工用廠房建筑的鋼構(gòu)件施工及吊裝

盛文軍

（中鐵十八局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司，天津 300308）

工用廠房建筑的鋼構(gòu)件比較多，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大大提升了施工及吊裝的難度，對施工技術(shù)、施工工藝等方面也有極高的要求[1]。再加上工用廠房建筑鋼結(jié)構(gòu)體型比較大，施工環(huán)境比較復(fù)雜，安全事故數(shù)量也比較多。因此，要想最大限度地提升工用廠房建筑的鋼構(gòu)件施工及吊裝的綜合效率，就必須充分結(jié)合工程特點(diǎn)，對各種環(huán)節(jié)施工技術(shù)及安全技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)剖析，并選擇科學(xué)、可行的施工措施對施工全過程進(jìn)行管理，才能在保證施工安全的基礎(chǔ)上提升施工效率?；诖?，開展工用廠房建筑的鋼構(gòu)件施工及吊裝的研究就顯得尤為必要。

一、工程概述

本工程為煙臺路通精密科技股份有限公司數(shù)字化產(chǎn)業(yè)園一期工程，位于山東省煙臺市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)貴陽大街與無錫路口。建筑占地面積32825.48m2，總建筑面積35178.72m2。建筑高度14.2米。結(jié)構(gòu)形式為單層全鋼排架結(jié)構(gòu)，由五連跨組成，其中兩跨為30米跨度，其余三跨為24米，總長265米。彩鋼板屋面及彩鋼板維護(hù)，抗震烈度七度。

二、吊裝設(shè)備設(shè)置要求

本工程在施工中采用的25噸汽車起重機(jī)主要特點(diǎn)為：

第一，主流型譜中的25噸產(chǎn)品。

第二，更大承載平臺：行駛狀態(tài)22噸，額外送2噸副配重。

第三，更強(qiáng)動力：濰柴WP9H336發(fā)動機(jī)+10擋變速箱，滿足G類車標(biāo)準(zhǔn)。

第四，更強(qiáng)性能：45m主臂，2級支腿橫向跨距7.4m；最大起重力矩大于1800kNm,全伸臂最大起重量7.5噸，綜合起重能力高出行業(yè)20噸15%-20%。

第五，豐富的功能：標(biāo)配操縱室俯仰機(jī)構(gòu)、倒車影像、三色燈等。

三、工用廠房建筑的鋼構(gòu)件施工及吊裝的要點(diǎn)

（一）鋼柱的施工及吊裝

鋼柱選用25T汽車吊進(jìn)行吊裝，吊裝方法如下：

1.旋轉(zhuǎn)法吊裝

將柱的吊點(diǎn)和柱腳等中心位置都放置在吊車運(yùn)行的半徑上，吊機(jī)起吊鋼柱時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)吊臂就可以完成鋼柱安裝工作，無需吊車刻意行走。在本工程施工中，為最大限度地保證施工效率，在進(jìn)行鋼柱堆放時(shí)要保證鋼柱綁扎點(diǎn)、柱腳中心和基礎(chǔ)中心三個點(diǎn)均處于相同圓弧之上。汽車雙機(jī)旋轉(zhuǎn)吊裝示意如圖1所示：

圖1 汽車雙機(jī)旋轉(zhuǎn)吊裝示意圖

2.滑移法吊裝

滑移法也是鋼柱吊裝中常用的方法，既能保證鋼柱安裝質(zhì)量，也可以提升安裝效率，保證基礎(chǔ)杯口和鋼柱吊點(diǎn)處于吊車作業(yè)半徑上。在進(jìn)行吊柱安裝過程中，在下端板上設(shè)置一個可滑動板，保證柱下端可以隨著柱另一端的提升逐步滑移到指定位置[2]。在起吊過程中，要將綁扎好的柱子緩慢吊離地面20cm之后停止起吊高度，對吊索的牢固程度、吊車的穩(wěn)定性等進(jìn)行全面系統(tǒng)的檢查，確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之后，打開回轉(zhuǎn)手剎，將鋼柱下放到安裝面40～100mm，然后對基線進(jìn)行對準(zhǔn)控制，緩慢指揮吊車下放工作，鋼柱安裝到指定位置之后，通過錨固螺栓臨時(shí)緊固。然后進(jìn)行校正處理，控制誤差小于20mm。通過全站儀或者經(jīng)緯儀對鋼柱的垂直度進(jìn)行全面檢驗(yàn)，如果偏差較大必須及時(shí)校正，保證安裝質(zhì)量?；羞^程示意圖如圖2所示。

