钢结构厂房加固设计与施工进度计划的配合
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摘 要：随着我国建筑行业技术水平的不断提升，钢结构在各工程中的应用愈发常见，但许多厂房由于使用时间较长或者结构老化问题，需要进行加固处理。本文首先就钢结构厂房的加固设计进行探讨与阐述，并提出钢结构加固设计与施工进度计划相互配合的有效方法，以期为保证钢结构厂房的加固效果与施工效率提供保障。
关键词：钢结构厂房;结构加固设计;施工进度计划
中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）01-0090-02
0 引言
钢结构厂房是满足工业生产加工的重要建筑工程，也应当对生产操作人员与技术人员的生命财产安全提供保障。钢结构厂房结构优势较为明显，但存在一定的负荷能力不足、结构形变概率大等问题，这些问题的存在，会严重威胁钢结构建筑结构安全，威胁厂房内部人员安全。
1 钢结构厂房加固设计
1.1 钢结构厂房加固设计作用
对于钢结构厂房加固工作而言，应做好厂房加固设计，为避免钢结构厂房稳定性受到影响。现代工业建筑中，钢结构厂房具备较为明显的结构优势，但存在一定的负荷能力不足、结构形变概率大等问题，这些问题的存在，会严重威胁钢结构建筑结构安全，威胁厂房内部人员安全。针对这些问题，就需要采取科学合理的钢结构厂房加固措施，对钢结构中存在的结构缺陷与形变问题，及时发现并采取有效的补救措施，以减少由于钢结构厂房质量问题对厂房内人员生命财产安全造成的威胁与影响。
另外，随着我国工业产业的不断发展，工业企业的生产能力日渐提高，生产规模也在不断扩大，钢结构厂房改建及扩建的情况时有发生，这种情况下，厂房钢结构的改扩建也会导致结构跨度增大，导致结构负荷增加，因而就需要做好钢结构厂房的加固处理[1]。
近年来，我国清洁能源发展水平日渐成熟，光伏发电效率不断提升，越来越多的工业厂房为了降低生产费用与成本支出，开始在钢结构厂房顶部增加光伏电池组，以起到减少电力能源消耗的效果，这种情况下，钢结构厂房顶部的负荷增加，很可能超过钢结构屋顶的最大承载力，就需要采取相应的加固设计措施，以保证钢结构厂房安全。钢结构厂房无论是由于技术因素而需要加固设计，还是由于工程改扩建施工而需要加固设计，在加固设计时都应避免对原建筑进行拆除。
1.2 常见钢结构厂房加固措施
钢结构厂房的常用加固技术包括两种技术措施，其一在于对钢结构厂房的内力进行调整，通过对结构简图进行计算与优化;其二在于通过对原有厂房构件技术参数进行调整，改善结构连接。在钢结构厂房加固设计中，常用的技术方案与技术措施包括以下方面：
其一，在钢结构厂房结构构件中，增加刚性系杆或辅助性支撑杆件，通过降低受压杆件长度的方式实现结构加固;其二，通过对钢结构厂房结构梁柱等节点的连接方式进行改善，实现结构内力分布特点的优化，从而实现钢结构厂房梁、柱连接节点承受能力的提升;其三，在钢结构厂房结构中，增加中间支柱，或者在钢结构中增加斜撑，以实现梁跨度的减少，有效提高钢结构量的承载能力;其四，当钢结构厂房加固施工受到空间限制时，可通过对结构预应力的调整，提高钢结构构件能够获取与结构荷载相反的结构应力，在避免结构加载面面积增加的情况下，实现钢结构构件内力分布情况的优化，实现钢结构厂房加固;其五，降低钢结构构件及节点受力，可通过维护结构增加的方式，确保钢结构构件及结构节点的共同受力;其六，提升钢结构构件的承载能力，具体方式包括增加结构构件截面与其他技术参数等[2]。
1.3 优化钢结构厂房加固方案
在进行钢结构厂房加固设计时，结构加固之后会出现截面位置变化的情况，因此应当充分考虑钢结构构建的受力性能。当钢结构受压构件截面增加的情况下，可将回转半径进行托大，对结构杆件承载能力的稳定性加以控制，减少长细比，避免受压构件截面面积过多增加。钢结构加固施工作业，应采取必要的措施，确保加固前的结构构件截面与加固之后的结构构件截面两方面能够有效协同运行。当钢结构相同截面采用混合连接时，应当对连接构造方式进行调整，以保证混合连接结构构件能力同步运行。
钢结构厂房节点与构件应分开验算，分开加固;结构受力未超过原结构节点设计強度时，结构加固措施所采用的结构构件与零件不必向节点板内延伸。在加固设计时，加固构件应考虑其重量，现场是否有条件进行工程机械吊装，若不能使用机械，则应考虑人力搬运的可能性;应尽量减少对于仰焊工艺的采用，或避免存在焊接施工空间过小的现象，所采用的加固构件与结构截面之间的焊缝，应当能够满足施焊作业与质量检查需求。
