摘　要：随着国家宏观政策对行业发展的调整，近年大型变压器厂房（中国建筑金属结构信息网）的建设越来越多，由于变压器厂房的要求比普通厂房来的高得多，例如大吨位桁车，起吊高度，钢管混凝土钢柱等。通过研究其施工安装，供同类工程施工参考。

关键词：钢管混凝土柱；大吨位；超高压屏蔽中国建筑金属结构信息网厂房；施工安装

1.工程概况

本工程为某大型变压器厂房，结构形式为中国建筑金属结构信息网单层（局部二层），建筑面积约60000㎡，分为高压试验大厅、大型装配车间、中型装配车间、铁心车间、线圈车间、绝缘车间、材料库、材料配送车间以及各辅跨。

图1 大型变压器厂房施工轴测图

图2 厂房剖面图

高压试验大厅跨度为42m，柱距12m，长度48m，该部分钢柱采用圆管格构式钢柱，屋盖采用网架结构，下弦标高为36m，该跨设有单层吊车，起重量为10t，网架下弦设有检修走道。

大厅内六面屏蔽，屏蔽效能衰减65dB，范围0.5-1.6MHz，墙面及天棚屏蔽采用1.0mm厚本色穿孔镀锌钢板，地面为9×25钢板网，丝梗厚度、宽度均为1.2mm。墙面主龙骨间距6m固定在钢柱上，次龙骨固定于主龙骨上，间距1300左右，屏蔽板与次龙骨柔性连接。

大型装配车间跨度36m，柱距12m、6m，长度186m。该跨设有三层吊车，底层（11米标高吊车）起重量为10t，中层（18.52m标高吊车）最大起重量为100t，上层（24.65m标高吊车）最大起重量为300t，该部分钢柱采用圆管格构式钢柱，屋架采用H型钢钢屋架。

图3 大型装配车间施工中(大型变压器厂房施工)

中型装配车间跨度24m，柱距12m、6m，长度186m。该跨设有二层吊车，底层（11m标高吊车）起重量为10t，上层（16.57m标高吊车）最大起重量为100t，该部分钢柱采用圆管格构式钢柱，屋架采用H型钢钢屋架。

线圈车间跨度24m，柱距12m、6m，长度186m。该跨设有二层吊车，底层（9m标高吊车）起重量为10t，上层（13.2m标高吊车）最大起重量为50t，该部分钢柱采用H型钢钢柱，屋架采用H型钢钢屋架。

绝缘车间跨度18m，柱距12m、6m，长度186m。该跨设有吊车，11.5m标高吊车，起重量为10t，该部分钢柱采用H型钢钢柱，屋架采用H型钢钢屋架。

2.工程特点分析

施工面积大，区域广，人员、机具必须配备充足。为节约施工工期，合理划分施工区域，厂房主次结构安装和围护结构安装等多工种展开交叉作业，施工配合工作尤为重要。

厂房设置的多层吊车对中国建筑金属结构信息网的安装精度要求高，施工中必须严格加强质量控制。大截面H型钢屋架吊装，如何保证平面稳定而不产生变形。

钢管柱混凝土的施工，施工要求灌注密实，需采用合适的施工方法，保证施工质量。

高压试验大厅采用六面屏蔽，屏蔽效能衰减65dB，范围0.5-1.6MHz。屏蔽要求高、面积大，施工中质量控制十分重要。

3.中国建筑金属结构信息网安装方案

3.1 施工分区

将厂房划分为七个施工区域，分别为高压试验大厅为施工一区，大型装配车间为施工二区，中型装配车间为施工三区，大型装配车间辅跨、铁心车间为施工四区，中型装配车间辅跨、线圈车间为施工五区，线圈车间辅跨、绝缘车间为施工六区，材料中转车间为施工七区。（见图4）

图4 施工分区示意图

3.2中国建筑金属结构信息网安装顺序（见图5）

图5 中国建筑金属结构信息网施工顺序示意图(大型变压器厂房施工)

