建筑鋼結構工程吊裝施工方案控制要點

張 宇

中核機械工程有限公司 上海 201700

城市化進程的加快促進了建筑行業的發展，而應用鋼結構有利于提升建筑工程的質量。鋼結構工程施工包括諸多環節，例如鋼結構吊裝等，所以施工單位應從各個方面入手做好鋼結構的吊裝工作。

1 鋼結構在建筑工程中的優勢

鋼結構在建筑工程中的應用十分廣泛，指的是由鋼制材料制成的結構。鋼結構工程主要包括鋼梁、鋼柱、鋼桁架等組件，且應用了諸多先進工藝，例如水洗烘干、純錳磷化以及鍍鋅等，可有效降低鋼結構出現銹蝕等問題的幾率。其次，與傳統的混凝土結構相比，鋼結構工程具有多重優勢。

1.1 鋼結構的材質更加均勻

相比于混凝土，鋼結構的材質更加均勻。從實際情況來看，鋼材性質的波動范圍相對較小，內部應力不會出現較大的變化，彈性以及受力狀態更符合工程力學的要求[1]?？傊摻Y構的力學標準以及力學性能都更具有優勢，可以滿足不同建筑工程的要求。

1.2 鋼結構的韌性與塑性更強

鋼材的塑性與韌性更強一些，受外界壓力的影響較小，不會出現斷裂等情況。例如，如果外界壓力過大，鋼結構只會出現彎曲情況并不會斷裂。其次，在建筑工程中應用鋼結構可以增強建筑工程結構的穩定性。如果建筑結構承載的負荷過大，就可以調整鋼材的應變值，從而提升鋼結構的承載能力。

1.3 鋼結構的強度更高

鋼材具有較高的彈性模量與強度，且密度與屈服強度之間的比值較低，所以相比于混凝土結構，鋼結構的強度較高，且豎向構件的面積比較小，可以擴大建筑工程的實用空間。同時，鋼結構的質量比較輕。在高度相同的建筑工程中應用鋼結構可以降低50%的重量。在這種情況下，如果出現地震，建筑工程所形成的內應力會更小一些。

1.4 鋼結構工程的機械化程度較高

在建筑工程中應用鋼結構時，施工單位需要先在工廠中預制鋼結構構件，工廠會利用機械設備生產鋼結構構件。當鋼結構構件被運輸至施工現場后，施工單位再可以直接利用大型機械設備進行構件的吊裝。

2 科學制定吊裝施工方案

2.1 工程概況

某工廠建筑采用的是鋼結構，在吊裝施工過程中需要對鋼結構立柱以及鋼橫梁進行吊裝，其中鋼結構立柱的總重量為8t，鋼橫梁的最大重量為10t。

2.2 施工方案

在進行該工程施工前，施工單位應根據實際情況制定鋼結構工程吊裝施工方案。第一，施工單位需選擇吊裝設備。常用的鋼結構吊裝設備有塔式吊、汽車吊等設備，但相比于塔式吊，汽車吊的移動更加靈活，不會對施工現場造成較大的影響，且成本相對較低。因此，施工單位可以利用100t汽車吊進行鋼結構吊裝。在吊裝過程中應科學設置落腳點并做好施工場地的平整工作，禁止負載行駛。第二，施工單位應根據鋼結構立柱與鋼橫梁的尺寸與重量進行施工部署。首先，施工單位應根據建筑工程的實際情況制定鋼結構立柱與鋼橫梁吊裝方案，并將吊裝方案上交給業主，經過業主審核之后再進行施工。其次，施工單位應按照吊裝方案進行施工準備并優化吊裝流程，為剛結構吊裝奠定基礎。再次，施工單位在進行吊裝施工之前需要將鋼結構立柱以及鋼橫梁運輸至指定位置。同時，需要明確汽車吊的撐腳位置，并對地面承載力進行檢查，確保承載力能夠達到18t/m2以上[2]。此外，在吊裝前應做好吊索的準備工作并全面檢查吊索的型號、尺寸以及質量，確保吊索沒有問題后再進行吊裝。

3 鋼結構工程吊裝施工方案控制要點

3.1 構件的標注

為了提高鋼結構吊裝效率與質量，施工單位應按照設計圖紙標注鋼結構構件的標高線與中心線。如果鋼結構構件的形狀不規則就需要明確構件的安裝方向，若鋼結構構件的體積與規模較大就需要標注構件的吊點以及吊裝中心。為了增強標準的精準性與醒目性，施工人員可以利用不同顏色的涂料進行標記，避免后續出現差錯。

3.2 起重機械的安裝

在該工程當中，施工單位選擇了汽車吊，所以需要在載重汽車的底盤上設置起重機構與回轉臺，也需要在載重汽車的底盤上安裝四個支腿，從而增強起重機運行的穩定性與安全性。在吊裝箱型鋼結構構件時，施工人員可以利用伸縮臂進行吊裝，從而增強起重機械運行的靈活性。其次，如果施工場地條件允許，施工人員可以利用汽車吊完成所有鋼結構構件的吊裝工作。但如果施工場地的條件不允許，施工單位就需要完善千斤頂、卷揚機等輔助設備，為構件吊裝提供支持。

