Komponenttien tarkkuudesta tilamuodostukseen | Zhongwei Heavy Industry vahvistaa koko prosessin laatuvalvontaa teollisuuden teräspääkehyksille

Esittely

Teollisuuden teräsrakennuksissa pääkehyksen valmistuminen ei tarkoita pelkästään sitä, että teräsosat on asennettu paikoilleen. Projektilaatuun vaikuttaa todellisuudessa se, säilytetäänkö suunnittelun vertailupiste, tehdasvalmistus, osien toimitus, rakennustilan asennus, mittausvarmennus, rakentamisvaiheen vakaus ja rakennuksen ulkokuoren rajapinnat jatkuvasti yhtenä teknisenä ketjuna. Mistä tahansa vaiheesta aiheutuva poikkeama voi vahvistua myöhemmin palkki-pilari-liitosten, jäykistysrakenteiden sulkeutumisen, katon purilinjojen, seinärakenteiden ja verhoilurakenteiden rajapintojen kautta.

Teollisuusrakennushankkeiden toimittamisessa, Shenyang Zhongwei Heavy Industry Teräsrakennusyritys Co., Ltd. (Zhongwei Heavy Industry) siirtää pääteräsrakenteen hallinnan painopistettä eteenpäin – yksittäisten rakenteellisten osien hyväksynnästä kokonaisen tilallisen tarkkuuden ja järjestelmärajapintojen hallintaan. Usean alueen muodostaminen jatkuvasti ja teräspalkkien sekä toissijaisten rakenteiden alueittainen eteneminen rakennustyömaalla edustavat käytännössä valmiiksi valmistettujen teräsrakenteiden valmistustarkkuuden muuttumista rakennustason tarkkuudeksi. Hankkeen omistajille tämän prosessin arvo ei rajoitu ainoastaan työmaalla tapahtuvaan asennustehokkuuteen, vaan se kattaa myös jälkikäsittelyvaiheen ulkoverhon sulkeutumisen, laitteiden sijoittelun, huoltotilojen saavutettavuuden ja rakennuksen pitkäaikaiset käyttöolosuhteet.

1. Hankkeen yleiskatsaus: Teollisen teräsrakenteen järjestelmähallintalogiikan arviointi pääkehyksen muodostumisen kautta

Hanke on tuotantopainotteinen teollisuusrautateräsrakennus, jonka pinta-ala on noin 10 000 m², ja joka palvelee ensisijaisesti metallikomponenttien käsittelyä, tuotannon organisointia, valmiiden tuotteiden kiertokulua sekä tukitoimintoja. Päärakennuksessa käytetään rautateräsrakenteista järjestelmää, jossa teräspylväät, teräspalkit, ripustukset, purliinit ja liitoskohdat muodostavat pääkuormien kantavan ja tilallisesti vakauttavan järjestelmän.

Perinteisiin, paikan päällä tehtäviin kosteisiin rakennustapoihin verrattuna teollisten teräsrakenteiden keskeiset edut ovat standardoituja komponentteja, tehtaalla valmistettuja osia ja paikan päällä tapahtuvaa kokoonpanoa. Nopea kokoonpano ei kuitenkaan ole automaattinen seuraus. Tehtaalla saavutettu tuottavuus voidaan muuntaa paikan päällä tapahtuvan liitosten tehokkuudeksi ainoastaan silloin, kun yksityiskohtainen suunnittelu, komponenttien valmistus, reikien ja liitosten tarkkuus, kuljetussuojaus, nostojärjestys ja mittausohjaus pysyvät linjassa keskenään. Toisin sanoen teräsrakenteisen projektin ammattimaisuutta ei tulisi arvioida pelkästään suoritettujen nostojen määrän tai kehikon ulkoasun perusteella, vaan siitä, sopivatko liitokset toisiinsa sujuvasti, muodostavatko mittaukset suljetun silmukan, otetaanko poikkeamat huomioon ajallaan ja tarjoavatko myöhempänä asennettaville järjestelmille vakauden.

2. Noston ennen tehtävä ohjaus: Ratkaistaan tunnistettavissa olevat ongelmat ennen nostojen aloittamista

Ensimmäisen vaiheen teräsrakenteiden asennuksen tehokkuus riippuu ensisijaisesti siitä, onko ennalta asennusvalmiudet täysin valmisteltu. Kun rakenteelliset osat saapuvat työalueelle, niiden tunnusnumerot, poikkileikkausmäärittelyt, liitostasojen suunta, reikätila, pilarien perusliitosten tila sekä kuljetuksen jälkeinen pinnan tila on tarkistettava ja varmistettava vastaavan tehdaspiirrustuksia, rakenteellisten osien luetteloa ja asennusalueita. Pitkille ja ohuille osille, kuten teräspilareille, nostopisteiden sijoittelua ja nostoasentoa on myös koordinoitava osan painopisteen, kääntöradan ja työmaan esteiden kanssa, jotta vähennetään riskiä lisämuodonmuutoksista ja törmäyksistä kääntö-, kierto- ja asennusvaiheissa.