圖2 滑行過程示意圖

3.鋼柱的校正

鋼柱校正是鋼柱吊裝過程的重中之重，校正效果是否達(dá)標(biāo)，直接決定了整個廠房工程施工的總體質(zhì)量及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。鋼柱校正時(shí)的注意事項(xiàng)主要包括以下幾點(diǎn)：

第一，保證鋼柱中心位置和杯口中心線對齊后，再進(jìn)行鋼柱安裝的垂直度校正，保證校正結(jié)果的科學(xué)性。

第二，在鋼柱橫軸和縱軸之上，分別安裝兩臺經(jīng)緯儀，先進(jìn)行鋼柱底部垂直翼緣板和中心線的校正，然后進(jìn)行鋼柱頂部校正。如果發(fā)現(xiàn)中線偏離，則可以斷定鋼柱安裝的垂直度不足，可通過調(diào)節(jié)拉繩或者支撐的方式進(jìn)行處理。并在屋架吊裝安裝之前或者豎向鋼結(jié)構(gòu)安裝之前，也要進(jìn)行鋼柱復(fù)核校正，確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)之后才能進(jìn)行下一道工序施工[3]。

第三，在用纜風(fēng)繩調(diào)整鋼柱安裝的垂直度時(shí)，要保證松緊鐵楔和纜風(fēng)繩的松緊同時(shí)進(jìn)行，避免發(fā)生錯位偏移。

第四，在鋼柱吊裝施工中，外界因素也會造成較大影響，比如陽光、溫度的差異，會引起一定的應(yīng)力誤差，需要及時(shí)調(diào)整消除，并且在地腳螺栓固定之前要再次進(jìn)行復(fù)測。

（二）鋼梁的施工及吊裝

鋼梁吊裝是本工程施工的重難點(diǎn)。為保證施工質(zhì)量，本工程所用的鋼梁結(jié)構(gòu)都在工廠預(yù)制，運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場之后拼裝為一個整體，然后進(jìn)行吊裝操作。在進(jìn)行鋼梁扶正操作時(shí)，需要進(jìn)行多次試吊，確定最佳的吊裝方法和吊裝參數(shù)。在試吊過程中，吊車要緩慢抬起，并保證每個吊點(diǎn)受力的均勻性和一致性，避免鋼梁在吊裝過程中發(fā)生應(yīng)力變形，確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求之后，再旋升吊機(jī)到設(shè)定位置。通過人工地面拉動預(yù)制梁控制繩索的方法，將鋼梁移動到設(shè)計(jì)位置進(jìn)行安裝，安裝到位之后，先由板鉗夾緊固定，再用高強(qiáng)度螺栓固定[4]。

（三）鋼結(jié)構(gòu)的施工及吊裝

根據(jù)起重量及起重高度要求，鋼結(jié)構(gòu)安裝主要采用汽車吊，廠房里每跨安排一輛吊車；配備1臺25噸汽車吊配合進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)安裝；另配備1臺25噸汽車吊配合構(gòu)件卸車及倒運(yùn)。鋼絲繩采用Ф19.5，6×37，140kg鋼絲繩。

鋼結(jié)構(gòu)在具體安裝之前，必須對鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量進(jìn)行全面系統(tǒng)檢查。如果鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、變形或者缺陷等超過了設(shè)計(jì)允許偏差，嚴(yán)禁應(yīng)用到施工中，做報(bào)廢處理或者返廠處理。在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)安裝和測量校正中，需要充分結(jié)合工程特性和相應(yīng)的工藝要求合理選擇。比如：在厚鋼板或者異種鋼板焊接、高強(qiáng)度螺栓安裝等方面，要嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)開展。鋼結(jié)構(gòu)接觸面要有至少有70%的部分緊貼，用0.3mm厚塞尺全面檢查，可插入的總面積之和不能超過頂緊面積的30%，邊緣部分的最大間隙不能超過0.8mm。[5-6]