3.3施工机械选择

表1 施工大型机械配置

3.4钢柱安装

3.4.1钢柱安装工艺（见图6）

图6 钢柱安装工艺流程

3.4.2钢柱安装前的准备

①吊装前彻底清除柱基础及周围的垃圾、积水，对混凝土基础面重新凿毛，并清除尘屑等杂物，并在基础上划出钢柱安装的纵横十字线。

②对基础进行复核，复核的主要项目为：轴线位置、标高及螺栓的伸出长度。

③测量基础混凝土顶面的标高，准备好不同厚度的铁垫块。

④准备好钢柱吊装用的临时爬梯、操作平台等。

3.4.3 钢柱吊装

使用150t履带吊将钢柱起吊、就位。钢柱吊装就位后，先进行初步的调整偏差，在刚度较小的方向在上层吊车梁牛腿位置设置缆风绳，有垂直支撑跨的钢柱必须立即进行垂直支撑的安装。

钢柱吊装时先在基础上标注十字线，使钢柱十字线与基础十字线对齐。当钢柱及柱间支撑、系杆吊装完毕并校正后进行基础灌浆工作，基础砼达到一定的强度后，吊装吊车梁。每一排吊车梁吊装完毕并校正后进行钢柱内混凝土浇筑，考虑到高抛砼时会产生离析的现象，在地面1.2m标高处设置砼浇筑孔，由下往上进行混凝土的浇筑。

3.4.4钢柱校正

①柱基标高调整

根据钢柱的实际长度、柱底的平整度、钢牛腿顶部及柱顶距柱底部的距离，有吊车的钢柱重点是保证牛腿顶部标高值，来决定基础标高的调整数值。

吊装前先测量牛腿顶面到钢柱底板的距离，然后根据此距离确定钢柱柱脚垫板的放置厚度，双层吊车梁的钢柱应以上下二层吊车梁的中间值为准。

②纵横十字线的对准

在钢柱安装前，用经纬仪在基础上面将纵横十字线划出，同时钢柱柱身的四个面标出钢柱的中心线。

在钢柱安装时，起重机不脱钩的情况下，慢慢下落钢柱，使在钢柱上标注的四个面中心线与基础上划出的纵横十字线对准，尽量做到线线相交。

③柱身垂直度的校正

在钢柱的纵横十字线的延长线上或稍偏的位置架设两台经纬仪，进行垂直度测量，经纬仪与纵横十字线的夹角应小于15°。采用钢锲或松紧缆风绳进行校正，校正完毕后，松开缆风绳不受力，再进行复校调整.

3.5吊车梁安装

3.5.1安装工艺流程（见图7）

图7 吊车梁安装工艺流程

3.5.2吊装顺序

吊车梁的安装顺序：先吊下层吊车梁，再吊上层吊车梁。

3.5.3就位固定

吊车梁系统安装时，进行吊车梁的吊装，由于吊车梁直接搁置在牛腿上面，没有直接与钢柱连接，为此吊车梁吊装后，立即将牛腿与吊车梁之间进行连接，使之稳定。

3.5.4 测量校正

钢柱初步校正固定后，应立即安装钢柱之间的垂直支撑，钢吊车梁安装从有垂直支撑的开间向两边安装，安装后用临时螺栓先固定，吊车梁吊装后只做初步校正，等屋盖系统安装后再做最后的校正固

