高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)的研究

【摘要】隨著高層鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，高層鋼結(jié)構(gòu)的安裝質(zhì)量對(duì)建筑工程整體施工質(zhì)量的影響程度越來(lái)越重。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程，鋼結(jié)構(gòu)吊裝尤其重要，其中必須特別注意鋼結(jié)構(gòu)的吊裝質(zhì)量與吊裝安全。本文結(jié)合工程實(shí)例，簡(jiǎn)要分析高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的吊裝施工技術(shù)，以期提高我國(guó)高層建筑整體施工質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】高層建筑；鋼結(jié)構(gòu)；吊裝施工技術(shù)

一、研究背景

隨著大型建筑工程施工數(shù)量的增多，大體量鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的吊裝也越來(lái)越普遍。鋼結(jié)構(gòu)具有施工周期短、基礎(chǔ)造價(jià)低、抗震性能好、綜合強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)吊裝屬綜合性較強(qiáng)的施工技術(shù)，因此對(duì)施工技術(shù)與安全措施的要求相當(dāng)高。本文結(jié)合工程實(shí)例，簡(jiǎn)要分析高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)。某高層建筑屬商住兩用樓，具體采用部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，總建筑面積186000m2。該建筑具體包括四座塔樓、裙樓、地下室三部分，其中地下室分成三層，每層建筑面積11567m2。該高層建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件具體包括：裙樓第五層與結(jié)構(gòu)負(fù)三層底板間每層共32條鋼管柱，其中鋼管柱管壁厚25mm、直徑長(zhǎng)1200mm；第五層勁性鋼骨混凝土柱共116條。由此可見(jiàn)，該高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝規(guī)模相當(dāng)大，此外該建筑工程建址施工用地有限，外加施工工期較緊，因此施工方面特別重視該工程鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工。下文著重探究該高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)。

二、鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工準(zhǔn)備

根據(jù)該高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工的具體情況，施工方面決定把鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工劃分成轉(zhuǎn)換層、裙樓底層至四層、地下室負(fù)三層底板至地下室首層三階段，其中各樓層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最大尺寸或重量包括：地下室鋼管柱基礎(chǔ)節(jié)重2.02t、長(zhǎng)1.2m；負(fù)三層鋼管柱重2.85t、長(zhǎng)3.7m；負(fù)二層鋼管柱重3.21t、長(zhǎng)4.2m；負(fù)一層鋼管柱重3.42t、長(zhǎng)4.5m；首層鋼管柱重4.54t、長(zhǎng)6m；二層鋼管柱重3.82t、長(zhǎng)5m；三層鋼管柱重3.82t、長(zhǎng)5m；四層鋼管柱重3.82t、長(zhǎng)5m；轉(zhuǎn)換層鋼管柱重6.8t、長(zhǎng)5m；轉(zhuǎn)換層鋼管柱重3.63t、長(zhǎng)6m；轉(zhuǎn)換層勁性鋼狼梁重6.86t、長(zhǎng)10m。該高層建筑鋼結(jié)構(gòu)具體采用JL5515內(nèi)爬式塔吊（塔樓核心筒布置）的吊裝方式。結(jié)合實(shí)際情況，施工前必須落實(shí)好下列準(zhǔn)備工作：根據(jù)塔吊起重性能與現(xiàn)場(chǎng)情況明確鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的放置場(chǎng)地；基礎(chǔ)復(fù)測(cè)，注意基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度與設(shè)計(jì)要求必須相符、基礎(chǔ)軸線標(biāo)高基點(diǎn)必須準(zhǔn)確無(wú)誤、基礎(chǔ)四周回填夯實(shí)工作必須到位；埋設(shè)螺栓與鋼管柱預(yù)埋件，注意螺紋必須設(shè)置錐形保護(hù)套；構(gòu)件預(yù)檢，具體包括構(gòu)件數(shù)量與型號(hào)、構(gòu)件外形與軸線情況、構(gòu)件安裝孔間尺寸等。

三、鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)

高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工主要包括鋼柱吊裝與鋼梁吊裝兩部分，本文著重從上述方面淺析該高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)。根據(jù)該高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工的具體情況，施工方?jīng)Q定執(zhí)行下列吊裝工藝，具體工藝流程：A1、A4棟區(qū)部分吊裝完成→A2、A3棟區(qū)吊裝至前者水平→轉(zhuǎn)換吊裝區(qū)間，采取交錯(cuò)施工方法。

（一）鋼柱吊裝

根據(jù)該高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工情況，鋼管柱安裝必須執(zhí)行下列要求：鋼管柱柱腳設(shè)置2道三級(jí)Φ32鋼的環(huán)箍；混凝土環(huán)梁與鋼管柱連接過(guò)程設(shè)置2道一級(jí)Φ25鋼的環(huán)箍；鋼管柱內(nèi)壁事先應(yīng)粉刷2道水泥漿。鋼柱吊裝的關(guān)鍵工序包括基礎(chǔ)節(jié)安裝、鋼柱調(diào)運(yùn)、鋼柱垂直度校正、現(xiàn)場(chǎng)焊接。

