大型公建工程鋼結構吊裝施工技術分析

涂敏祥 馮 博 趙 暢 鄧 璇 簡澤東

大型公建工程指的是在城市建設或國家基礎設施建設中，規(guī)模龐大、功能復雜、影響范圍廣泛的公共建筑項目，通常涉及巨額投資，涵蓋多個專業(yè)領域，需要相關單位和人員精心規(guī)劃、設計、施工，滿足日益增長的公共服務需求和城市發(fā)展要求。鋼結構吊裝施工技術是指在建筑工程中，使用吊裝設備將鋼結構構件從地面或其他位置準確、安全地吊裝到預定的位置并固定的過程。鋼結構吊裝施工技術已廣泛應用于大型公共建筑、橋梁、高層建筑、廠房和工業(yè)設施等工程項目中。鋼結構作為一種重要的建筑結構形式，具有高強度、輕質、抗震性能好等優(yōu)點，因此，在大型工程中得到了廣泛應用。優(yōu)化大型公建工程鋼結構吊裝施工技術的意義在于提高工程安全性、施工效率和工程質量，適應復雜建筑需求，同時也對推動產業(yè)發(fā)展具有積極作用。這些技術的不斷創(chuàng)新和應用，將為現(xiàn)代建筑工程的發(fā)展和城市化進程做出重要貢獻。

1 大型公建工程鋼結構的特點

1.1 受自然條件影響較大

大型公建工程往往高聳于地面，如高層建筑、橋梁、體育館等，容易受到強風影響。強風可能產生巨大的風壓和風荷載，對鋼結構構件產生不均勻的外力作用，增加了結構的受力情況，要求鋼結構必須具備良好的抗風性能。大型公建工程鋼結構在自然條件下會經歷晝夜溫度的變化，尤其在寒冷地區(qū)和高海拔地區(qū)，溫度差異更明顯。鋼材的熱膨脹和收縮可能導致結構變形或產生應力，需要合理考慮溫度影響。大型公建工程鋼結構通常在室外暴露于濕度和降雨環(huán)境中。濕度和雨水可能腐蝕鋼結構，降低結構的強度和耐久性，因此需要進行防腐處理。地震和地質條件也是影響大型公建工程鋼結構的重要因素，在地震地區(qū)，鋼結構需要具備較強的抗震能力。大城市中存在大量的環(huán)境污染源，例如工業(yè)排放、交通尾氣等，這些污染物可能加速鋼結構的腐蝕和老化，對結構的使用壽命產生影響[1]。

1.2 交叉作業(yè)較多

大型公建工程鋼結構往往由多個復雜的構件組成，例如梁、柱、框架等，這些構件需要同時進行施工和安裝。由于結構的復雜性，不同部位的施工往往需要同時進行，導致出現(xiàn)交叉作業(yè)的情況。大型公建工程通常有較為緊迫的工期要求，需要在有限的時間內完成大量的工作，為了加快施工進度，施工團隊可能需要同時進行多個任務，這就產生了交叉作業(yè)。大型公建工程的鋼結構施工通常涉及多個專業(yè)的施工團隊，如鋼結構制作團隊、吊裝團隊、焊接團隊等，由于不同專業(yè)之間的工作任務和工藝流程存在交叉，因此可能會出現(xiàn)交叉作業(yè)的情況。大型公建工程的施工現(xiàn)場通?？臻g有限，特別是在城市中心區(qū)域，為了同時滿足多個施工任務，不同團隊需要在有限的空間內進行工作，導致交叉作業(yè)的出現(xiàn)。大型公建工程需要大量的材料和設備供應，不同材料和設備的調度需要時間和計劃安排，為了避免工期延誤，施工團隊可能需要在同一時間內進行不同的施工任務，從而產生交叉作業(yè)[2]。

