高層住宅屋頂造型鋼結構安裝施工技術研究

呂謀貴

引言

高層住宅，作為當前城市居民進行生產生活的重要場所，其施工建設的安全穩定性關乎所處行業的發展能否滿足用戶的舒適度需求。然而，在實踐過程中，屋頂造型鋼結構施工的復雜性，增加了施工質量控制的難度，尤其是安裝施工技術的應用安全性與質量效果。為此，工程建設者應以實際高層住宅項目為例，即在明確屋頂造型鋼結構施工控制重點難點的情況下，著手對安裝施工技術進行優化控制，進而強化整個高層住宅工程項目建設使用的安全可靠性。

1 研究高層住宅屋頂造型鋼結構安裝施工技術的現實意義

經濟發展速度的不斷加快，建筑行業已經在高層化的建設道路上取得了長足進步。此背景下，高層住宅建筑的市場占有率越來越高。然而，在實際建造過程中，因所處的施工環境復雜、技術應用難度大以及所處的材料設備市場環境多元，降低了各部分結構施工控制的安全穩定性。為此，研究人員以高層住宅屋頂造型的鋼結構安裝技術應用過程為例，即通過分析其施工控制的重點難點，來使存在的問題影響得到控制解決[1]。

2 高層住宅屋頂造型鋼結構施工重點難點

2.1 垂直運輸選擇

研究表明，當高層住宅屋頂造型鋼結構施工現場的塔吊已拆除完畢后，無法采用塔吊方式進行鋼構件安裝作業。此施工情況下，需采用傳統的方法進行優化控制，即通過獨腳桅桿+滑輪組以及卷揚機的方式進行提升。而鋼柱吊裝的垂直運輸操作，是工程保證吊裝作業質量的問題難點，施工技術人員可以實際工程項目為例，對吊裝安裝控制的穩定性進行優化控制[2]。

2.2 安全施工難點

經分析統計，在對高層住宅的屋頂鋼結構進行施工建設過程中，存在焊釘、螺栓與連接板等小型構件與手持工具眾多的情況。而雖然柱與柱之間、梁與梁之間以及柱與梁之間的施工操作空間較大，但樓層面面積較小且容易發生小構件墜落事件，這就降低了施工建設工作開展的安全性。為此，高層施工的安全管理人員應在施工現場的周邊搭設起防護作用的腳手架，并通過綁扎密目的安全網與柱與柱之間的安全繩，來為安裝作業人員的安全性提供保障。此過程，作業點的操作平臺、人員的上下通道以及安全帶的設置點，均是安全施工控制的難點[3]。

3 高層住宅屋頂造型鋼結構安裝施工技術應用實例分析

以某高層住宅屋頂造型鋼結構施工過程為例，其主要的結構形式為框架鋼結構，總高度為19m，柱腳采用4根M24的錨栓進行連接。此外，鋼結構的主要材料確定為Q235B，其連接采用栓焊連接方式，高強螺栓采用的是10.9級摩擦型的高強螺栓材料。如圖1所示，為施工完成后的幕墻裝飾示意圖。

圖1 屋頂鋼結構立面圖

為使高層住宅屋頂造型鋼結構安裝施工技術的應用效果充分發揮出來，進而解決施工的重點難點問題，采用了以下措施方法：

3.1 明確施工要求及方法

由于本高層住宅屋頂造型鋼結構形式基本相同且安裝方法一致，因此，施工技術人員應嚴格按照如下的施工流程要求來控制施工質量。即先確定立桅桿的位置，桅桿吊裝首節柱、首層鋼梁吊裝以及二層鋼梁吊裝等。施工技術的應用方法需根據鋼構件的特點差異對施工方法進行調整。如，采用大型吊車將鋼柱與鋼梁吊裝至每個樓層的樓頂。此外，因施工現場條件與其他因素的影響，施工技術人員采用了傳統的獨腳桅桿的起吊方法進行鋼柱與鋼梁的安裝。