（四）檁條施工及吊裝

將捆綁結(jié)實(shí)的檁條采用現(xiàn)場吊機(jī)吊運(yùn)至安裝部位。因?yàn)闄_條單重小，且普遍都是線性桿件，綁扎起來相對比較容易。但吊裝過程比較耗時(shí)，為保證安裝適度，在檁條吊裝時(shí)可采用一鉤多吊的方法，來保證吊裝效率[7]，如圖所示3所示：

圖3 檁條施工吊裝示意圖

四、工用廠房建筑的鋼構(gòu)件施工及吊裝的安全技術(shù)要點(diǎn)

第一，所有的吊裝人員必須做到持證上崗，并熟悉鋼結(jié)構(gòu)施工及吊裝的注意事項(xiàng)及要點(diǎn)。起重人員必須持有特種工作證，熟悉起重機(jī)的性能、使用范圍、操作步驟等，并明確鋼結(jié)構(gòu)吊裝的安裝程序及方法。在起重范圍中的信號指揮人員及掛鉤操作人員必須經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)，并熟知本工程鋼結(jié)構(gòu)吊裝中的各項(xiàng)安裝操作規(guī)程，無論是起重機(jī)操作司機(jī)，還是吊裝指揮人員，都要熟練掌握各種手勢、旗語、哨聲等。

第二，起重機(jī)械行走的路基及軌道應(yīng)堅(jiān)實(shí)平整、無積水。

第三，起重機(jī)必須具有可靠的超高限位及力矩限位器，在吊鉤上設(shè)置合理的保險(xiǎn)裝置，避免發(fā)生脫鉤掉落問題。

第四，定期檢查起重機(jī)的各種零部件。如果發(fā)現(xiàn)變形、裂紋、腐蝕嚴(yán)重、焊縫開裂必須及時(shí)處理，并且在正式吊裝之前，還要進(jìn)行試吊、靜荷載和動荷載試驗(yàn)，確認(rèn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)之后，才能開始吊裝操作，嚴(yán)禁超負(fù)荷吊裝，嚴(yán)禁在吊裝中維修。

五、施工體會

為保證工用廠房建筑的鋼構(gòu)件施工及吊裝質(zhì)量，需要從施工前、施工中、施工后三個階段同時(shí)入手。在施工之前，要編制詳盡的施工方案，明確各環(huán)境施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，做好人員培訓(xùn)工作堅(jiān)持持證上崗。施工中，制定項(xiàng)目質(zhì)量計(jì)劃，對特殊鋼結(jié)構(gòu)施工吊裝要進(jìn)行明確規(guī)定，制定控制措施，嚴(yán)格按照施工工序開展施工工作。施工后項(xiàng)目部在單位工程完工后，組織工程自檢和竣工預(yù)驗(yàn)收，達(dá)到要求后，向業(yè)主及監(jiān)理提出檢查申請，組織確認(rèn)檢查。

安全施工是整個工程施工的重中之重。在整個施工過程中，必須把安全放在第一位，切實(shí)做好安全第一、預(yù)防為主，將按照工作落實(shí)到實(shí)處，保證施工的安全性。

本文結(jié)合工程實(shí)例，分析了工用廠房建筑的鋼構(gòu)件施工及吊裝。分析結(jié)果表明：工用廠房建筑鋼結(jié)構(gòu)跨度比較大，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜，但施工工期普遍比較多，對鋼結(jié)構(gòu)施工和吊裝的質(zhì)量及安全性有很高的要求。因此，在具體施工中，必須嚴(yán)格按照工程特性，選擇合理吊裝設(shè)備，并從鋼柱吊裝、鋼梁吊裝、鋼結(jié)構(gòu)吊裝、檁條等方面同時(shí)入手進(jìn)行控制。此外，還要充分做好安全保障工作，才能保證各道工序高質(zhì)量、高效地完成。