1.3 施工要求較高

大型公建工程鋼結構施工要求較高，涉及安全性、精度、技術、環(huán)境適應性和質量等多個方面。只有嚴格遵守施工規(guī)程，合理組織施工過程，并配備高素質的施工團隊，才能確保大型公建工程鋼結構的安全、穩(wěn)定和順利完成。

大型公建工程鋼結構通常自身重量較大、高度較高，在施工過程中，如果不注意施工安全，可能導致事故發(fā)生，造成巨大的人員傷亡和財產損失。鋼結構的連接和組裝需要高精度，任何微小的誤差都可能導致結構不穩(wěn)定或不平衡。因此，在施工過程中，需要確保每個構件的尺寸和位置都精準無誤，保證整個結構的穩(wěn)固性和完整性。

大型公建工程鋼結構施工涉及復雜的工藝和技術，包括鋼材的切割、焊接、拼裝等，各個施工環(huán)節(jié)都需要熟練的工程技術和豐富的施工經驗，確保施工質量和效率。大型公建工程鋼結構施工往往發(fā)生在復雜多變的環(huán)境條件下，如高空、大風、極端溫度等，施工團隊需要具備應對各種環(huán)境的能力，確保施工的順利進行和安全完成。

鋼結構是大型公建工程的主體部分，其質量直接關系到整個工程的安全和穩(wěn)定。因此，鋼結構施工的質量要求非常高，需要經過嚴格的檢驗和驗收，確保結構的質量符合設計和標準要求[3]。

2 大型公建工程鋼結構吊裝施工技術要點

2.1 鋼結構構件的制作

鋼結構構件的制作是確保施工順利進行和工程質量的關鍵環(huán)節(jié)。制作鋼結構構件需要遵循一系列原則，保證構件的準確性、穩(wěn)固性、安全性達到施工要求。首先，要根據(jù)設計圖紙精確計算和標定構件的尺寸和幾何形狀；其次，選擇合適的鋼材，確保其質量符合工程要求；再次，在加工過程中，嚴格控制工藝措施，確保構件的加工精度；最后，進行全面的質量檢驗和試裝，確保構件質量合格[4]。

例如，在對東部新區(qū)絳溪南科創(chuàng)空間項目進行鋼結構吊裝施工中，項目總用地面積為186248.45 m2，總建筑面積為159179.63 m2，其中地上為128959.24 m2，地下為30220.39 m2，設計需要大量的大跨度鋼梁來支撐屋頂結構。在鋼梁制作過程中，首先，施工團隊根據(jù)設計圖紙計算每根鋼梁的長度、寬度、高度等尺寸，并選用高強度、耐腐蝕的優(yōu)質鋼材，如圖1 所示。在鋼梁的加工過程中，施工人員嚴格控制每道工序，確保每根鋼梁的尺寸和幾何形狀符合設計要求。其次，在焊接過程中，采取高效焊接技術，確保焊縫的牢固性和密封性。完成焊接后，施工團隊進行了全面的質量檢驗，包括尺寸檢測、焊縫質量檢查等，確保每根鋼梁的質量合格。最后，在實際吊裝前，鋼梁進行了試裝，檢查與其他結構部件的連接是否精確匹配。通過這一系列制作要點和質量控制措施，保證了鋼梁的穩(wěn)固性，為項目的順利施工提供了保障[5]。

圖1 高強度、耐腐蝕的優(yōu)質鋼材（來源：網絡）

2.2 螺栓預埋技術

螺栓預埋技術是一種重要的連接方法，用于確保鋼結構構件之間穩(wěn)固連接，在制作鋼結構構件的過程中，將連接用的螺栓提前安裝在構件上，并在吊裝時與其他構件緊密連接，能夠提高鋼結構構件精確度和施工效率。