钢结构厂房加固设计的加固对象，通常都是已建成并已投用的厂房，应针对厂房内生产人员与厂房加固施工过程中的技术人员，采取安全防护措施。在选择钢结构的焊接工艺时，应尽量实现焊接施工中结构变形的控制、温度的控制，避免存在应力集中的情况。焊接时要做好控温措施，防火措施。在有可靠依据时，或采用高强螺栓连接、粘贴钢板的方式进行加固。
在钢结构加固设计中，所采用的结构构件应在尽量在场外完成生产加工，减少现场加工的麻烦。
2 加固设计与加固施工进度计划的相互配合
2.1 确定并细化分解工程施工进度控制目标
在钢结构厂房加固设计阶段，开展工程施工进度规划工作，应切实保证进度控制目标的细化。首先，在确定进度控制目标时，可将钢结构厂房工程的加固施工进度控制目标规定为加固施工的竣工时间。在制定进度控制目标时，应当充分考量以下方面因素：其一，钢结构厂房加固工程整体进度规划与控制工作，对于钢结构加固施工进度提出的要求;其二，钢结构厂房加固设计中，工程总包合同对于工程承包合同管理所提出的要求;其三，针对既有工程项目或同类工程项目的施工周期加以考量;其四，考虑建设单位在钢结构加固施工中所提供资金的稳定性;其五，考虑承包单位在钢结构加固施工中所需要投入的施工人员数量及物资资源情况;其六，考虑钢结构厂房的结构制造单位及钢结构的供应单位在履行合同约定方面的能力。 作为EPC单位应在将设计工作与施工管理工作良好的结合，例如，我司承接的宜兴中环厂房加固项目，业主单位有多个厂房需要加固，工程量较多，故委托了两家单位进行设计及加固施工。两家单位有明显的对比，其中一家委托外设计公司设计，设计与施工各为其主;而我司则设计人员驻场，与施工管理人员一起开展项目，设计人员根据施工现场具体情况选择加固方案，对比另外一家公司，我司在两个方面有明显的改善，一是涉及到高空作业的效率，避免出现难以施工耽误进度的情况。施工人员在高空作业时，不宜携带较重材料，设计时将加固杆件拆分成单人能够搬运的大小，在加固位置再一一组装。同时解决了材料水平运输及垂直运输的问题。而另一家公司只能通过电葫芦等机械设备运输，厂房吊顶内空间狭小，多次带来超重及碰撞问题，多次被业主叫停。二是高空作业的安全问题，在加固位置进行焊接或钻孔时，要有多层防护，避免材料、工具掉落，危害厂房内正在生产的人员及设备。设计人员针对该情况设计了一套工作平台，在加固位置能够快速搭建，也能作为防坠保护。
2.2 结合加固情况进行钢结构施工进度规划
钢结构厂房加固设计方面的进度计划，属于事前控制内容，应切实结合钢结构工程施工进度控制工作的工作内容与工作特征，采取有效的控制方法与技术措施，以进度目标为导向采取必要的风险分析措施，针对加固施工中可能存在的问题进行分析。结合工程施工周期与工程进度管理目标开展相应的工程进度设计与规划。根据工程合同内容与工程分期投产的具体要求，优化工程施工设计准备工作与施工任务实践安排，明确单位工程与整体工程之间相互衔接的关系。在施工设计与进度规划中，提出流水施工原理，即以流水分段施工的方式，保证不同施工阶段的相互衔接，保证加固施工的流畅性。利用网络计划的方式，就局部加固工程进行网络计划的编制与实施，以关键性线路为根据，保证钢结构加固工程的施工作业的连续性与全面性，基于工程项目整体进度规划，进行年度进度计划的编制，充分考量钢结构厂房加固工程的形象进度规划与资源供应计划[3]。
在钢结构厂房加固设计中，将加固设计与进度计划相互结合，在保证钢结构厂房加固效果的同时，将工程进度控制在合理范围内。可采用BIM技术进行进度控制模型的设计，将钢结构厂房加固处理的材料信息、成本信息与进度计划相互结合，优化项目计划流程，从现场管理工作内容入手进行优化，要求现场管理人员实时反馈进度信息。钢结构厂房加固设计与进度计划的相互配合，还可以在项目进度控制的每一个环节采用BIM技术，用以保证项目进度控制指标的高效性。与传统的施工进度控制流程有所不同，可利用BIM模型与定额的工程施工进度标准，全面分析工程量与施工资源，在进度控制的同时，实现成本控制与质量控制。
3 结语
钢结构项目的加固设计工作，应合理采用科学的加固措施，保证加固设计效果，同时，钢结构厂房的加固设计内容应当与项目进度计划相互配合。优化工程施工设计准备工作与施工任务实践安排，明确单位工程与整体工程之间相互衔接的关系。可采用BIM技术进行进度控制模型的设计，切实提高进度计划水平。
参考文獻
[1] 石瑛莉.厂房钢结构建筑的加固设计措施[J].建筑技术开发，2018，45（11）：13-15.
[2] 王蓓蓓，董军.基于抗震概念设计的典型学校建筑钢结构加固设计方法[J].四川建筑科学研究，2014，40（4）：92-97.
[3] 蒋绮琛，李鑫，于鑫，等.钢结构项目施工进度计划管理应用研究[J].安装，2019（03）：26-28.
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