論高層建筑鋼結構吊裝施工技術要點

摘要：施工技術人員在進行施工時應該將高層建筑的安全性、經濟性以及使用性等各方面的因素進行綜合考慮，逐漸提高鋼結構吊裝的施工技術水平，確保高層建筑的施工質量。

關鍵詞：鋼結構；鋼管桁架；施工工藝

1.現代鋼結構的建筑特點

1.1鋼結構建筑總重輕

鋼結構建筑體系自重輕，約為混凝土結構的一半，可以大大減少基礎造價。鋼材的塑性和韌性好。鋼結構的延性好、塑性變形能力強，使鋼結構一般不會因為偶然超載或局部超載而突然斷裂破壞。鋼材在潮濕環境中，特別是處于有腐蝕介質的環境中容易蝕，必須刷涂料或鍍鋅，而且在使用期間還應定期維護。

1.2原材料可以循環使用

鋼材是一種高強度高效能的材料，循環使用價值很高，邊角料不需要制模施工，也有很高的價值。目前我國已引入國際上引人矚目的新型產品，與磚混結構比較，節約所需能源，減小維護費用，具有環保節能的特點。

1.3滿足超高度和超跨度的要求

鋼材組織均勻，其密度與強度的比值遠小于磚石、混凝土、木材，并且強度高，彈性模量亦高。在受力相同情況下鋼結構自重小，從而可以做成跨度較大和高度較高的結構以及靈活的結構形體。

2.工程概況及施工重難點

2.1工程概況

本工程主樓為230米的超高層建筑，是蘇州吳中區第一高樓。本工程主樓結構已基本施工完畢，主樓主要施工機械為一臺TC7035塔吊。主樓屋頂是由鋼管桁架柱、H型鋼梁和鋼管桁架梁組成的框架結構體系。屋頂鋼架起始標高為188.6m，頂部標高為228.228m，總高度約40m。主樓核心筒頂標高為201.8m，屋頂鋼架從188.6m到200.45m有3層鋼結構，屋頂鋼架從200.45m到228.2m為傾斜的鋼管桁架造型結構。鋼結構工程量約810t。

2.2 施工難點分析及解決措施

2.2.1高空安裝和高空焊接

本工程施工是在230m高的主樓屋頂施工，存在大量的高空安裝和焊接，如何解決高空安裝安全、焊接的防風防雨以及防止高空墜物是本工程的難點。解決措施：

（1）鋼柱分吊裝單元加工，鋼梁分塊加工，整體安裝的方法，減少高空安裝和焊接。

（2）鋼結構安裝時搭設操作平臺和安全通道，在焊接位置搭設防風防雨棚，并設置接火盤，防止焊接火星飄落，確保安全。

（3）在結構外圍搭設外圍腳手架防護措施。

2.2.2鋼結構安裝定位難度大

本工程鋼結構為傾斜造型結構，鋼柱多為格構式，安裝對接口多，制作精度要求高，測量定位難度大，如何保證鋼結構的最終外形是本工程的難點。解決措施：

（1）格構式鋼柱在加工廠制作時，要求兩個分段在工廠預拼裝后，再拆開運往現場。

（2）利用軟件做出本工程鋼結構安裝的三維坐標，在結構上做出特征點，利用全站儀精確控制安裝精度。

（3）利用軟件得出每個分段變形情況，在安裝時采用臨時支撐等反變形措施來解決鋼柱的定位問題。

2.2.3施工機械的安裝、拆除

本工程構件最高安裝高度約230m，主樓原有塔吊TC7035安裝位置影響鋼結構201.8m以上鋼結構就位，需要重新安裝一部塔吊，用于201.8m以上鋼結構安裝，塔吊的安裝、拆除是本工程一個難點。解決措施：