3.3 構件的保護

在吊裝鋼結構構件時可能會對構件造成損傷，所以需要做好構件保護工作。施工人員可以利用焊接吊耳這種方式進行吊裝，如果不能進行焊接吊耳就需要利用鋼絲繩綁扎的方式保護鋼結構構件。首先，在吊裝鋼結構立柱時，施工人員可以在高強度螺栓孔處設置吊環活扣。其次，在進行鋼梁吊裝時需要在構件的四角處設置包角，降低出現鋼絲斷裂等問題的幾率。此外，施工人員可以在鋼構件綁扎點處增加加勁板，從而降低H形鋼柱與工字型鋼柱出現壓壞等問題的幾率[3]。

3.4 吊裝順序的明確

在進行鋼結構構件吊裝時，施工人員應明確吊裝順序，避免吊裝施工出現混亂等問題。第一，應先吊裝鋼柱，并調整鋼柱的吊裝效果，再對地腳螺栓進行緊固處理。第二，在完成鋼柱吊裝工作后需要安裝柱間支撐。第三，需要吊裝鋼橫梁并安裝剛性支撐，增強鋼橫梁的穩定性。第四，應安裝墻面檁條帶與屋面檁條帶。第五，應安裝吊車梁走道板。第六，應吊裝屋面板。

3.5 鋼柱吊裝的施工控制

在吊裝鋼柱時，施工人員應科學選擇吊點以及起吊方法。第一，科學選擇吊點。施工人員應根據鋼柱的長度、重量、形狀以及斷面等各方面情況選擇吊點的數量以及位置。該工程所應用的鋼柱具有良好的彈性，所以施工人員可以利用一點起吊這種方式吊裝鋼柱。在一點起吊過程中，施工人員應在鋼柱的頂部設置吊耳且需要增強鋼柱的垂直性，為后續校正奠定基礎。其次，在吊裝過程中，起重臂長度會對鋼柱的重心產生影響，所以施工人員需要在鋼柱的1/3處設置吊點，并利用斜吊法進行吊裝[4]。此外，如果鋼柱屬于細長型，施工人員就可以利用二點起吊法或三點起吊法進行吊裝，避免鋼柱出現變形等問題。第二，科學選擇起吊方法。常用的鋼結構構件起吊方法有很多，例如旋轉起吊法、遞送起吊法以及滑行起吊法等。其中旋轉起吊法主要是一邊利用起重機起鉤鋼柱，一邊圍繞柱腳旋轉，從而進行鋼柱吊裝。在起吊時為了避免鋼柱腳與地面產生摩擦的情況，需要在鋼柱腳的下方設置一塊墊木，并確保吊點以及剛柱腳的基礎處都在起重機吊桿回旋的圓弧上方。遞送起吊法主要是利用兩臺或三臺起重機配合起吊，在起吊過程中需要在鋼柱的下方設置吊點，并將一臺起重機當作副機，利用主鉤與副鉤相互配合的方式進行鋼柱起吊?；衅鸬醴ㄊ峭瑫r抬起起重機，并在鋼柱與地面之間設置滑行道，從而使剛柱腳滑行，完成吊裝工作。

3.6 鋼梁吊裝的施工控制

鋼梁吊裝的施工控制要點包括吊點選擇與屋面梁吊裝。第一，吊點選擇。在吊裝鋼梁之前，施工人員應計算鋼梁的重心并在構件上標注出重心。在吊裝時，施工人員應調整構件的方向與位置，確保吊點與構件以及吊鉤都處于同一垂線上。如果鋼梁的跨度比較大、且腹板寬度較大、側向剛度較小，就需要利用雙機抬吊法進行吊裝，避免構件出現損壞等問題[5]。在吊裝時需要控制好兩臺起重機械之間的距離，避免起重機械之間相互拉動。第二，吊裝屋面梁。相比于其他鋼結構構件，屋面梁的跨度較大，所以施工人員可以利用鐵扁擔吊裝這種方式吊裝屋面梁，減小索具對屋面梁造成的壓力，提高吊裝效率與質量。

4 鋼結構工程吊裝施工質量與安全控制策略

4.1 做好施工準備工作

在進行鋼結構工程吊裝施工之前，施工單位應做好相應的準備工作、提高工程施工質量。第一，加大資質審核力度。在施工前，施工單位應全面審核施工人員、特殊工種人員的資質，確保其工作經驗、能力符合要求。其次，施工單位應組織施工人員與管理人員學習鋼結構工程施工技術標準，增強施工人員與管理人員的規范意識。例如，施工單位可以加大對《鋼結構通用規范 GB55006-2021》等規章制度的講解工作，讓施工人員了解鋼結構工程施工的要求與標準。第二，做好施工組織工作。鋼結構吊裝具有較強的系統性與復雜性，所以在鋼結構吊裝施工前，施工單位應優化組織結構，明確劃分各個部門與工種的責任。第三，制訂施工質量控制計劃。首先，施工單位應與設計單位、業主以及監理單位溝通交流，充分了解鋼結構設計思路以及業主的施工要求。其次，施工單位應根據質量控制目標制訂質量控制計劃，將吊裝工程質量控制與安全控制結合起來。此外，施工單位完善質量控制方法。例如，施工單位可以利用BIM技術實現鋼結構吊裝的可視化，加大對施工現場的監管力度。

