在当今建筑行业中，除了混凝土浇筑外，钢结构施工在工厂基础设施建设中也发挥着重要作用。中国有成千上万家钢结构工程公司，钢结构工厂基础设施已广泛应用于全球建设项目，尤其是在工业厂房建设领域。地基是任何建筑项目不可或缺的基础，那么钢结构工程如何加速工厂基础设施的发展？又需要做哪些前期准备？
工厂基础设施建设中钢结构的地基要求
在工厂基础设施建设中，钢结构工程施工不适合采用部分天然地基和部分人工地基的组合方式。因此，用于工厂基础设施开发的钢结构地基必须具备绝对的稳定性。地基处理方法通常采用密实法；当建筑物无法满足地基变形与强度要求时，可采用深基础法，即在软弱土层中进行地基加固。
为了确保后续工厂基础设施建设的顺利进行，必须保证地基的绝对稳定。完善的地基不仅能促进钢结构工程的顺利施工，还能确保后期安全使用，是钢结构在工厂基础设施开发中的重要前提。
作为钢铁生产大国，中国长期将钢结构应用于工厂基础设施建设，广泛采用轻钢结构与重钢结构厂房形式。
工业基础设施开发中钢结构厂房的主要组成部分
在工厂基础设施建设中，钢结构厂房通常包括以下主要构件：
- 预埋件（地脚螺栓）：为厂房提供结构稳定性，是钢结构工业设施建设中的基础锚固元件。
- 柱：一般采用H型钢或组合C型钢（常配角钢连接件），构成工厂建筑的主要承重框架。
- 梁：多采用C型或H型钢，根据跨度确定腹板高度，决定工业建筑内部空间的承载能力。
- 檩条：以C型或Z型钢为主，为厂房屋面提供二级支撑。
- 支撑：由圆钢拉杆组成，提高整体结构的稳定性。
- 围护结构：包括两种类型——单层彩钢瓦（经济型方案）与夹芯复合板（具备隔热、防火、隔音功能），适用于对环境与功能要求较高的工厂基础设施项目。
在工厂基础设施建设中，钢结构基础墩模通常称为钢结构独立基础模。其底部用于混凝土浇筑，周围焊接支撑点，以安装预埋件与主体钢结构连接。模具采用反模法制作，以确保基础承载的精度与稳定性。
根据定制标准，螺栓连接处的面板与加劲肋均为加厚型。材料选型需根据具体的混凝土基础墩尺寸确定，再按施工步骤进行组装焊接。钢结构预制基础墩的尺寸严格依据厂房规模确定，从而保证底部支撑强度，为工厂基础设施建设提供可靠保障。
钢结构厂房在工厂基础设施开发中的主要优势
重量轻、强度高、跨度大： 尽管钢的密度高于其他材料，但其强度极高。在相同受力条件下，钢结构工厂基础设施自重小，可实现大跨度结构，非常适合现代厂房对大空间的需求。
施工周期短： 厂房构件大多在工厂内预制，运输至现场后装配，施工简便，大大缩短工期与成本。
耐火性能高： 当钢材表面温度低于150℃时，其强度变化不大；超过150℃后强度显著下降。通常在表面喷涂防火涂料形成保护膜，提高耐火极限。同时通过合理设置防火分区与防火卷帘门，保障工厂基础设施建设的消防安全。
防渗与防水： 雨水渗透主要通过节点或缝隙，因此需在螺钉处使用密封垫片并采用隐蔽固定方式，在板材搭接处使用密封胶或焊接，必要时选用整板以减少接缝，并对关键节点进行严格防水处理，确保厂房内部生产不受雨水影响。
隔音与保温： 通过在金属屋面夹层填充隔音材料，或在屋面喷涂隔热反射漆，可有效改善生产环境，降低能耗。
通风与散热： 一般厂房人员密度低、污染少，可在屋顶安装风机进行自然通风；对于高大跨度厂房，建议安装大型排风机，形成室内负压通风，增强空气对流效果。