3.2 垂直運輸設備選擇

在將鋼構件以垂直狀態從地面運至樓頂施工時，應采用130t的汽車吊。此過程，因鋼柱與鋼梁的自身重量較輕，構件最重僅在800kg左右，作業半徑也僅設計30m。因故而，應選用130t的汽車吊進行吊裝作業。

3.3 安裝測量控制

在調整梁平面標高的過程中，應通過利用標尺與水平儀進行鋼梁兩端高差的實測。對于超出允許范圍的情況，應通過鉸刀來對端部的螺栓連接孔進行擴大調整。此外，鋼框架的安裝測量人員還應對框架平面內部的兩對角線偏差值進行檢查，并通過校正來提高安裝控制的可靠性[4]。

對于鋼框架的測量控制與校核，施工技術人員首先要對軸線位移進行校正，即一節框架鋼柱軸線校正完成后，以下節柱的測量應以實際柱的中心線為準。此外，在進行鋼柱安裝施工時，應將其底部對準下節鋼柱的中心線，并對節點位置的表面進行平整處理。與此同時，為避免焊接作業后的垂直度平滑過度，應控制好偏差的均勻性，不能出現集中在一側的問題情況。

其次，調整鋼柱標高，當每一節柱安裝完成后，應對柱頂進行一次標高的實測，并根據實際測量的偏差值來確定采用何種方法進行調整。具體來說，對于標高偏差值在6mm以內時，只需做好記錄無需進行調整；當偏差值大于20mm時，應采用分次調整的方式，以使鋼柱底部的同材質墊板墊達到規定要求。

最后，對于垂直度的校正，鋼柱測量人員應采用激光經緯儀，并將其放置在基準點上，以使激光經緯儀的光束能夠投射到固定的鋼柱靶標上。此過程，如光束中心與靶標的中心重合，則表示鋼柱垂直度不存在偏差問題；反之，則存在偏差問題。此外，為在測量過程中控制誤差，應采用4點透射光束法來確定鋼柱的垂直度，并通過向靶標投射4次光束，以將靶標上4次光束的中心進行對角線連接。這里的對角線就是鋼柱垂直度測量的正確位置。這里的4次光束旋轉角度分別為：0、90、180、360[5]。

當標準柱測量校正后，其鋼柱的校正不能采用激光經緯儀，應通過丈量測定法。具體測量過程，應以標準柱作為測量依據，并在鋼絲繩配合組成的平面方格下用鋼尺進行距離丈量。對于出現規范的情況，應對其進行及時的調整。值得注意的是，當第一節鋼柱矯正完成后，如垂直度偏差在規范標準允許的范圍內進行記錄；而第二節鋼柱垂直度的測量矯正，應根據第一節鋼柱的偏差調整情況進行調整。

3.4 施工安全措施

由于本高層住宅建筑的屋頂施工屬高空作業，存在較大的安全隱患，因此，為保證鋼結構安裝施工人員的安全性，采用了以下措施，其目的是為人員創造一個安全可靠的施工作業環境。如在建筑物內部設置防護設施，即拉設水平安全網，來提高施工控制的合理性。對于柱梁的安裝施工，采取的安全防護措施為搭設操作平臺。如圖2所示，為操作臺結構示意圖。

圖2 操作臺結構示意圖

圖中所示的操作爬梯，應在鋼柱起吊前設置爬梯，以為鋼梁安裝施工人員的摘鉤作業提供上下便利[6]。

4 結束語

綜上所述，高層住宅屋頂造型的鋼結構安裝施工，應在掌握施工控制問題現狀的基礎上，進行明確施工要求及方法、垂直運輸設備選擇、安裝測量控制以及施工安全措施等方面的優化控制。事實證明，只有這樣，才能將各個鋼構件的吊裝施工作業以安全穩定狀態達到施工預期目標。故，研究人員應將上述分析內容與科研結果更多地作用于實踐，以推動現代化經濟建設背景下的建筑行業的快速穩定發展進程。

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[5]張竹.管網疊壓（無負壓）供水在高層住宅改造中的應用[J].給水排水，2011，47（S1）：328～329.

[6]杜曉輝，夏海山.高層住宅太陽能集熱屋頂一體化設計形式探討[J].工業建筑，2012，42（02）：5～9.