體育館主體鋼結構吊裝施工技術分析

李想

（上海建工五建集團有限公司，上海 200333）

1 引言

在建筑領域施工技術和建筑設計水平不斷發展的背景下，鋼結構吊裝施工已經呈現出日趨成熟的發展局面。但是就實際情況來看，由于一些外部影響因素的存在，加之桁架自身結構等原因的影響，導致在此類工程項目中桁架架構變形與失穩的情況時常發生，因此，需要在掌握工程實際的基礎上做到吊裝設備選擇的科學化、桁架拼接與吊裝的優質化等，提升桁架吊裝施工質量。

2 工程項目概況

2.1 建筑概況

某工程項目的整體建筑面積為33 862.77 m2，其中，地下部分6 513.94 m2，地上部分27 348.83 m2，教學樓建筑面積為31 401.71 m2。本工程的施工地點位于遼寧省沈陽市和平區長白南路與勝利南街交會處，施工地點西鄰勝利南街，南鄰長白南路，東側毗鄰新加坡城二期，北鄰興島路。此次工程的總平面部署如圖1所示。

圖1 工程總平面部署圖

以工程施工現場的具體情況為依據，同時與屋面桁架周圍建筑物的實際分布狀況進行有機結合后，將安裝桁架區域的南側空地作為堆放和拼接原材料的主要場地。在堆放材料的過程中，建設團隊遵循合理、緊湊的原則，材料堆放場地的尺寸為36 m×10 m，材料預制場地的尺寸為36 m×15 m。

2.2 工程特點

該工程涉及的鋼結構吊裝施工主要位于學生室內體育館，桁架投影面積為1 600 m2，支座標高12.5~14.5 m。主桁架的整體分布方向為南北方向，次桁架的分布方向則為東西方向。3榀主桁架整體呈現倒三角狀，3榀為單片狀，次桁架為單片桁架。鋼結構桁架所使用的主要材料為Q355無縫鋼管，并且包括多種不同的規格。除此之外，在本工程中，最大主桁架的質量為17.0 t，最小主桁架的質量為3.5 t。鋼屋架三維示意圖如圖2所示。

圖2 鋼屋架三維示意圖

3 體育館主體鋼結構吊裝施工技術要點

在本次體育館主體鋼結構吊裝施工時，需要對鋼結構安裝流程做到充分掌握，具體如圖3所示。

圖3 鋼結構安裝流程示意圖

3.1 主要構件重量和吊裝設備的選擇

對于建筑企業，實現各種資源利用的高效化與科學化是其開展建設活動的一項重要目標，而在體育館主體鋼結構吊裝施工的過程中，吊裝設備的選擇是否足夠安全、高效、合理代表著建筑安裝團隊的管理水平是否足夠突出、是否擁有足夠豐富的工作經驗。

在本次工程拼接最大主桁架的過程中，使用的吊裝設備為25 t汽車吊，這種吊裝設備的最大起升高度可以達到15 m，設備工作幅度為9 m，汽車吊起重量可以達到10.5 t。就上述內容可知，本工程中最大鋼構件質量為8.5 t，所以，此種吊裝設備在工作時的負荷率為80%，滿足拼接吊裝要求。

完成主桁架的拼接后，要正式開展主桁架的就位吊裝工作，在此期間，本工程選用的吊裝設備為SAC3000T汽車吊，主臂長50.1 m，工作幅度30 m，汽車吊起質量為24 t，而本工程中最大桁架構件的質量為17 t，因此，在桁架就位的吊裝期間，吊裝設備的負荷率為70%。鋼結構吊裝工況示意圖如圖4所示。

圖4 鋼結構吊裝工況示意圖

在體育館主體鋼結構吊裝施工過程中，還涉及鋼絲繩裝置，由于鋼絲繩裝置需要承受較大的作用力，所以，需重點關注鋼絲繩這一主要承載構件的選取[1]，以確保該裝置的性能可以滿足施工要求。一般來說，在鋼絲繩的選取中，需要先進行現場勘查，再結合設計方案中的各項參數計算鋼絲繩需要承載的作用力，基于此選擇合適型號的鋼絲繩，以確保鋼絲裝置穩固。在此過程中，應當注意檢查鋼絲繩的質量，并嚴格按照當前的要求對鋼絲繩的各項參數進行核查，同時也要檢查好鋼絲繩材料的出廠證明、合格證等資料，確認無問題后，才能投入使用。此外，卸扣作為鋼絲繩裝置中的一個重要組成部分，工作者也需要同樣注重對其的選用和質量檢查，為施工安全提供保障。

