超高层建筑钢结构吊装的施工关键技术与安全管理

【摘要】近年来，随着经济den的发展，我国的建筑行业也取得了飞速的发展。超高层建筑中钢结构施工已普遍采用，其中吊装施工技术在实际施工中应用十分广泛。本文以深圳市某超高层工程为例，对钢结构吊装施工的筹划及准备、钢柱与钢梁吊装过程中的关键施工技术以及安全管理进行分析，从而解决施工中的难题，以期对相关领域的研究和实践起到些许作用。

【关键字】超高层建筑，钢结构，吊装施工，关键技术，安全管理

中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：

一．前言

加强超高层建筑钢结构施工中吊装工程的安全管理工作，有助于提高工程的施工进度和建筑质量，在实际施工过程中建立安全施工的监督管理机制，能够提高施工质量，在超高层建筑施工过程中建立一套完善的安全管理体系是十分复杂和必要的，应该针对建筑物的实际情况，建立切实可行的系统的有效的科学的管理模式。

二．工程概况

深圳市某超高层工程由地下室、裙楼、二座呈镜像对称分布的塔楼组成。建设用地面积14788.29 m2，总建筑面积157425.87 m2，其中地下建筑面积约30158m2，裙房约20234 m2，住宅约100696 m2，幼儿园约1600 m2。建筑基底面积8750.65 m2，容积率8.55，建筑密度59.17％，建筑高度：149.95m。本工程为超高层高尚住宅楼，建筑设计使用年限为100年，建筑防火分类：一类，建筑耐火等级：一级，抗震设防烈度：7度，人防工程等级：六级。结构类型：核心筒－框支剪力墙结构；建筑层数：地上48层，地下4层，裙房2层，19～20层、35～36层设有避难间。其中：①地下室：共四层，结构层高为3.9m、3.9m、3.9m、5.85m，地下四层至地下二层主要用途为车库与各设备用房，人防地下室设在地下四层，人防面积2542 m2；地下一层为商业用房。②裙房（2层），建筑层高分别为6.0m、4.8m，主要用途为商业用房。③塔楼（50层），转换层在3层、建筑层高为3层8.1m；3层以上（4～50）为住宅，建筑层高为2.9m。

本工程钢结构构件的分布情况为：在主塔楼-2至3层顶框支柱KZZ1a、KZZ1～KZZ5，设计采用型钢混凝土柱，转换层采用劲钢梁。劲钢柱56根，劲钢梁31根；型式为两个焊接H型钢交叉而成，壁厚25mm；总用钢量1200吨，由此可见，本工程钢结构吊装工程量是相当大的。另外，由于本工程是旧村改造工程，拆迁面积有限，造成现场施工用地紧张，工期紧凑，因此，钢结构吊装施工是本工程的一大重点和难点。

三．超高层建筑钢结构吊装施工前准备

为了使吊装施工快速、安全的开展，在吊装之前必须做好以下几个方面的准备：

1．检查设计图纸并对图纸进行学习、审核和会审，对图纸中的不详、有疑问的地方及时地向甲方交谈，并对其交谈结果进行确认。

2．组织施工人员熟悉设计图纸与安装规范要求，掌握安装工程验收标准，并备齐相关施工质量检查、验收规范及质量表格。

3．钢构件的加工制作质量以及型号必须符合规范与设计的规定，并有出厂技术文件和合格证明。

4．施工现场必须满足其施工的要求，路面无障碍、地面结实、标高与轴线符合要求。

5．必要的工器具必须准备好，如吊索具、扳乎、垫木、装机械、扭矩扳乎、焊机、乎持电动砂轮、电钻、撬棍、焊钳等。

6．焊条、螺栓、涂料等连接材料必须有相关质量的证明，并符合有关国家标准的规定以及设计的要求。

7．对施工机械进行组装、调试，使其有良好性能。

四．超高层建筑钢结构吊装施工关键技术

1．吊装顺序

不同的建筑工程有着不同的吊装顺序，就本工程而言，其吊装顺序没有明确的规定，则按照实际情况决定。

2．钢梁吊装

本工程钢梁安装经调整后必须满足下列技术要求:钢梁水平偏差为L/1000,目不应大于10. 0mm;钢柱的垂直度偏差为H/1000,目不应大于10.0mm;钢柱间距偏差为士4mm。吊装梁的吊索夹角一般不得大于60度，钢梁的吊点设置在梁的二等分点处，在吊点处的吊耳设置在钢梁上翼缘上，待钢梁吊装就位完成之后割除。钢梁拼装:钢梁在吊装前以地面作为工作平台进行涂装、拼装，用螺栓按要求紧固。钢梁绑扎:钢梁按合理的绑扎点进行两点绑扎。钢梁起吊:在钢梁两端分别绑扎一根缆风绳随钢梁起吊，起吊时保持钢梁两端平衡，钢梁超过钢柱柱顶200mm以上才能徐徐下降，与柱了对位，起吊时要注意风力对起吊的影响。

