轻钢结构标准化场站建筑安装技术的引进分析

轻钢结构标准化场站建筑安装技术的引进分析

魏同夺

中石化石油工程设计有限公司新疆分公司新疆841000

摘要：高原油田一般都建造在这种环境复杂的严寒地区，正是因为这些地方的环境情况复杂，条件十分艰苦，所以在这些地区进行建设的工程都有着十分细致严苛的要求，这是为了避免施工完成之后可能出现的一系列安全问题。整个工程本身因为这些要求就十分复杂，即使这样，施工时依然要面临许多严峻的问题和挑战，比如可能会面临着施工时间长、耗费资源多、工程质量很难得到保障等许多问题。这也正是因为需要这些复杂的条件，我们才更加需要通过对轻钢结构标准化场站建筑安装技术的引进分析，来有效的解决建造这些工程所面临的困扰。

关键词：标准化场站建筑；轻钢结构；高原油气田

引言

装配式轻钢筋的建筑结构具有很高强度、较轻的自重、较小的环境污染、较短的施工周期、良好的抗震性等许多优良的物理力学的性质，并且可能带来很好的经济效应。随着建筑的技术革新、设计方法等等的不断改善还有轻质材料的普及应用，这种钢筋结构能够带来的整体经济效益会越来越明显。在高原的严寒环境下，对地面的建设施工过程会面临许多已知或者未知的问题，而如果使用新型的装配式轻钢筋结构，就能够充分发挥这种新型结构很强的适用性，使得油气田在高原寒冷地区标准化站场的建设能够实现更少的材料消耗，降低工程的总体造价。

一、轻钢结构建筑的含义

1.轻钢结构初步认识

钢结构指的是运用钢板和钢材进行热压、冷弯或者焊接等等方法连接而成的能够承重的结构或者形式。钢材结构具有很多优点，例如：很轻的自重、能够流水线进行制作、安装便捷、缩短施工周期、抗震性能很好、投资回收速度快、环境污染很少等等综合优势，尤其是与钢筋混凝土相比，更能明显的体现出“高、大、轻”的优点。这种独特的优势使得钢材结构在全球范围内都得到了广泛的应用，特别是一些发达国家和地区，钢架结构在工程建设中得到了非常广泛的应用。钢结构行业通常分为五大子类：轻型钢结构、住宅钢结构、空间钢结构、桥梁钢结构和高层钢结构。轻型钢结构建筑主要指以镀锌轻钢龙骨为部分构件来建造的建筑，，还可以用来建造住宅，这种住宅在国外建设的比较多，主要为一层或两层的独立户型。

2.轻钢结构的特点

（1）钢结构重量轻，但与其他材料相比，钢结构的强度却高出许多。因此在需要承受相同的负荷并且其他条件相同时，钢架结构要比其他材料更加轻便，这种便于运输的性质使得它可以运输到很远的地方来进行安装；

（2）钢材的可塑性、韧性都很好，不会因为偶然超载，或者局部出现问题而发生突然断裂、损坏等情况，所以对环境的适应性更强，使得整体的建筑设施的安全更有保障；

（3）钢材内部的组织十分均匀，非常接近匀质或各向同体，在一定的程度内几乎是具有完全弹性的。这样的性能使得钢材在各个方向上都具有一样优异的性质，更加符合实际的受力情况。

（4）钢材结构对的制造方法简单，能够很容易的在工厂中实现流水线生产，这样也能大大缩短施工周期。因为它这种简单可行的制造方式，大量的钢材生产都是在一些专业化的大工厂的中流水线制造完成的，不仅精确度很高，而且制作完成之后也能很轻易的将成品运到工地或者其他指定的地点进行安装等，安装工作也十分容易，操作简单。即使装配的过程中出现了问题或者事后需要检查等突发情况，拆卸的过程也十分简单，这种清晰明确的装配过程也能方便工人们在最后进行加固和检查，商品化程度高，方便投入进行批量生产；

（5）钢架结构的密封性很好，不仅如此，它的气密性和水密性也很好，这种优异的性能能使得钢架结构能够很好地适应各种恶劣的天气条件，即使很强的雷雨、大风天气也不会对工程整体的使用情况造成太大影响；

（6）钢架结构的耐热性很好，但防火性能较差，这种耐热但是却不耐高温的性质，这使得钢架结构也更加适合应用于高寒地区，但如果在其他可能受到曝晒、高温持续的一些地区投入使用，在使用时一般会加上混凝土进行一些处理，就像我们平时所看到的钢筋混凝土结构，但是钢架结构更加便宜，符合我们的期望；

（7）钢材还可能会发生锈蚀，把他们全部都暴露在自然环境中是肯定不行的，所以在工程建设时会采取刷漆、或者镀锌等一些方法进行保护，在使用期间还需要定期维护，后面介绍的所以彩钢结构对这种情况进行了优化；

（8）轻钢结构是环保型的产品，符合可持续发展的要求。

二、轻钢结构建筑的设计理念

与传统的建筑结构相比，轻钢结构的建筑施工周期更长、投入资金更多、规模更大，传统建筑时常受到周围环境以及经济等各种因素的影响，而轻钢结构却能在承担同样的压力之下表现出更加美观大方的特点，并且一些构件的截面更小。钢架结构因为自重轻，还具有很好的抗震能力，较轻的特点使得它在油气田的建设中表现出了更加优异的性质，例如：更短的建设周期，极小的环境污染等，轻钢结构也被人们誉为“绿色建材”。下面我们试着从以下几个方面来介绍一下轻钢结构的设计理念：