（1）合理選擇塔吊安裝位置和型號，并通過計算和增加臨時加固措施確保塔吊影響到的混凝土結構和鋼結構滿足設計要求。

（2）編制詳盡的塔吊安拆方案，將塔吊安裝、拆除危險降到最低。

3. 高層建筑鋼結構吊裝施工技術

3.1施工技術路線

3.1.1根據本工程結構特點和作業環境，利用原主樓機械TC7035塔吊安裝201.8米標高以下屋面鋼架并安裝塔吊TCT7032。

3.1.2利用塔吊TCT7032拆除TC7035塔吊，并安裝201.8米以上屋面鋼結構。

3.1.3屋面鋼結構鋼柱分段制作，相鄰兩段在工廠預拼裝，鋼梁分層、分塊安裝。

3.1.4為保證施工的質量和安全，鋼結構安裝時需要安裝和焊接操作平臺，在焊接時需要注意防風和防雨。在結構外圍搭設腳手架防護措施，防止高空墜物。

3.2鋼結構安裝

3.2.1本工程鋼結構安裝以一節柱所包含的結構作為一個流水單元，一個流水單元主要包括一節柱內的梁、柱的安裝調整、最終就位等。

一個流水單元鋼結構安裝的施工工藝流程：

前一單元軸線、標高復測→柱頂標高處理→鋼柱安裝→安裝主梁→二次校正鋼柱→安裝次梁→柱、梁節點焊接→焊接節點無損檢測→鋼結構分層驗收→下一節流水單元施工

3.2.2鋼梁單元

單根鋼梁重量較輕，不分段。格構式鋼柱和桁架式鋼柱之間的鋼梁要求在加工廠加工成吊裝單元運往現場安裝。

3.3鋼柱吊裝

3.3.1鋼柱吊裝前的準備工作

吊裝前，應對鋼柱的長度、斷面、側彎以及牛腿面的標高進行預檢，發現問題即向技術部門報告，以便及時采取措施。

3.3.2鋼柱吊點設置在鋼柱頂部，直接利用臨時連接板，工廠制作時在臨時連接板上已經預留吊裝孔。其中單根圓管和單片桁架式鋼柱采用兩點吊裝，格構式鋼柱采用四點吊裝。

吊裝前將爬梯安裝在鋼柱的一側，鋼爬梯與鋼柱點焊固定。鋼爬梯與安全繩，自鎖器配合使用。格構柱爬梯綁在柱子內部。單片桁架式鋼柱和格構式鋼柱在鋼柱吊裝就位后，使用挑板搭設操作平臺，其余鋼柱應與鋼平臺一起吊裝。為防止吊耳起吊時的變形，采用單機回轉法起吊。

3.4鋼梁吊裝

3.4.1鋼梁安裝前必須對柱子牛腿以及鋼梁進行預檢。預檢內容：梁長度、螺栓孔、摩擦面、剖口要求、梁的撓曲等。

3.4.2 H型鋼梁安裝到位后，先用與螺孔同直徑的沖釘作定位，然后用與永久螺栓同直徑的普通螺栓作臨時固定，普通螺栓的數量不少于節點總螺栓數的三分之一，且不少于二只。

3.4.3鋼梁安裝

加工時，建議在鋼柱上做牛腿與圓管梁連接，在牛腿和鋼梁應安裝連接耳板。為減少高空安裝和焊接，可以將鋼柱之間的主次梁在加工廠加工成整體運往現場，然后使用塔吊吊裝，吊裝就位使用牛腿和鋼梁上的連接板臨時固定。

3.4.4樓層鋼梁與核心筒預埋件節點的構造處理：樓層鋼梁一端連接在鋼柱上，一端連接在核心筒預埋件上，由于預埋件埋設后，受混凝土澆筑影響，偏差較大，會影響鋼梁的安裝。

3.4.5為節省塔吊吊裝提升和下落所需的時間，采用一次吊裝多根方法，吊裝小型的次梁等構件，為確保安全，防止鋼梁銳邊割斷鋼絲繩，要對鋼絲繩在翼板綁扎處進行防護。

4.結語

綜上所述，以上針對高層建筑鋼結構吊裝施工技術要點進行分析，在工程實踐中，鋼結構吊裝施工中由于現場情況復雜，如何安排鋼結構吊裝與混凝土結構施工在空間和時間上避免相互立體交叉，加強統籌安排和施工的整體協調性，解決工程中的難題并按工期完成吊裝任務是在實踐中需要不斷探討研究的問題。

參考文獻：

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[2] 邱文雄. 鋼結構施工技術在高層建筑中的應用[J]. 科技資訊， 2011.（19） ：58-59