高层建筑钢结构吊装施工技术

摘 要：在高层建筑之中,经常会使用到钢结构构件,因此,吊装施工成为了十分重要的环节,本文通过对超高层建筑的具体分析,阐述了在吊装施工过程中的关键技术,有效的做好吊装施工工作.同时,应该提高吊装工程的安全管理水平,有助于提高超高层建筑的施工过程和施工质量,因此,应该在对施工技术进行全面掌握的情况下,对安全管理和督查进行全面的提高,最终建立良好的施工管理系统.

关 键 词：高层建筑；钢结构；吊装

一、高层建筑钢结构吊装准备工作

1.根据安装程序制定顺序图表

吊装前需根据安装程序针对柱、主梁、次梁编制安装顺序图表.安装顺序图表中应显示出各个构件相关的简单描述,如：平面位置、安装顺序号、构件名称、构件所在图纸号、构件重量、构件外形等.

2.吊装的前期准备工作

吊装前的准备工作有：1）施工图纸安排技术人员认真审阅,做好图纸设计交底工作,做好技术交底工作；2）准备相关标准图集及需要资料,编制施工图预算,制定分部工程材料计划、劳动力需求计划以及准备施工机具等；3）与施工人员进行施工组织设计和技术交底,并向其详细讲解整个工程的设计内容、施工计划及相关技术要求等,将施工计划落实下去,并落实技术责任制；4）对现场定位桩做好测设工作,完成定位放线工作等.

二、塔吊的选择、布置及装拆

塔吊是超高层钢结构工程施工的核心设备,其选择与布置要根据建筑物的布置、现场条件及钢结构的重量等因素综合考虑,并保证装拆的安全、方便、可靠.

在塔吊的选择上应优先考虑内爬式塔吊,因为钢结构建筑采用内爬式塔吊不需要对楼层进行加固,并且在起重机布设位置上有较大的自由度.另一方面,采用内爬式塔吊进行钢结构高层建筑吊装施工,对塔吊起重能力和幅度要求不像采用附着式塔吊那样苛刻.

另外,采用附着塔吊的造价要远高于同类型起重能力稍小的内爬式塔吊,比如工程设计高度为150m,采用附着式塔吊的塔身高度约180m（其中考虑钢结构3层柱12m,吊索4～6m,吊钩滑轮及小车全高4m,安全操作距离2m等）,加上地下部分高度共200m,而采用内爬式塔吊的塔身约为40～50m.附着塔吊的租赁成本要大于内爬式塔吊.因此,从经济上考虑,为节约成本,优先选用内爬式塔吊进行钢结构超高层建筑的施工.

三、钢构件施工顺序

高层钢结构的吊装需划分吊装作业区域,钢结构吊装按划分的区域,平行顺序同时进行.当一片区吊装完毕后,即进行测量、校正、高强度螺栓初拧等工序,待几个片区安装完毕后,对整体在进行测量、校正、高强度螺栓终拧、焊接.焊后复测完,接着进行下一节钢柱的吊装.并根据现场实际情况进行本层压型钢板吊放和部分铺设工作等.

1.螺栓预埋

柱位置的准确性取决于预埋螺栓位置的准确性.地脚螺栓预埋位置的准确程度对钢结构工程整体的安装质量至关重要,为保证地脚螺栓的定位准确,采用6～10mm厚钢板制作加工成定位钢板,进行地脚螺栓的定位固定,定位钢板尺寸同钢柱底垫板尺寸（圆管柱直径D等于120mm）,在钢板底部螺栓上加止退调节螺母,在钢板上部螺栓上固定调节螺母,钢板上设直径150mm浇捣孔,在钢板下部绑扎梁钢筋时将地脚螺栓焊接在柱筋上固定,控制好位置,同钢筋连成一体,并进行反复校核,无误后进行混凝土的浇注施工,地脚螺栓露出地面部分用塑料布进行包裹保护.

