝土面层的灰浆进行刮搓，完成施工任务。

 

(3)分仓施工缝模板。可以使用双层钢丝网焊接固定分仓施工缝模板，在浇筑混凝土后可以将其作为永久性模板使用。

 

(4)混凝土浇筑。将各区段泵管设立到浇筑地点，并实行一边浇筑一边拆除泵管的“退步浇筑法”，避免浇筑后的混凝土表面受到支设、拆除泵管等干扰。在布料后，用长度为6m的铝合金刮杠进行人工赶平，采用插入式振捣器振捣混凝土。

 

(5)养护工作。通常在混凝土浇筑完成后的12h以内，施工人员及时采用塑料薄膜、遮布等覆盖物遮盖混凝土，并在接下来的一星期内定期浇水，做好保湿及养护工作。

 

6、轻型钢结构厂房的安全防护措施

 

在轻型钢结构厂房施工的安全防护阶段，施工人员应该注意采取以下几方面措施对厂房进行防护：①灌缝前要保证缝隙清洁、无杂物；②灌缝后，避免人员在未完全凝固的砂浆上随意出入；③在施工中，要保证固化剂和促进剂物质的存放距离在2.5m或以上，以防止爆炸事故发生，并禁止施工现场存在明火。

 

三、轻型钢结构厂房的广泛应用

 

基于目前轻型钢结构建筑的发展趋势，因地制宜发展钢结构装配式建筑，是绿色、循环与低碳发展的行业趋势，是实现我国新型城镇化建设规模转型的重要途径。随着建筑工业化和产业化进程的推进，轻型钢结构施工工艺越来越成熟，为装配式钢结构发展提供了重要的技术支撑。建筑业通过逐步实现现代化技术和管理替代传统的劳动密集型的生产方式，将走向新型工业化道路，轻钢结构将提升建筑工程的质量、性能、安全、效益、节能、环保、低碳等水平，广泛应用轻型钢结构是降低当前建筑业劳动力成本、改善作业环境的有效手段。

 

结语

 

通过对轻型钢结构厂房施工技术的工艺流程及相关要点的分析讨论，提高施工单位或相关的技术人员对轻型钢结构厂房施工的认识和了解，能够提高轻型钢结构厂房的施工质量，减少施工过程问题的发生，为我国轻型钢结构厂房建设以及轻型钢结构施工技术的完善起到重要的促进作用。

 

作者简介：王海庆(1982-)，男，甘肃兰州人，甘肃第三建设集团公司工程师，研究方向：建筑工程。