鋼結構起吊工裝吊裝施工技術

程必濱

（福州建工<集團>總公司，福建 福州 350000）

0 引言

建筑鋼結構工程是以鋼材為主體材料的工程，較之土木主體材料工程具有更優的抗震性、抗復雜荷載性。鋼結構工程多選擇構件標準化預制加工+現場吊裝模式，起吊工裝吊裝施工技術應用效果對最終建筑主體結構穩定性具有直接的影響。因此，探索鋼結構起吊工裝吊裝施工技術的實施要點非常必要。

1 鋼結構起吊工裝吊裝施工項目概述

1.1 工程基本情況

寧德市水陸聯運中心（一期工程）建設內容包括西側1#、2#、3#倉庫及配電水泵房、門衛等配套設施。一期工程建筑面積合計37248.30m2，計容建筑面積66658.22m2。

工程配送倉庫采用單層輕型門式鋼架結構。1#配送倉庫總長度96m，總寬度60m，結構最大跨度為20m；2#配送倉庫總長度156m，總寬度84m；結構最大跨度為21m；3#配送倉庫總長度240m，總寬度60m，結構最大跨度為20m。工程屋面圍護選擇360°咬合固定的雙面壓型鋼板屋面，由上層至下層組成為：≥0.6mm 厚SMP 烤漆鍍鋅單層隱藏式壓型鋼板+0.33mm 厚聚丙烯防水透氣膜+75mm厚（16kg/m3）超細玻璃棉+白色聚丙烯貼面+鍍鋅檁條+內層壓型鋼板；墻面圍護工程為雙面壓型鋼板外墻體，采用雙層彩色壓型鋼板內填50mm 厚超細玻璃棉（外板排板方式為豎排）。內、外層墻板分別采用鍍鋅彩鋼板、鍍鋁鋅彩鋼板。

1.2 工程實施難點

結構中鋼柱與鋼梁形式為H 型鋼柱+變截面H 型鋼柱，柱距為12m，鋼材材質均為Q345B；而屋面檁條、墻面檁條材質均為Q345A熱浸鍍鋅Z、C 型冷彎薄壁型鋼；柱腳錨栓材質均為Q235B；高強螺栓采用10.9S（摩擦型連接）。因跨距、柱距均處于較高的水平，在結構沒有完成最終安裝任務前極易出現整體穩定性喪失進而垮塌情況，此時，恰當選擇鋼結構起吊工裝吊裝方案就至關重要。

1#、2#、3#配送倉庫建筑消防高度均為13.5m，建筑規劃高度均為12.65m，一層樓面標高分別為±0.000=7.700、±0.000=7.900、±0.000=7.800。而配電水泵房建筑消防高度、建筑規劃高度分別為5.6m、6.2m，一層樓面標高為±0.000=6.700；門衛房建筑消防高度、建筑規劃高度分別為3.5m、4.65m，一層樓面標高為±0.000=6.600。由上述數據可知，工程鋼結構施工高度處于較大的數值，鋼結構屋面臨邊洞口數量較多，對于吊裝技術安全應用提出了較大的難題。

2 施工方案

2.1 起吊工裝支撐

起吊工裝支撐系統的選擇是起吊工裝吊裝作業開展的關鍵環節，選擇與要求相符的支撐機械不僅可以保證起吊工裝吊裝進度，而且可以為鋼結構的分段劃分營造良好的條件。因此，在選擇起吊支撐機械時，需要綜合考慮鋼柱、鋼梁結構形式以及分段重量，結合現場施工條件，對支撐機械進行支撐重量、支撐半徑、支撐高度的評價。最終確定鋼柱起吊工裝支撐為纜風繩臨時固定+鋼柱間支撐。其中鋼柱間支撐需要在相鄰兩排鋼柱設置完畢后進行支撐。

2.2 起吊工裝提升

在鋼結構施工階段，工程1#、2#、3#配送倉庫鋼結構起吊工裝吊裝模式為平行施工，根據1#、2#、3#配送倉庫鋼結構安裝任務，可以依據9 臺25t 汽車吊作為起吊工裝提升機械，每棟廠房配備3 臺汽車吊，每跨配備一臺25t 汽車吊負責鋼柱吊裝施工。所選擇的汽車吊為QY25K 汽車起重機，其中長臂長度為28.52m，起重重量為3300～5400kg，吊臂仰角為55～65°，起升高度為23.70～26.28m。同時需要組織3 支安裝隊，獨立利用3 臺25t 汽車吊，執行鋼結構吊裝施工，起吊工裝提升施工內容包括鋼柱、鋼梁兩個方面。