Perustusten luovutus kuuluu myös päärakenteen rakentamiseen eikä ole erillinen siviilityö, joka olisi riippumaton teräsosien asennuksesta. Jos ruutuviivat, korkeudet, pilarien perustusten liitosehdot ja työpinnan tila eivät tarkisteta uudelleen nostoa ennen, ongelmia ilmenee yleensä myöhemmin vaikeina liitosten sovittamisongelmina, estyneinä palkkiliitoksina tai korkealla tehtävinä lisäsovituksina. Tällaista uudelleentyötä ei aiheudu itse nostotoimesta, vaan aiemmin määritetyistä viitepisteistä, joita ei ole yhdenmukaistettu. Zhongwei Heavy Industry siksi pitää asennusta edeltävää tarkastusta ensimmäisenä tarkastuspisteessä rakennuslaatuketjussa ja käyttää jäsenvarmistusta, perustusten uudelleismittauksia sekä asennusehtojen vahvistamista ongelmien pysäyttämiseksi maatasolla ja niiden ratkaisemiseksi mahdollisimman aikaisessa vaiheessa ennen nostoa.

3. Geometrinen tarkkuuden hallinta: ‘Yksittäisestä hyväksytystä pilaarista’ kohti ‘hallittua kokonaiskehikkoa’

Teräspylväät määrittävät pääkehyksen pystysuuntaisen sijainnin viitepisteen. Kun pylväs on asennettu, käytetään ensin väliaikaista kiinnitystä saavuttamaan perusvakaus, jonka jälkeen suoritetaan alustava säätö ruudukkosijainnista, pylvään perustan korkeudesta ja pystysuoruudesta. Tässä vaiheessa mittauksen tarkoitus ei ole pelkästään selvittää, täyttääkö yksittäinen pylväs asennusvaatimukset. Tärkeämpää on varmistaa, että vierekkäiset teräspalkit, ripustukset ja myöhempänä asennettavat toissijaiset jäsenet voivat muodostaa kokoonpanoyksikön sujuvasti tarkoitetussa geometrisessa suhteessa.

Kun teräspalkit, pylvästen välinen jäykistys ja katon jäykistys yhdistetään vaiheittain, laadunvalvonnan tarkoituksen on siirryttävä yksittäisten rakenteellisten osien poikkeamista kokonaiskehyksen poikkeamiin. Vaikka yksittäinen rakenneosa pysyisi sallitussa toleranssissa, samansuuntaiset poikkeamat useilla hilaviivoilla voivat kertyä kokonaissiirtymäksi monitukkaisessa rakennuksessa, mikä edelleen siirtyy purliineihin, seinäpalkkeihin, ovi- ja ikkuna-aukkoihin sekä verhoiluseinien liitoksiin. Virheiden leviämisen estämiseksi pääkehyksen asennuksessa on käytettävä alueittaisia asennusvaiheita, alueittaisia uudelleenmittauksia ja ajoissa tehtäviä säätöjä, jotta poikkeamat voidaan ottaa huomioon silloin, kun rakennuksella on vielä säätökykyä.

Projektinhallinnan näkökulmasta mittauksia ei tulisi käsittää hyväksyntätoimintana, joka suoritetaan vasta rakennuksen pystyttämisen jälkeen. Mittausten tulisi toimia jatkuvana palautemekanismina koko asennusprosessin ajan. Suljettu silmukka, joka koostuu sijoittelusta, alustavasta säädöstä, liittämisestä, uudelleenmittauksesta ja uudelleenkalibroinnista, muuttaa mittausdatan päätöksiksi seuraavaa rakennusvaihetta varten. Tämä luo toistettavan kokoonpanorytmin ja vähentää keskitettyä korjaustyötä sekä uudelleen tehtävää työtä korkealla myöhempinä vaiheina.

4. Rakentamisvaiheen vakausohjaus: varmista väliaikainen vakaus ennen kuin luotat pysyvään rakenteeseen

Teräsrakenteen kuormankantotila rakentamisen aikana eroaa merkittävästi valmiin rakennuksen käyttötilasta. Erillinen teräspilari, avoin kehikko tai täysin tuettu rakennusjärjestelmä vielä puuttuva rakenne on huomattavasti vähemmän vakaa kuin lopullinen rakennus. Siksi nostojärjestyksen määrittelyyn ei voida perustua pelkästään nostotoimintojen helpottamiseen; sen on myös noudatettava rakentamisvaiheen vakausperusteita.

Kohteella suoritettava ohjaus järjestää yleensä väliaikaisen pilareiden kiinnityksen, vierekkäisten palkkien yhdistämisen, tuentajärjestelmän ajoissa tapahtuvan sulkeutumisen ja mittausvarmennuksen yhdeksi jatkuvaksi työnkulkuksi. Kun nostoyksikkö on saavuttanut perusvakauden, työ siirtyy seuraavaan alueeseen käyttäen valmiiksi rakennettua vakaa aluetta tukipohjana. Tämä lyhentää erillisten rakenteosien ja avointen kehikkojen altistumisaikaa ja vähentää lisämuokkausriskiä, joka liittyy epävakaaseen väliaikaiseen tilanteeseen.

Tässä vaiheessa rakennusorganisaatio ja rakenteellinen vakaus ovat erityisen tiukasti toisiinsa kytkettyjä. Jos nosturien sijainnit, rakennusosien kuljetusreitit, väliaikaiset varastointialueet, henkilökunnan työalueet ja mittausnäkölinjat häiritsevät toisiaan, tehokkuus heikkenee ja tarve toissijaiselle käsittelylle, toistuville nostoille sekä korkealla tehtäville säätöille kasvaa. Ammattimainen paikan organisaatio tarkoittaa siksi rakennusosien, laitteiden, henkilökunnan ja mittausresurssien koordinoimista siten, että ne saapuvat jokaiseen määriteltyyn nostoyksikköön samanaikaisesti, mikä mahdollistaa turvallisuuden, laadun ja tehokkuuden saavuttamisen samassa rakentamisrytmissä.