建筑钢结构吊装施工技术解析

摘要：本文采用工况较为特殊的工程实例，对建筑钢结构吊装施工技术进行了较为详细的解析，对钢结构吊装施工中的重点有所阐释，有一定的参考价值。

Abstract: In this paper, a rather unusual conditions engineering example, steel erection of the building construction technology for a more detailed analysis of the steel erection construction has been the focus of interpretation, there is some reference value.

关键词：建筑钢结构；钢结构吊装；施工技术

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

0引言

钢结构工程具有很多优点，尤其工业厂房多为钢结构，钢结构工程的吊装施工技术已经非常成熟，具有完整的理论基础和大量的实际施工经验支撑，但即便这样，像所有的建筑工程一样，每个工程都因其独特的工程特点、特定的工程环境而形成期施工的独特性和唯一性，所以钢结构工程的施工在成熟的理论下又应当具有灵活的应用与使用方法。本文以某钢结构厂房的吊装工程为例，在有边坡、河道的影响下重型悬挑构件采用的吊装技术进行了详细的阐述。

1工程概述

1．1设计概况

湖北省某重工机械企业新建钢结构厂房为钢结构单层工业厂房，厂房总建筑面积约1．8万m2，钢构工程量4100余吨。厂房总平面尺寸长244m，宽108m，共计3跨、每跨36m，进深方向共38条轴线。进深方向剖面呈高低跨形式，中间跨檐口标高26．66m，两侧跨对称，高度18．1m，厂房内两个低跨设计有100t桥式吊车及高跨内为200t桥式吊车，吊车梁轨道标高11．45m。其中1轴～35轴，轴线柱距12m。35～38轴线为悬挑构件(见图1)。

1．2现场场地及环境情况

本工程现场场地较为开阔，地面预先铺设了100cm厚的建筑垃圾，地面及基础承载力高于100kPa，为了满足高吨位汽车吊进入及吊装需求。在悬挑梁下方约15m处为一新开挖码头，边坡为垂直石砌挡土墙，码头尚未启用，与外界河道未连通，因此码头内没有水压力。挡土墙高度5m。

2该工程吊装的特点

1)因厂房内设有三个重型吊车，因此钢结构厂房单位面积用钢量极大，每平方米用钢量高达178kg，已远远超过通常单层厂房的设计用钢量。

2)构件品种多、尺寸大:主要包括36m长钢箱梁、屋架支撑、钢制轨道梁、格构式H型钢柱，屋面、墙面系统，构件种类多;单根钢柱最高达27m，增加了运输和安装的难度。

3吊装难点

悬挑梁的吊装是该工程的重点与难点，因为它不仅有构件尺寸大、重量大、精度高的特点，而且梁的下方为5m高挡土墙，一侧临空，存在吊车站位受限制，悬挑梁的固定等问题。

4机械设备选型及吊装方案的确定

本项目的吊装思路可分为两大部分，一部分为1轴～35轴的3连跨门架及柱间支撑以及吊车梁、制动梁等，另一部分为35轴～38轴间悬挑部分箱式吊车梁、制动梁等。

4.11轴～35瑑瑥轴基本跨吊装方案

1)吊装基本顺序为:吊装前准备工作构件地面拼装格构柱吊装钢梁吊装柱间支撑安装吊车梁安装制动梁安装。

2)现场配备6块1．5m×4m，厚度20mm的钢板，必要时用来保证吊车支腿处地基承载力。

3)所有柱在工厂制作完成，整根运至施工现场。单根柱最重18t，最长27m。梁在加工厂分为四段制作，现场拼装完成，最重5t，拼装完长度约为35m。梁拼装用一台50t汽车吊。钢梁扶正需要翻身起板时采用两点翻身起板法，平面外采用钢管加强。