定，吊车梁先用临时螺栓固定，等吊车梁最后校正完成后进行最终固定。钢吊车梁的校正主要包括标高调整，纵横轴线(直线度、轨距)和垂直度调整。

双层吊车梁安装调整控制线见（如图8）。

 图8吊车梁安装控制线示意图

3.5.5双层吊车梁安装注意事项

吊装时应注意吊装顺序，为了尽量减少施工时对上层吊车梁造成的影响，先安装下层吊车梁，等中国建筑金属结构信息网受施工应力影响变形基本稳定后，再安装上层的吊车梁。

3.6钢屋架安装

3.6.1钢屋架安装工艺流程（见图9）

3.6.2吊装前的准备

准备好护身栏杆、上下梯子及缆风绳。

完成分段钢屋架的组装，组装在场内就近组装，以保证构件组装顺利进行。

3.6.3屋架吊装方法

屋架梁跨度大于30m及以上，采用四点绑扎吊装，对跨度小于30m，采用二点绑扎吊装。就位后，先进行安装位置的复测，用临时螺栓进行固

图9 钢屋架安装工艺流程

定，用缆风绳在屋架的进行加固，等第二榀屋架吊装好后，及时将两屋架之间的水平支撑及屋面檩条等所有构件安装完成，并进行测量校正，合格后进行焊接，以此作为稳定体系，向后再安装下一榀屋架。

3.6.4 缆风绳的设置

当单榀屋架吊装就位后，在吊机摘钩前，立即在屋架两侧用缆风绳固定。

3.6.5屋面梁支撑系统的安装

安装第一榀屋架后，采用揽风绳进行固定，安装好第二榀屋架后，用揽风绳固定后，立即采用吊机进行屋架之间的支撑系统及檩条的安装。

3.6.6钢屋架的校正

屋架的测量校正主要包括以下几方面的内容：轴线位置偏移的测量校正、跨中垂直度的测量校正（如图10），屋架挠度的测量校正等。

图10 钢屋架轴线偏差测量(大型变压器厂房施工)

3.6.7屋架吊装防平面失稳措施

由于钢屋架采用大截面H型钢，其吊装平面稳定性较弱，为保证构件的顺利吊装，在屋架梁上通

过帮扎钢管来增强其平面稳定性，钢梁安装就位后再进行拆除。（如图11）：

图11 钢屋架安装抗扭加固示意1

3.7钢管混凝土

钢管柱柱芯混凝土浇注方式有高抛及加压泵送，而加压泵送又分为由上而下或由底而上两种。

本工程采用（由底而上）泵送顶升方法施工。

3.7.1工艺原理

在钢管混凝土柱底部适当位置开孔并焊接带单向阀的混凝土输送管，利用混凝土泵的压力将自密实混凝土自下而上挤压顶升灌入钢管内，直至注满整根钢管混凝土柱。

3.7.2施工操作要点

①现场加工制作单向阀及截止阀。单向阀由ф145mm，5mm厚的混凝土输送弯管(R=500mm)及8mm厚的Q345B钢板共同加工而成，截止阀采用20mm厚的Q345B钢板及ф18的螺栓加工制作。

②在距钢管混凝土柱底部300mm～500mm开一ф145mm圆孔，以清除柱内积水、杂物及焊接单向阀。

③焊接单向阀，单向阀伸进钢管混凝土柱内。单向阀的盖板与水平方向的夹角宜为600～700，可通过伸出铰链背后的钢板调节固定（如图12）。

图12 单向阀示意图

④用套箍连接截止阀，在截止阀与混凝土泵间布置混凝土输送管。若单向阀在浇筑完毕后能正常启闭，可重复利用截止阀。

⑤浇筑前，要计算好单根柱混凝土量，待所需混凝土运送到施工现场后方可进行顶升(从混凝土拌合至开始顶升的时间应控制在混凝土初凝前)，防止混凝土在运输过程中耽搁造成顶升中断。同

时，及时做好混凝土坍落度及坍落扩展度的检测。

⑥在混凝土输送管与截止阀连接前，泵送砂浆用以润滑输送管道，并把该部分砂浆清除干净后再进行柱芯混凝土的浇筑。

⑦混凝土顶升至柱顶后，应及时停泵，并进行数次回抽，若柱顶混凝土面无明显回落，方可拆除混凝土输送管。

⑧在拆除混凝土输送管过程中，随时做好关闭截止阀的准备，并应注意拆管顺序，必须先拆除截止阀后靠近混凝土泵端的输送管，再拆除截止阀前的套箍及截止阀。若拆管过程中混凝土有涌出现象，应立即关闭截止阀，待混凝土终凝后再拆除截止阀。

