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钢结构工程吊装施工技术方案与关键点分析
发布时间:2019-09-11

  摘    要: 建筑钢结构工程以钢材为主体材料的工程,可满足建筑工程对抗震性、复杂荷载的要求,可实现构件的标准化预制加工,简化现场工作流程,提升施工效率,因此,建筑钢结构工程越来越多。本文结合工程实例,先分析了建筑钢结构工程的优势,接着论述了总体吊装施工方案,最后提出吊装施工方案的主要控制要点,希望对同类工程施工建设有一定的参考和帮助。

  关键词: 建筑工程; 钢结构; 吊装; 施工方案控制;

  在我国城市化进程不断推进的背景下,建筑行业得到了广泛发展和提升,在一定程度上带动了我国钢材行业的发展,近年来,钢材质量和产量明显增加,大大提升钢铁企业和建筑工行业的联系,诞生了一种建筑钢结构工程,和传统钢筋混凝土工程相比,建筑钢结构工程大大简化了施工流程,提升了施工效率。在施工中需要钢材采购、构件制作、材料运输、现场吊装等环节全面入手,才能保证建筑钢结构工程施工质量,吊装施工是整个建筑钢结构工程施工的重难点,其施工质量直接决定了整个建筑钢结构工程的施工质量,需要切实做好控制要点才能提升建筑钢结构工程结构的稳定性和施工质量。基于此,开展建筑钢结构工程吊装施工方案控制要点的研究就显得尤为重要。

  一、工程概述

  中粮佳悦(天津)有限公司新建包装厂辅材库项目——钢结构安装分部工程,吊装施工主要涉及两个方面的内容,其一是在钢结构立柱吊装,总重量为8t,共59根,最大外形尺寸为550X1300mm。其二是钢横梁吊装,最大重量为10t,安装标高为+23-30m。

  二、建筑钢结构工程的优势

  1. 材质更加均匀

  和混凝土结构相比,钢材的力学性能、建筑力学标准等更加契合建筑工程对结构的稳定性的需求,其内部结构更加倾向于同向性,在具体应用过程中,钢材性质的波动范围更小,内部应力可保持在一定范围中,弹性也更加稳定,受力状态和工程力学计算结果更加相近,可满足建筑工程多不同部位力学性能的要求。

  2. 具有更强塑性和韧性

  在外界压力的作用下,钢材更加稳定并不会因为超载而发生断裂,只是会发生不同程度的弯曲,这一点是混凝土结构无法比拟的。钢结构应用在建筑工程中,可均匀分配在各个部位,可有效保证建筑工程结构的平稳性,如果承受的负荷过大,通过增加钢材的应变值即可满足实际要求。简而言之,钢结构具有更强塑性和韧性,可大幅度提升建筑工程的荷载力和适应力,抗震力也会得到大幅度提升,因此,建筑钢结构工程比普通建筑工程的抗震性更强。

  3. 强度更高,质量更轻

  众所周知,钢材的强度非常高,和混凝土结构性比,钢结构的竖向构件面积更小,大大提升了建筑钢结构工程的实际使用面积。质量更轻,同等高度的建筑工程,钢结构比混凝土质量至少轻50%,在遇到地震时形成的内应力更小,可有效保证工程结构的稳定性。
 

钢结构工程吊装施工技术方案与关键点分析
 

  三、建筑钢结构工程吊装施工方案

  就案例工程而言,吊装施工所时选择了100t汽车吊,和塔式起吊系统相比,汽车吊的转移更加迅速,操作过程更加灵活,对和施工现场造成的影响更小,施工成本较低,但在起吊过程中,需要合理设置落脚点,严禁负载行驶,并且对场地平稳性的要求比较高,需要对施工场地进行平整压实,才能保证起吊的安全性。

  按照立柱和钢横梁重量、外形尺寸的要求,为确保整个吊装工作得以顺利开展,在施工前做了如下部署:(1)根据地质条件和建筑钢结构工程的实际要求,组织编制了立柱和钢横梁吊装方案,并上报给业主进行审判,得到业主审判通过后才能进行施工。(2)经过审批后的吊装方,切实做好施工前的准备工作,规划吊装流程,严格执行吊装方案中等内容。(3)在吊装前把钢筋笼立柱、钢横梁运输到指定的起吊位置。(4)在吊装前合理设置100t汽车吊撑脚位置,确保地面的承载力在18t/㎡以上。(5)在进行吊装之前,要准备好各类吊索,并对吊索的质量、性能、型号、尺寸等进行全面检查,确认达到施工方案的要求后,才能应用到规范中。(6)在起吊之前,还要完成吊机进场到位置定位等内容。

  四、建筑钢结构工程吊装施工方案控制要点

  1. 合理标注构件

  为保证吊装的质量和效率,在起吊之前对待起吊的构件做好中心线、标高线等标注,针对不规则的钢构件要明确具体的安装方向,如果构件的规模和体积比较大,则要合理标注出吊装的重心、吊点等位置,在构件标注时可采用不同的颜色涂料进行标记,做到标注醒目、清楚。