1.概念化理念

在轻钢结构的整体设计，尤其是轻钢结构的选材与布置的阶段中，需要引进新的概念和设计理念，也就是，当面对不容易精确分析的困难问题时，我们可以试着从全局的角度出发，根据各种技术之间的关系以及这些技术相互联系之后可能产生的风险进行合理有效的分析。经过实践证明，概念设计的方法能够帮助工程师开阔思维，提供更多的构思和选择的方案，事实上他们已经得到了很多的启发。在这种思维之下产生的操作性强的方案以其正确的定性分析被人们用来淘汰复杂的计算方法，并且根据这种分析结果来判断计算机的计算结果是否正确，对计算机程序进行检验。

2.一体化

一体化的设计理念是用来连结整体建筑系统与配件系统、主体结构与维护结构、建筑结构这三个部分，分别的一体化。跟传统的建筑思维相比，轻钢结构更加注重整体设计与部件系统的整体，希望能够同步的推进两者的持续发展。

3.截面优化

轻钢结构的截面优化理念是根据穷举法以及最优化的思维方式来实现的。最优化理念是将所有的问题都集中在一起进行处理，找到他们的一个共同目标，归结为单目标规划，尽可能的减少用钢量从而降低工程整体消耗，并且根据穷举法比较所有可能的构件截面情况，从中挑选出最符合设计要求的截面尺寸，从而达到降低用钢量的目的。在实际的应用过程中，穷举法的应用更加合理有效，因而被广泛的应用于各种设计以及方案选择中。

三、轻钢结构标准化场站建筑安装技术分析

1.生产能力分析

装配式轻钢结构建设需要的材料主要有C型钢材，H型钢材以及压型板、彩钢夹芯板这几种。H型钢材的力学性质优越，重量虽然小但承重能力很强，具有造价十分低廉并且安装过程便捷的优点。C型钢材与H型钢材的许多性质相似，也具有承重能力强、重量轻等优点，常被用于做钢架结构的墙面以及屋面。记录仪器系统泡沫板夹芯板的表层、表芯主要由不同型号、功能的聚苯乙烯材料制作而成，之后经过一系列的压制处理，再配合使用高强度的粘合剂，制造成新型的高强度复合型材料。这种彩钢夹芯板经久耐用、防水性能非常好，在制造过程中一次到位做好了密封工作，不仅施工周期短，而且外形美观保温性能好等等特点。正是因为这一系列优点，彩钢夹芯板常被用于制造公共建筑、楼房结构、工厂厂房等。与彩钢夹芯板相比彩色压型板质量更好，强度更高并且不需要经常维护，经常用在大跨度的钢材结构搭建、外墙装饰以及民工建筑等方面。可见装配式轻钢结构标准化建筑的适应性和生产能力十分强大，足以很好的应用在高寒地区的油气田场站的建设中。

2.厂址选择与生产方式

我们可以利用原有的旧厂房直接投入生产，轻钢结构高寒地区油气田的标准化场站的装配过程大致为：投入下料-组织拼装-正常焊接-合理矫正-再次下料-按图制孔-焊装设备-二次矫正-打磨光滑-进行上漆-最终清洗-吊装并完成出厂。

3.项目投资

该项目计划投入400万资金，其中250万用于设备采购方面，厂房选择在原有的旧址之上再投入一些资金，用来扩大生产厂房的面积，预计为750元每平方米。剩下的资金投入旧厂房的改造和建设。项目的建设过程预期分为两个阶段，首先投入300万用于厂房建设，在厂房建成一段时间后（计划为三个月）再投入资金进行彩色钢板的生产流水线建设，这一建设计划四个月左右完成。

四、配装式轻钢结构标准化站场项目的可行性分析

在地面建设的投入中，油气田为4亿元左右，刨去市政府投资维修与建设矿区的2亿元人民币，另外有2亿投入油气田设施的地面建设，建设站场所需要的总量最多为5000平方米。特别是许多大型企业对油气田项目愿意投入资金进行开发建设，这更加有力的推动了油气田地面建设工程的技术发展革新，从而能够更好的创造利益、开拓市场，使得油气田的整体建设能够更好的打造一个广阔的市场。这项项目的主要目标市场为：油气田地面建设、油气田内部办公区域的建设以及整个油田区域的厂站建设；厂站以及房屋的实际建设；还包括选型之后的其他环节，首先对工厂进行预制措施，再根据实际情况进行现场装配。实践表示，自然因素并不会对这种工作方式造成什么影响，而且不论情况多么恶劣，这样完成的整体建设也依旧能够满足高原寒冷地区对于工程设施的要求。并且，根据统计的资料表明，在建设高原油气田的盆地中，砖混结构每平米的建设需要3200元，而钢架结构，包括工厂内预制和现场安装在内的成本为每平方米2000元。这组数据直观的表现了钢架结构的优势——单位面积内砖混结构的建设成本要比钢架结构高30%。如果按照油气田厂站的建设面积为1000每年平方米进行计算，如果使用钢架结构，则可以使得投资费用降低大约96万元。

综合整体效果考虑，装配式轻钢结构标准化厂站安装建筑技术的引进是十分有必要得，并且这项技术不但能够减少建设成本，同时也能够很好的解决在建设过程中将要面临的工序繁多、质量没有保障、安全隐患频发、施工周期长、成本高等一系列问题。

结束语：这些分析结果说明，这项项目的建设完全符合国家的生产要求以及有关规定，同时也能够很好地符合国家对有关项目的发展要求，因此，对推动产业经济增长、优化劳动结构、资源配置有着十分重要的意义。对于高寒地区油气田建设企业的不断壮大，社会需要不断增加，油气田的建设面积也在持续扩大，综合这样光明的前景和本项目所具有的“多快好省”、环保节约等等优点，这项工程能够带来的经济、社会效益是十分可观的。

参考文献

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