2.钢管柱的吊装

在柱脚之中安装两道钢,在混凝土和钢管柱之间设置两道一级钢,在进行浇灌的时候,应该向钢管柱的内侧灌注两道水泥浆.在进行基础节安装的过程中,在起吊之前,应该使用垫木使钢管柱的根部提高,同时配合吊装索具的使用,对揽风绳进行调整,在钢柱上固定溜绳.在对钢管柱进行起吊的过程之中,应该使用两点捆绑垂直起吊的方式,为了避免在起吊过程中发生变形的情况,因此应该在脚上的位置设置吊点.在进行起吊的过程中,起钩的位置应该设置在起重机的边缘,在对起重机进行回转的过程之中,调整柱子的垂直角度.

在对钢管柱进行吊装的过程中,应该对上口进行包封,减少异物进入到钢管内部的现象.在对钢管柱进行吊装的施工现场,应该对水平表和主轴线的高度进行标记.对钢柱进行垂直的矫正,在对钢管进行对接的过程之中,应该在对接处的位置设置调节的螺杆和限位板,调节螺杆的方向对钢柱的垂直程度进行调整,在x轴和y轴的两个方向分别设置一套经纬仪,对底柱的偏差进行测量,对螺杆的角度进行调节,使柱底的十字线和柱顶的标记能够重合.在对现场进行焊接的过程之中,应该选择水平焊的形式,以保证在对接处的焊接质量能够得到有效的提高,应该安装附加钢管在对接处的位置,将宽度和厚度设置为二比一的比例,并且使管内壁保持在零点五毫米左右的缝隙.在对钢管内部进行焊接的过程中,应该充入二氧化碳气体对钢柱进行保护性的焊接,使用分向分段顺序的方式进行焊接,使用分段焊接的方式保证现场焊接的对成型,减少因为焊接变形对安装精度产生的影响,在焊接缝隙的两端分别设置引出板和引入板,在实施焊接之后,使用气割的方式对引出板和引入板进行切割,并且对其进行平整的修磨.

3.钢梁的吊装

施工前,核心简周边的外架应将其提升到待施工楼层后才能进行钢梁吊装.对核心简预埋件的位置标高线进行测量并放线,梁的临时支承可用角钢设置.在地面操作时,先把节点板和高强螺栓的工具袋绑在距离梁端不到1米的梁两端,再按各层钢梁吊装程序进行安装.通常一次吊2根～3根钢梁能提高塔吊的垂直运输效率.钢梁吊装顺序：先下层主梁,再中层主梁,最后上层主梁.若要提高起吊速度可使用两副吊索.钢梁全部起吊就位后,各构件的准确位置使用撬棍和冲头来调整,检查全部的螺栓孔,对正后方能放入高强螺栓进行固定,所有主梁吊装完毕后便可拧紧高强螺栓.安装主梁时,应预留试验确定的焊缝收缩量约2mm～3mm,柱垂直度和倾斜度使用两台全站仪进行跟踪和检查,若出现较大偏差需重新校正.

四、垂直校正及焊接

钢柱及钢梁吊装完成后,需要对钢柱的垂直度进行校正.在纵、横两轴的引出线上安装两台全站仪,先读取柱底垂直于钢柱中线标杆的读数,然后读取柱顶垂直于钢柱中线标杆的读数,如读数不一,说明钢柱垂直度存在偏差.此时,可采用调节支撑并辅以敲击钢柱脚部等方法使钢柱垂直.钢柱、钢梁吊装及垂直度校正完毕后,便可对其进行焊接,焊接时要确保斜梁安装的精度.

五、结束语

钢结构吊装是钢结构施工质量控制的关键环节,特别是对于高层建筑结构而言.高层建筑钢结构吊装施工存在一定的难度和控制要点,吊装设备的选择、吊装方法、施工技术是整个施工工程的保证.高层建筑钢结构吊装施工需做到精细化施工,在施工前制定详细的施工技术方案.在施工过程中,施工单位需总结经验综合考虑建筑工程的适用性、经济性和安全性等方面,逐渐提高钢结构吊装的施工技术水平,确保高层建筑的施工质量.