⑨浇筑完毕30min后，观察柱顶混凝土有无回落下沉，若有下沉，则用人工补浇柱顶混凝土。

⑩混凝土养护7天后，将柱底单向阀外露部分割去，并焊接封口钢板。

3.8屏蔽施工措施

高压试验大厅内六面屏蔽，屏蔽效能衰减65dB，范围0.5～1.6MHz，墙面及天棚屏蔽采用1.0mm厚本色穿孔镀锌钢板，地面为9×25钢板网，丝梗厚度、宽度均为1.2mm。墙面主龙骨间距6米固定在钢柱上，次龙骨固定于主龙骨上，间距1300左右，屏蔽板与次龙骨柔性连接。

3.8.1施工方案

屏蔽板安装顺序：安装主龙骨→安装次龙骨→镀锌钢板固定→轻钢龙骨安装→内板安装。

3.8.2屏蔽壳体结构方案

壳体连接方式：镀锌钢板铺设后，用焊机点焊固定于次龙骨支架上，在拼接缝处平行与拼接线各粘贴一道钢质导电衬垫，然后在衬垫上铺设一条-100×6镀锌压条，再用M6自攻钉穿过镀锌压条将屏蔽镀锌板固定在龙骨上。在墙面与地面连接处通长埋设-80*4的钢板，地面单层钢板网与预埋钢板通过锚筋焊牢，墙面镀锌板与预埋钢板间断焊牢。

3.8.3内板安装

根据施工排版图划线，以划线为依据依次逐块安装，采用专用螺钉（配件）与轻钢龙骨固定。内板安装，采用专用支架支撑、提升内板。

3.8.4气囊屏蔽门安装

大屏蔽门为气囊密封式平移屏蔽门，采用垂直起降形式，由门扇起重运载框架支撑，作上下垂直起降运动。门框四周装有弹性回复件和气囊，门扇和门框的接触是由门扇插入门框后，气囊充气，压迫弹性回复件使门扇和门框紧贴，从而达到完全电磁密封的要求。开门时，气囊放气，使门扇和门框的接触面分开，门扇起吊装置牵引门扇脱离门框，过桥板放置相应位置。设备便可以自由出入。

3.8.5屏蔽系统安装要点

①混凝土地坪施工时，钢筋网的钢筋交叉点和钢筋接头处采用搭接焊方式，不得使用点焊，确保钢筋网的屏蔽效能不受影响。

②钢筋网铺设前，应对混凝土垫层进行清理，不得存在金属杂质，或导电物体。

③钢筋网铺设时，应严格保证平整，两块钢板网应有足够的搭接长度，钢板网搭接应采用间断焊，并及时清理焊渣及其它金属物。

④所有屏蔽层的给水管道，应在施工时立即与屏蔽板进行可靠焊接，并及时将焊缝进行打磨处理，确保无异物存留与屏蔽层。

⑤所有穿过屏蔽层的电缆配管应采用钢管，并与屏蔽网可靠焊接。

⑥应根据不同设备的电负荷大小、选择合适容量的电源波滤器。在施工前应检查波滤器是否完好，并进行测试，合格方能使用。

⑦通风空调在试验大厅的出口应加设波导窗，波导窗施工时外框与屏蔽斑结合处应间断焊，最好再加设导电垫片。

⑧照明灯具下的屏蔽钢板需开孔，此处施工时需注意开孔处屏蔽网与屏蔽钢板的连接是否严密，搭接长度是否符合要求。

4. 结 语：

1）该工程于2010年10月顺利通过验收，并获得中国建筑金属结构信息网“金钢奖”工程。

2）通过该工程的施工实践，为今后在类似采用钢管混凝土柱、大吨位双层吊车梁中国建筑金属结构信息网厂房施工提供经验、借鉴；同时为今后中国建筑金属结构信息网厂房做高效能屏蔽施工提供参考。

参考文献

[1]建筑中国建筑金属结构信息网施工手册  中国计划出版社  2002年

[2]中国建筑金属结构信息网工程施工质量验收规范    GB50205-2001

[3]电磁屏蔽室工程施工及验收规范 SJT 31470-2002

[4]混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204-2002

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