4.2 加大對鋼結構質量的檢測力度

鋼結構質量會對鋼結構吊裝工程施工產生直接影響，因此在吊裝前施工單位應加大對鋼結構質量的檢測力度。首先，施工單位應科學選擇鋼結構構件供應商。施工單位可以對采購部門進行專業培訓，讓采購人員通過肉眼識別、儀器檢測等方式檢測鋼材料的質量，從而提高材料采購質量。其次，施工單位應科學選擇鋼結構構件加工廠，提高構件加工質量。此外，當鋼結構構件到達施工現場后，施工單位應對構件質量進行全面檢測，避免其中存在殘次品。例如，施工單位可以利用專業儀器檢測鋼結構構件的力學性能。

4.3 做好螺栓連接工作

在鋼結構吊裝過程中，施工人員應做好螺栓連接工作。例如，在連接高強度螺栓時需要先調整螺栓結構，再校正對接件，增強連接的緊密性；在安裝時需要時刻觀察貼合面的貼合程度，也可以先利用臨時變通螺栓進行緊固，從而降低貼合面出現縫隙的幾率；應預估構件各個節點所需臨時螺栓的數量，增強構件的穩定性。

4.4 完善安全技術措施

鋼結構吊裝的危險系數較大，可能會造成施工人員受傷，因此施工單位應完善安全技術措施，加大安全保障力度。第一，需要做好吊裝指揮工作。施工單位需要安排專業人員指揮吊裝工作，指揮人員在指揮時不能佩戴手套，且需要增強指揮手勢的準確性，確保施工人員能夠理解手勢的內涵。同時，建筑工程施工場地較大，所以指揮人員需要利用對講機進行指揮。第二，若需要吊裝過長或過大的構件需要先進行試吊。在試吊時施工人員需要將構件離地高度控制在0.2m以內，之后對其進行檢查，確保完全穩妥之后再進行起吊。試吊1次沒有問題就可以正常吊裝。第三，在吊裝大型構件之前需要劃警戒線，避免閑雜人員進入到吊裝區域中，并檢查構件受力情況以及吊耳焊接質量，避免出現安全問題。第四，在吊裝之前需要全面清除構件上的雜物，避免吊裝過程中雜物突然墜落。第五，應略微加大索具的保險系數；在吊裝前重新編排卷揚鋼絲繩；在吊裝時應盡量縮短構件在空中的停留時間。

4.5 制定安全應急預案

保障吊裝安全性不僅可以減小施工單位的經濟損失，也可以保障施工人員的人身安全，因此施工單位應完善安全應急組織機構、制定安全應急預案。首先，施工單位應設置鋼結構吊裝應急指揮中心，全面開展應急救援工作。其次，施工單位應完善安全應急預案。在吊裝過程中，安全應急人員應做好吊裝重難點的控制工作，避免出現人員傷亡等問題；如果出現安全事故，安全應急人員應立即開展救援工作，并排除相應的危險因素；如果出現嚴重的安全事故不僅需要組織自救工作，也需要尋求110或120的幫助；及時將受傷人員輸送至醫院；上報人員傷亡信息，例如時間、地點、人數等；做好人員疏散工作。

4.6 強化人員培訓

鋼結構吊裝具有較強的技術性與專業性，吊裝人員的素養將直接影響鋼結構吊裝質量。且鋼結構的形狀、規格、尺寸十分多樣，對吊裝人員提出了更高的要求。為了讓吊裝人員掌握更多的鋼結構吊裝技術，施工單位需加大對吊裝人員的培訓力度與考核力度。施工單位可以對吊裝人員進行崗前培訓、技術培訓以及專業考核。第一，崗前培訓。施工單位需要提高吊裝人員的聘用門檻，確保所選擇的吊裝人員具備豐富的吊裝經驗與專業知識、較高的技術應用水平，從而控制吊裝隊伍的整體水平。在上崗之前，也需要對吊裝人員進行崗前培訓，讓吊裝人員掌握鋼結構吊裝技巧，并對吊裝人員進行上崗測試，確保吊裝人員持證上崗。第二，崗位培訓。在施工過程中，施工單位也需要加強培訓，提高吊裝人員的技術應用水平，讓吊裝人員根據實際情況選擇合適的吊裝方法。第三，專業考核。時代在不斷進步，鋼結構吊裝對吊裝人員的要求也越來越高，因此施工單位應定期對吊裝人員進行專業考核，督促吊裝人員不斷學習。

5 結束語

鋼結構在建筑工程中發揮著重要作用，施工單位應加大對鋼結構施工的研究力度。在鋼結構工程吊裝過程中，施工單位應綜合分析建筑工程的特點，根據實際情況制定吊裝施工方案，同時也需要做好構件標注、構件保護、起重機械選擇、吊裝順序制定等方面的工作，保障施工質量。