2.2.1 鋼柱吊裝

在鋼柱吊裝時，設定吊裝半徑為16.0m，中長臂長度為28.52m，最大起升高度為23.70m，起重重量為3300kg，單根鋼柱重量低于最大起重量。因鋼柱主要構件形式為H 型鋼，根據H 型鋼的吊點情況、重量，可以選擇恰當規格及長度的鋼絲繩、卡環。同時依據穩定可靠、吊裝便捷、防控變形的原則，在鋼柱頂部進行吊點設置，配合專用夾具進行鋼柱頂部封頭板的穩固夾持，配合鋼柱下方木枋的穩固墊設，降低鋼柱起吊時地面拖拉以及由此造成的地面、鋼柱表面損傷風險。

在吊點選擇完畢后，將基礎表面完全清理，依據預先埋設件方位進行預測放線并穩固放置保溫塊，保證保溫塊、基礎面緊密平整接觸，進而在測量人員跟蹤抄平的基礎上進行底部螺帽的調整。底部螺帽調整要依據鋼柱四面中心線、基礎放線中心線整齊對接（或中心線偏差在規范許可范圍內）的標準。隨后在起吊機械的支持下，穿上壓板、擰緊螺栓，完成鋼柱就位，并拉設纜風繩，提高鋼柱穩固性。為減少吊車支腿次數，可以選擇每跨兩鋼柱中間設置，進行臨時吊裝道路的設置。即在跨中安排吊車，執行兩側鋼柱吊裝任務，保證全部鋼柱整段加工、整段吊裝作業效率。

2.2.2 臨近鋼梁安裝

在鋼柱安裝完畢后，應及時進行臨近鋼梁安裝，以便降低框架體系失穩風險。在鋼梁吊裝時，設定吊裝半徑為12.0m，中長臂長度為28.52m，最大起升高度為26.28m，起重重量為5400kg，單根鋼梁重量低于最大起重量。

施工前，鋼梁吊裝提升與鋼柱吊裝提升近似，均需要根據構件吊點、重量，進行多長度、多規格的鋼絲繩以及卡環準備，同時鋼梁還需要準備鋼扁擔、起重鉗。在這個基礎上，基于吊裝鋼梁件自身穩定要求以及高空作業量控制需要，可以依據放樣尺寸與設計要求進行每一吊裝單元的組對跨接[1]。在地面按跨將鋼梁拼成整段后，進而在3 臺25t 汽車吊的支持下吊裝就位。在鋼梁組對跨接完畢并確認無誤后，進行可拆卸式安全繩的安裝，并將一條可由兩人牽引的晃繩設置在鋼梁兩端，便于控制空中鋼梁吊裝角度。鑒于鋼梁長度較長，工程選擇吊點位于中心兩邊對稱設置的平衡梁四點吊裝法。該方法應用時，需要經起重鉗將吊點緊固夾持在鋼梁上翼緣兩側。吊點夾緊后，技術人員需要進行安裝位置的再次測量以及臨時螺栓固定。在安裝位置進行單榀鋼梁的吊裝就位。

2.3 穩定安裝

在起吊工裝提升作業完成后，技術人員需要在吊機摘鉤前利用纜風繩固定鋼梁兩側。同時以吊機摘鉤前利用纜風繩固定鋼梁兩側完畢為節點，第一時間進行相鄰兩鋼梁之間水平支撐、系桿、屋面檁條的安裝及校正。穩定體系中鋼梁矯正內容包括跨中垂直度的測量校正、軸線位置偏移的測量校正、鋼梁撓度的測量校正等。確認無誤后進行永久固定（高強螺栓），獲得穩定體系[2]。

在進行相鄰兩榀鋼梁以及鋼梁間系桿、水平支撐及部分檁條安裝的基礎上，逐步擴展進行后續構建安裝，以便形成一個穩定的結構體系。順次操作至一個區域鋼架安裝完畢后，插入剩余屋面檁條、墻面檁條安裝作業。在檁條安裝完畢后，進行屋面板、墻面板、門窗順次安裝，完成全部鋼結構安裝任務。