3.2 體育館主體鋼結構桁架安裝測量

在本次體育館主體鋼結構吊裝施工的過程中，鋼結構安裝測量工作在其中占據著重要地位，需要注重這一環節工作的有效落實。

3.2.1 平面軸線控制

為了使桁架結構與之前的施工內容順利銜接，在進行鋼結構大跨度桁架吊裝的過程中，需要確保其使用的平面控制網與前一個施工階段所使用的平面控制網保持一致[2]。在結束本次工程的基礎結構施工后，需要在此平面控制網的幫助下，在吊裝桁架的基礎頂面位置完成定位軸線的布設，通過彈出墨線做出醒目標志，為后續吊裝施工奠定基礎。需要注意的是，測距相對中誤差應保持在1/30 000以內，測角中誤差也要小于5″。

3.2.2 高程控制

除了對平面軸線進行有效控制之外，還應當對高程進行有效控制，這也是保證體育館主體鋼結構吊裝施工質量的關鍵。為此，在桁架吊裝過程中，所使用的高程控制系統也需要與前一個施工項目使用的高程控制系統一致。在完成前一個施工項目后，需要以土建結構施工高程控制基準點為起點，對工程中涉及的每一個柱角預埋件的標高進行測量，并借助鋼墊或鐵墊將其高度調整至與柱底標高保持一致。

3.3 體育館主體鋼結構桁架吊裝與校正

體育館主體鋼結構桁架吊裝施工過程中，具體施工流程如圖5所示。

圖5 桁架安裝基本順序

在桁架吊裝過程中，為了確保吊裝質量，還應當做好相應的校正與調整。具體來說，需要從以下幾方面入手[3]：

1）本次工程實際桁架長度為標準，通過二點起吊的方式確保桁架起吊期間足夠穩定、足夠平衡，可靠性良好，操作難度更低。

2）在對鋼結構桁架進行拼接和吊裝的過程中，工作人員必須采用合理的方式效綁扎桁架。一方面要保證綁扎之后的桁架在安裝過程中不會出現傾倒，另一方面，需要確保其在吊裝過程中保持穩定。合理確定工作人員設置的綁扎點位和綁扎所用索具的具體長度，可以借助試吊的形式。另外，在吊裝過程中，需要采用高空旋轉法，為了保證桁架的位置與預期相符，還需要使用牽引溜繩進行有效控制。

3）吊裝施工過程中，需要遵循相應的吊裝順序，首先吊裝端部桁架，吊起桁架之后，緩緩移動，同時借助溜繩對桁架移動方向進行控制，使桁架支座與柱頂埋件板實現有效銜接。

4）為了保障吊裝工作的安全性，避免鋼絲繩被桁架結構的尖銳位置劃損，還需要充分保護鋼絲繩。

5）桁架梁吊裝到位后，建設團隊需要以前期設計標準和預裝尺寸為依據，開展相應的定位調整，確保吊裝位置準確無誤之后才可以進行斷焊固定。

6）關于桁架平面位置的吊裝工作，通常需要做到一次就位，無須進行二次矯正。另外，在安裝之前，標高就已經與支座高度保持一致，但在桁架就位之后依舊需要完成再一次的測量定位。在此期間，線墜和經緯儀是對桁架梁垂直度進行觀測的常用工具。除此之外，在正式起吊桁架之前，還應當進行試吊，以此檢驗布設的吊點是否恰當，桁架穩定性是否滿足要求。在試吊的過程中，還要注重吊裝速度的把控，切忌速度過快產生一系列的消極影響。

4 結語

綜上所述，在體育館主體鋼結構吊裝施工中，需要注重吊裝施工流程的科學設置，同時在結合本工程實際情況的基礎上，合理選擇吊裝設備，確保吊裝設備可以滿足施工需要。在實際吊裝過程中，工作人員需要注重吊裝速度、吊裝高度的嚴格把控，確保鋼桁架的吊裝效果可以與相應的標準相符。總體來看，鋼結構中的桁架由于自身施工消耗時間較短、強度較大且重量相對較輕，在各個領域中實現了應用廣度的有效拓寬。不僅如此，隨著時代發展腳步的加快，鋼結構大跨度桁架的造型也越來越美觀、獨特，并且建設規模也正表現出逐步擴大的局面。在未來的發展中，相關領域需要對此類工程的施工工序進行進一步的優化，充分控制吊裝施工質量，促使桁架使用壽命的有效延長。