3．钢柱吊装

在进行钢柱安装定位时，应该注意在每一节钢柱安装完工后对其进行测量调整，在本工程中，要求如下:十字中心线偏差毛小于等于1mm;柱顶标高偏差为3mm;垂直度偏差h/1000,且不应大于10. 0mm。钢柱安装过程中偏差控制要点:地下室钢柱主要包括Z1钢竹柱、Z2箱形柱、Z3日字巨柱。安装时全部采用100t履带吊吊装就位，其最大吊装分段为Z3-3(分段3)钢柱，重量为32. 8t 钢柱安装后，应对柱顶作一次标高实测，根据实测标高的偏差值来确定是否对后一节钢柱的高度进行调整。标高偏差值为3mm，只记录不调整，超过3mm需进行调整。

本工程钢柱安装过程中结构稳定控制措施：

（一）采用揽风绳临时固定。

（二）采用码板进行加强。

（三）采用临时支撑进行固定。钢柱安装过程中垂直度校正措施校正的方法是:大多采用螺旋千斤顶作微调来完成垂直度的校正，校正过程中应边调整边测量，每次调整幅度不宜过大。吊点设置在预先焊好的连接耳板处。为防止吊耳起吊时的变形，采用专用吊装卡具，采用单机回转法起吊。采用4根钢兹绳起吊，起吊时，不得使柱端在地面上有拖拉现象。

五．超高层建筑吊装施工安全管理分析

1．在对超高建筑物钢结构工程的安全管理过程中，应该对楼板混凝土建筑、栓钉熔焊、压型钢板铺设、焊接结构、测量校正、吊装、构件验收和构件制造等环节进行安全管理。在超高层建筑物之中的吊装工程之中，完善安全管理体系是一项具体而负责的工作，应该对在施工过程之中出现的矛盾进行及时的解决、如果没有对过程进行及时有效的控制，不仅会使工程的工期受到损害，同时会使建筑物的质量受到一定程度的影响。

2．对施工过程的管理可以分为安全文明施工、施工工期控制、材料质量控制、焊接质量控制、精度控制、构件安装、吊装前的准备、构件进场验收、构件制造等。在施工的过程中使用整体调整和单柱校正相结合的方式，使超高层建筑钢结构吊装施工的施工关键技术与安全管理水平得到有效的提高。

3．在对钢结构进行安全管理的过程中，应该将制造的规范、工艺和工程试验有效的结合起来，最终在实验的过程之中，覆盖所有的接头要求和接头形式，针对在超高层建筑物之中的形式要求和规范要求，进行灵活的选择。与此同时，对于那些富有经验的承包商，应该对其以往的焊接工艺进行评价，在制造钢柱的过程中，应该采取切实可行的工程措施和工艺措施，最终促进施工过程的顺利进行，并使其施工质量得到进一步的提高。

4．在进行吊装的过程之中，安全施工是十分重要的环节，在进行钢结构施工的过程中，因为其具有悬空作业和高空作业的特点，因此，十分容易产生在高空中坠下零件的现象，很容易造成严重的安全事故，为了减少这种安全隐患的产生，应该在施工的现场设立完善的监督安全小组，在每个安装过程中设置专门的人员进行管理，对员工进行在职培训，使员工的安全教育水平得到提高，不断完善员工的安全施工意识，在员工之中树立起“安全第一”的思想。

5．在管理的过程之中，将安全管理知识落实到生产之中。在建立完善的安全管理的基础之上，着重对薄弱部分加强保护，通过安全网的增设和树立安全护栏，使施工现场的文明程度和安全程度得到提高，最终提高超高层建筑之中的安全管理机制。

六．结束语

超高层建筑钢结构吊装施工关键技术对于钢结构吊装施工的质量具有重要的意义，同时加强钢结构吊装施工技术的安全管理对于确保工程安全具有重要的作用。

参考文献：

[1]李华钢 邓利辉 超高层建筑钢结构吊装施工技术研究 [期刊论文] 《价值工程》 ISTIC -2010年31期

[2]李宏生 超高层建筑钢结构吊装施工的施工关键技术与安全管理 [期刊论文] 《科技创新导报》 -2012年8期

[3]崔晓强 胡玉银 吴欣之 超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施 (被引用 12 次) [期刊论文] 《建筑机械化》 -2009年6期

[4]刘司华 超高层建筑钢结构吊装工程的施工监理及安全管理 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2011年18期

[5]罗梦恬 国金中心高层钢结构施工过程中若干问题研究 [学位论文]， 2008 - 同济大学土木工程学院 同济大学：建筑与土木工程

[6]苏铁斌 宫健 卢俊嶙 超高层钢结构伸臂桁架安装技术 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2011年24期

[7]卜天富 赵春潮 陈钧颐 超高层内爬塔式起重机特殊拆装技术 [会议论文]，2011 - 中国建筑学会建筑施工分会2011年八届二次年会暨施工技术交流会

[8]仓恒芳 刘亚非 钮国清 陆伟 于国权 赵永福 超高层建筑134.2m高空大型连体结构施工技术 [期刊论文] 《建筑施工》 -2006年6期