3 施工技術應用要點

3.1 鋼柱安裝

根據鋼結構件起吊工裝吊裝施工技術方案內容，技術人員可以支撐柱為著手點，進行安裝，形成一個空間穩定體系后，進行擴展安裝[3]。

首先，在鋼柱安裝前，技術人員應進行安全環的穩固焊接，并對爬梯綁扎牢固度、表面清潔度進行再次檢查。在確定無誤后，依據相對標高，從基準點引出控制標高位置，促使鋼柱橫向放置在墊木上，為后續標高控制提供依據。進而交替緩慢進行起鉤、旋轉、移動三個動作，保證鋼柱吊裝就位過程中螺栓絲扣完好無損，且構件與地面無拖拉。

其次，在鋼柱吊裝臨時就位的基礎上，需要采用纜風繩臨時固定。同時在鋼柱定位后，技術人員還應以點焊形式，進行鋼柱底板與螺帽、墊板的牢固焊接，以便形成一個空間剛度單元[4]。

最后，技術人員應以每一根鋼柱安裝完畢為節點，綜合考慮垂直度、軸線、標高、焊縫間隙等因素，進行初步校正，為桁架安裝奠定基礎。

3.2 鋼梁安裝

在鋼梁吊裝前，技術人員不僅需要進行表面污物的仔細、完全清理，而且需要將易產生浮銹的連接板和摩擦面銹漬完全清除。進而在地面將安全繩以及附帶連接板、螺栓安裝在待吊裝鋼梁上，水平就位并利用沖釘調整跨間距，避免鋼梁接頭孔洞存在偏差。在鋼梁接頭孔洞調整完畢后用大于對應節點螺栓總數的30%的若干個普通螺栓（2 個以上）配合建立臨時連接[5]。同時考慮到鋼梁軸線位置準確性對鋼柱垂直度也具有較大的影響，因此，技術人員應及時利用絞刀擴孔的方式對鋼梁連接螺栓孔軸線偏差進行調整，保證相應偏差在規范允許范圍內。

在鋼梁吊裝時，可以借助鐵扁擔（橫吊梁）進行，并在第一榀屋架梁吊裝作業完成后，立即利用纜風繩進行固定，并在其與前一榀屋架梁之間進行支撐、系桿、部分檁條安裝，配合側向支撐措施，降低鋼梁變形過大，致構件出現失穩問題的概率。

3.3 檁條安裝

在鋼柱、鋼梁施工完畢后，技術人員可以利用汽車吊串吊的方式，進行Z350×120×20×2.5、Z350×120×20×3.0 屋面檁條安裝。安裝時以檁條靠近檁托板為節點，在鋼沖釘的配合下調準檁條孔與檁托孔并經螺栓連接固定，逐根安裝檁條。而在墻面檁條安裝過程中，技術人員則需要以柱頂設置滑輪組提升的形式，依據與屋面檁條安裝相同的流程進行操作[6]。進而將腳手板鋪設在屋面檁條上，經鋼筋固定腳手板、檁條，以屋面檐口為起始點，逐次進行每一道拉條的拉近安裝、側向彎曲度調整。

3.4 安全操作

為了保證鋼結構起吊工裝吊裝作業安全開展，技術人員應根據前期施工經驗，進行安全專項施工方案的編制，并對進場施工人員進行安全教育、每日施工前安全交底。同時根據安全標準要求，合理布置安全網、生命線、“臨邊”安全防護措施。

在起吊提升工作中，綜合考慮每次貨物重量以及裝卸固定，負責人員對全部設備進行必要檢查、監督，保證配載合理。特別是在鋼柱起吊鋼絲繩與卡環準備完畢后，技術人員應在鋼柱上穩固綁扎爬梯，同時牢固焊接安全環，在柱梁對接位置也需要設置安全防護措施，為后續工序操作提供安全防護。

4 結束語

綜上所述，鋼結構起吊工裝吊裝施工涉及了起吊支撐、起吊提升、穩定安裝幾個環節。技術人員應根據設計文件以及技術規范，安全操作。并有針對性地控制鋼柱“臨邊”、鋼梁臨時就位等環節，降低施工安全風險，保證施工技術實施效果。