采光良好： 在屋顶特定位置安装天窗或玻璃板，可为工厂基础设施建设提供充足自然光，同时降低照明能耗。需注意天窗的防水处理与屋面板协调一致。
工业设施建设中钢结构的力学性能标准
在工厂基础设施建设中，所用钢材应具备以下性能：
- 较高的强度：包括较高的屈服点和抗拉强度，可减少截面尺寸、降低自重、节约钢材并提高安全性。
- 足够的变形能力：即良好的塑性与韧性。良好的塑性可避免脆性破坏，良好的韧性可吸收冲击能量，适用于地震区与复杂工况的结构。
- 良好的加工性能：适用于冷、热加工及焊接工艺，不影响钢材的强度、塑性与韧性，方便生产与安装。
此外，根据具体使用环境，还需考虑低温适应性、大气腐蚀与高荷载下的性能表现。
工业基础设施建设中的关键钢结构技术
空间桁架结构技术： 在工厂基础设施建设中，空间桁架结构具有自重轻、刚度高、造型美观、施工速度快等优点。球节点板桁架、多层变截面桁架以及以钢管为构件的壳体结构是我国钢结构空间应用中最常见的形式。这些结构刚度高、用钢量少，设计、施工、检测标准完善，并可提供完整的 CAD 图纸。除网架外，空间结构还包括桁架结构和异形管桁架结构，满足工厂基础设施开发中大跨度与特殊造型建筑的需求。
轻型钢结构技术： 由墙体与屋面围护结构组成的新型轻型钢结构形式，广泛用于工厂基础设施建设。轻钢结构体系由大截面薄壁 H 型钢墙梁、屋面檩条、圆钢拉杆及高强螺栓连接组成。
柱距一般为 6-9 米，跨度可达 30 米以上，高度超过十米，用钢量约 20-30 公斤/㎡，可安装轻型起重设备。现有标准化设计流程和专业生产企业，产品质量高、安装速度快、重量轻、投资少、不受环境影响，是轻型厂房建设的理想选择。
钢-混凝土组合结构技术： 由钢或钢管与混凝土构件组成的梁柱承重体系，是一种钢-混凝土组合结构，其在工厂基础设施开发中的应用日益广泛。该结构兼具钢与混凝土的优点，整体强度高、刚度好、抗震性能优越。
外包混凝土结构耐火性与耐腐蚀性更好，组合构件可减少 15%-20% 的用钢量。组合楼板与钢管混凝土构件具有少模板或免模板、施工便捷的优势，适用于承重大的多层或高层厂房的梁、柱、楼板等结构。
高强螺栓连接与焊接技术： 高强螺栓通过摩擦传递应力，由螺栓、螺母和垫圈三部分组成。其具有施工简便、可拆卸、承载力高、抗疲劳、抗滑移和高安全性等优点，已取代铆接与部分焊接，成为钢结构安装的主要连接方式。
在车间制造的钢构件应采用自动埋弧焊与电渣焊工艺，现场安装施工则可采用半自动焊或气体保护焊，确保工厂基础设施建设中的结构连接质量与可靠性。
钢结构防护技术： 工厂基础设施建设中的钢结构防护包括防火、防腐与防锈。一般情况下，涂覆防火涂料后可减少额外防锈需求，但对于含腐蚀性气体的建筑仍需进行防腐处理。施工时，应根据钢结构类型、防火等级及环境要求，选择合适的涂料种类与厚度，以延长钢结构使用寿命并提升耐久性。
总结
凭借卓越的力学性能、高效的施工方式、优异的可持续性与良好的智能化兼容性，钢结构工厂基础设施已成为现代工业厂房建设的理想选择。
XTD Steel Structure 深耕行业二十余年，积累了丰富的工程经验。从大型机库到重型机械厂房、民用基础设施及高层建筑，皆能依托世界领先的制造与设计技术，为客户提供量身定制的工厂基础设施建设解决方案，助力企业打造高效、安全、面向未来的现代工业空间。