  2. 起重机械

  在本工程钢结构吊装过程中主要采用了汽车吊,起重机构和回转台安装在载重汽车底盘之上,并在底盘下方设置四个支腿,进一步提升起重机的稳定性。在进行箱型结构起吊过程中可采用伸缩臂进行起吊,以便快速便捷地调节臂架长度,提升起重机械运行的机动性和灵活性。在构件起吊过程中,如果施工现场允许,则可以采用起重机械起吊,如果受到地质条件、起重因素等方面的限制,则还要根据现场施工条件选择合理桅杆起重装置、千斤顶、卷扬机等辅助起吊。

  3. 钢构件起吊过程中对构件的保护

  在建筑钢结构工程吊装施工中,多采用焊接吊耳的方法进行,但如果受到构件自身因素的影响,无法焊接吊耳,则可以用钢丝绳绑扎的方法对构件进行合理保护,具体而言,可以从以下两个方面入手:

  第一,在进行立柱吊装过程中,在高强度螺栓孔的位置合理布置吊环活扣,在进行钢梁吊装过程中需要在构件四个角的位置合理设置包角,避免发生钢丝断裂的问题,护角器布置示意图如图1所示:

  图1 护角器布置示意图
图1 护角器布置示意图

  第二,在构件绑扎点的位置,为避免工字型钢和H形钢柱发生局部压坏现象,可合理增加加劲板。

  4. 建筑钢结构工程吊装施工顺序

  在建筑钢结构工程吊装过程中,为保证吊装的安全性,满足施工需求,需要严格遵循以下吊装顺序:第一步,先进行钢柱吊装,并对吊装的效果进行全面校正,紧固地脚螺栓。第二步,确认钢柱吊装得到设计要求后,再进行柱间支撑安装。第三步,进行建筑钢结构工程屋架梁吊装,安装刚性支撑,保证屋架梁的稳定性。第四步,进行屋面檩条和墙面檩条带安装。第五步,进行吊车梁走道板安装。第六步,进行屋面板吊装。

  5. 钢柱吊装施工控制要点

  第一,合理选择吊点。选择钢柱吊点位置和数量时,需要根据钢柱的实际形状、断面、长度、重量等合理布置。就案例工程的而言,钢柱的弹性比较好,因此,在吊装过程中,可采用一点起吊的方法,吊耳尽量布置在柱顶位置,并且柱身要尽量垂直,便于对准校正。钢柱的重心位置,在吊装过程中容易受到起重臂长度的影响和限制,吊点要尽量布置在1/3的位置,采用斜吊法进行起吊。针对长且细的钢柱,为防止吊装过程中钢柱发生变形,则要采用二点或者三点起吊的方法。

  第二,起吊方法。首先,旋转起吊法。当钢柱运输到施工现场后,起重机一边起钩,一边围绕着柱脚进行旋转,逐步完成钢柱的起吊工作。在起吊过程中,需要钢柱脚下方布置垫木,避免和地面过度摩擦,并保证吊点、柱脚基础处于起重机吊杆回旋的圆弧之上。其次,滑行起吊法。起到机械设备单机或者双机同时抬起钢起重机,完成起钩操作,促使钢柱柱脚滑行,从而完成钢柱吊装,在采用此种方法时,需要在钢柱地面之间铺设合理的滑行道,确保吊装工作得以顺利开展。再次,递送起吊法。其中起吊方法需要双机或者三机相互配合,在具体起吊过程中,为最大限度上,降低钢柱柱脚和地面的摩擦力,要以一台起重机为副机,将吊点布置在钢柱下方,通过副钩和主钩相互配合方法完成的起吊工作。

  6. 钢梁的吊装

  第一,吊点选择。在钢梁吊装之前,需要对钢梁的重心进行合理计算,并在构件之上做明确的标注,吊装过程中吊点要尽量和吊钩、构件处于相同的铅垂线之上,对跨度比较的梁,由于侧向刚度比较小,腹板宽度比较大,为避免在吊装时发生构件扭曲和损坏,可采用双机抬吊法,起钩时保证两个起重机械之间的距离保持不变,防止发生相互拉动的问题。

  第二,屋面梁吊装。屋面梁最大的特点在于跨度比较大,为保证吊装质量,提升吊装的效率,可采用铁扁担吊装法,从而最大限度上降低索具产生的对梁的压力,具体吊装示意图如图2所示:

  图2 铁扁担吊装法
图2 铁扁担吊装法

  五、结语

  综上所述,本文结合工程实例,分析了建筑钢结构工程吊装施工方案控制要点,分析结果表明,吊装施工是建筑钢结构工程施工的重中之重,对整个钢结构工程结构的稳定性,施工质量等方面皆有非常重要的影响。因此,在吊装施工中,必须充分结合工程特性,合理布置吊点,并选择与之相适的吊装方法才能保证施工质量。

  参考文献

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