1.基礎(chǔ)節(jié)安裝。鋼管柱基礎(chǔ)與柱腳具體采用端承式的連接方式，即：樁面放出螺栓位置與柱軸線→植8Φ32鋼筋，具體采用植筋方法，以定位調(diào)節(jié)螺栓→安裝預(yù)埋鋼板，具體采用定位調(diào)節(jié)調(diào)平螺栓與軸線→電焊固定。

2.鋼管柱吊運(yùn)。鋼管柱起吊具體采用兩點(diǎn)捆綁垂直起吊的方法，注意起吊前必須用墊木把鋼管柱根部墊至要求高度，同時(shí)把調(diào)整好的纜風(fēng)繩、吊裝索具、溜繩固定到鋼管柱的適當(dāng)位置，以防鋼管柱根部發(fā)生變形。鋼管柱起吊過(guò)程，起重機(jī)的起鉤與起重臂的回轉(zhuǎn)必須同步，直至鋼管柱吊直方才停止回轉(zhuǎn)，此外鋼管柱的上端口必須包封，以防雜物進(jìn)入管內(nèi)。鋼管柱現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接前對(duì)接區(qū)域必須進(jìn)行除銹處理，同時(shí)必須定出柱軸線及做好水平標(biāo)高標(biāo)記。

3.鋼管柱垂直度校正。鋼管柱現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接前，對(duì)接位置必須設(shè)有調(diào)節(jié)螺桿與限位板，其中調(diào)節(jié)螺桿用來(lái)校正鋼管柱的垂直度，此外縱橫軸方向應(yīng)分別架設(shè)一臺(tái)經(jīng)緯儀，以便對(duì)柱底偏差進(jìn)行測(cè)量、對(duì)調(diào)節(jié)螺桿進(jìn)行調(diào)整，并最終確保柱底十字線與柱頂標(biāo)記重合。

4.現(xiàn)場(chǎng)焊接。鋼管柱現(xiàn)場(chǎng)焊接具體采用水平焊的焊接方式，注意對(duì)接位置應(yīng)設(shè)附加襯管，具體寬20mm、厚10mm及與管內(nèi)壁間隙寬0.5mm，以確保對(duì)接位置的焊接質(zhì)量達(dá)標(biāo)。鋼管柱焊接環(huán)焊縫具體采用CO2氣體保護(hù)焊+分段分向的焊接方式，注意分段施焊必須對(duì)稱，以防焊接變形。

（二）鋼梁吊裝

根據(jù)該高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工的具體情況，鋼梁安裝必須遵循下列要求：若鋼梁寬度≥1200mm，腹板采用摩擦型高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接，具體采用全熔透坡口的焊接方式；若鋼梁寬度<1200mm，那么腹板采用依然采用摩擦型高強(qiáng)螺栓進(jìn)行連接，此外上下翼緣板具體采用全熔透坡口進(jìn)行焊接。鋼梁吊裝的關(guān)鍵工序包括：鋼梁吊運(yùn)、現(xiàn)場(chǎng)焊接。

1.鋼梁吊運(yùn)。鋼梁的吊運(yùn)必須特別注意下列事項(xiàng)，即起吊前必須對(duì)鋼梁的節(jié)點(diǎn)板方向與位置及幾何尺寸進(jìn)行檢查，同時(shí)把摩擦面的污物與浮銹清除干凈；起吊前鋼梁必須設(shè)焊吊碼，注意安裝完畢后必須割除干凈；針對(duì)某些過(guò)重的鋼梁，必須分段進(jìn)行吊運(yùn)，同時(shí)進(jìn)行接駁。

2.現(xiàn)場(chǎng)焊接。針對(duì)轉(zhuǎn)換層框架而言，鋼梁與鋼管柱的剛性接頭必須采用“先中間、后兩邊”的焊接方式，其中鋼梁焊接順序：頂層梁、下層梁、中間層；相同節(jié)點(diǎn)的焊接順序：下翼緣、上翼緣，注意鋼梁兩端不許同步焊接。除此以外，鋼梁與鋼管柱采用相隔一道梁的焊接方式，以免發(fā)生梁、柱變形。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工并非易事，具體施工過(guò)程必定存有諸多控制要點(diǎn)與難點(diǎn)，因此施工方必須予以高度重視，尤其要重視吊裝設(shè)備、施工技術(shù)及吊裝方法的選擇，以確保高層建筑整體施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。本文結(jié)合工程實(shí)例，簡(jiǎn)要分析了高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)?？傮w而言，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工過(guò)程，施工方必須對(duì)鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工的經(jīng)濟(jì)性、適用性、安全性進(jìn)行綜合考慮，以此實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)水平的提高及高層建筑整體施工質(zhì)量的提高。

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