4)格构柱的吊装与机械选用。格构柱中最大构件为E轴，轴柱，重量约18t，柱高27m。选用80t汽车吊吊装。其参数选定为吊臂长度36m;回转半径6．5m;起重量22t。钢柱采用人工抬升辅助就位，构件就位后采用单机旋转法吊装。在堆放柱时，尽量使柱的绑扎点、柱脚中心与基础中心三点共圆弧。

5)钢梁的吊装与机械选用钢梁最重5t，最高安装高度27m。计划选用50t汽车吊吊装。其参数选定为吊臂长度40．10m;回转半径8m;起重量7．5t。

6)吊装要点。第1榀钢梁拼装完工后，要用1台50t吊车将钢梁就位于相应柱子上(见图2)。在钢梁就位过程中应用足够长的缆风绳系在钢梁的两端，方便地面人员操作，当钢梁到了位置后(不松开缆风绳)，由施工人员用螺栓将钢梁固定在柱顶。安装顺序，为了减少吊装累计误差，应先中间轴向两个边轴顺序吊装。

第2榀钢梁吊装过程同第1榀，但要注意吊完第2榀钢梁时，立即要用系杆和钢檩条将两榀梁连接起来，以使钢梁处于稳定状态。捆绑柱的钢丝绳与柱角处应用切开的钢管衬底，防止柱角切断钢丝绳。

4．235轴～38轴悬挑梁吊装方案

1)关于挡土墙稳定性考虑。新开挖的码头挡土墙外侧并未与河道连通，即外侧无水压力。为了保证挡土墙的稳定性，按照1∶1坡度考虑，汽车吊车工作位置应离开挡土墙5m以上，再考虑汽车吊本身工作尺寸，计算回转半径为13．6m，按照14m考虑。

2)最大构件特征:箱式吊车梁长度32m;重量40t;安装后高度为19．9m。

3)安装步骤:首先安装中间的制动梁，然后散装制动梁上下的连系梁和支撑，最后吊装箱式吊车梁。

4)制动梁重量7．6t，安装高度11．45m，回转半径选用80t汽车吊吊装。80t汽车吊性能参数见表1。

5)箱式吊车梁的吊装。

a．吊点选取:采用4点吊装，钢丝绳绑扎于梁中心两侧(需要进行多次试吊并及时重新绑扎吊索)。因箱式吊车梁刚度足够大，考虑安装方便在保证构件稳定的前提下，可将索具长度适当放短。

b．机械选用:选用300t汽车吊。LTM1300/1-300t全液压汽车吊机主臂额定性能见表2。

安装高度、工作半径及起重量满足要求。

c．索具选择:

重量40t，则吊索拉力F=400000/(4×0．707)=141442N。

选用32．5mm(6×37+1)钢丝绳，则:钢丝绳破断拉力R=1700N×16．25×16．25×3．14=1409565N。

钢丝绳破断拉力换算系数α=0．82。

钢丝绳安全系数取K=8。

钢丝绳容许拉力S=αR/K=0．82×1409565/8=144480N。

吊索拉力F=141442N＜容许拉力S=144480N，故钢丝绳满足安全使用要求。

d．捆绑吊车梁的钢丝绳与梁角处应用切开的钢管衬底，防止梁角切断钢丝绳。

e．吊车梁翻身就位后，必须进行试吊。试吊时吊车起吊一定要缓慢上升，做到各吊点位置受力均匀并以钢梁不变形为最佳状态，达到要求后即进行吊升旋转到设计位置，再由人工在地面拉动预先扣在大梁上的控制绳，转动到位后，用高强螺栓固定，并且与北段的吊车梁焊接连接。箱式吊车梁吊装位置立面、平面图见图3，图4。

5结语

在本工程施工前通过对工程施工条件的了解和充分的数据采集，进行了一系列的数据计算，制订有针对性的施工方案，总结出一种适合此复杂环境下的吊装技术，在实际施工过程中及时对施工现场情况进行汇总分析，灵活的选择施工方法和施工技术，本工程在施工前后在施工技术上所取得的经验是非常具有代表性的，具有借鉴和参考的价值。

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