比如，東部新區(qū)絳溪南科創(chuàng)空間項目的法務中心、臨街辦公02-1 號樓、臨街辦公02-2 號樓、臨街辦公02-3 號樓、獨棟辦公樓05-1 號樓、獨棟辦公樓05-2 號樓、獨棟辦公樓05-3 號樓及獨棟辦公樓05-4 號樓屋頂結構由多個大跨度鋼梁和鋼柱組成。在鋼梁和鋼柱的制作過程中，施工團隊使用了螺栓預埋技術（見圖2），根據(jù)設計圖紙，確定鋼梁和鋼柱之間的連接位置和螺栓數(shù)量，事先將連接用的螺栓固定在構件上，確保在吊裝時能夠快速、準確與其他構件連接。

圖2 鋼結構工程螺栓預埋技術（來源：網絡）

螺栓預埋技術可以避免現(xiàn)場安裝螺栓帶來的不便和延誤，確保連接的準確性和穩(wěn)固性。在吊裝過程中，施工人員只需將鋼梁和鋼柱的預埋螺栓與其他構件的孔洞對齊，然后通過擰緊螺母，即可完成連接[6]。

2.3 吊裝技術

吊裝技術是大型公建工程鋼結構吊裝施工技術中的重要環(huán)節(jié)，其涉及鋼結構構件從地面或其他位置準確、安全地吊裝到預定位置并固定等過程。吊裝技術的合理運用，可降低工程事故的發(fā)生概率，確保鋼結構構件的安裝，保障工程的穩(wěn)固性和持久性。

例如，由于東部新區(qū)絳溪南科創(chuàng)空間項目的屋頂結構由多個大跨度的鋼梁組成，因此，在吊裝過程中，工作人員要選擇合適的吊裝設備，如吊車、塔吊或起重機，根據(jù)鋼梁的尺寸、重量、施工現(xiàn)場的條件，選擇與施工要求高度匹配的設備。施工團隊應根據(jù)設計圖紙和施工方案，精確計算吊裝的位置、高度、角度，確定吊裝過程中的工藝和安全措施。在實際吊裝過程中，吊裝設備需要由經驗豐富的操作人員進行操作，結合工程實際，靈活運用單機吊裝法、雙機吊裝法，明確上吊點和下方點；需要有專門的人員進行現(xiàn)場指揮和協(xié)調，保證施工能夠順利進行。完成吊裝后，還需要對鋼結構構件進行定位和固定，確保構件牢固連接在一起[7]。

2.4 焊接工藝

在大型公建工程鋼結構吊裝施工技術中，焊接工藝是重要環(huán)節(jié)之一，涉及將鋼結構構件進行連接和固定的過程。焊接工藝的合理運用可以確保構件準確連接，避免連接處出現(xiàn)弱點或裂紋，保障整個結構的穩(wěn)固性和安全性。焊接工藝的高質量和精確施工，不僅能夠提高施工效率，還能降低施工成本，為大型公建工程的順利完成提供堅實的保障。

例如，在東部新區(qū)絳溪南科創(chuàng)空間項目鋼結構吊裝施工中，內部建筑的主要結構由多個鋼梁組成。制作鋼梁時，施工團隊使用焊接工藝進行構件的連接，根據(jù)設計圖紙和施工方案，確定焊接的位置和方式，包括焊接的種類、角度、焊縫的長度等。結合焊接要求和工藝標準，選擇合適的焊接方法，如電弧焊（見圖3）。焊接過程中，施工人員需要重點關注焊接的質量和穩(wěn)定性，控制焊接溫度和時間，確保焊縫的牢固和密封。焊接完成后，需要對焊縫進行檢查和質量驗收，確保焊接質量符合相關規(guī)范和要求[8]。

圖3 電弧焊（來源：網絡）

3 結語

大型公建工程鋼結構吊裝施工技術的研究與應用是建筑領域不斷創(chuàng)新和發(fā)展的重要方向，在未來的發(fā)展中，應不斷加強對吊裝施工技術的研究與創(chuàng)新，結合現(xiàn)代科技手段，提高施工的智能化水平，保障工程施工的高效、安全和精確，加強施工管理和人員培訓，提高吊裝施工人員的技術水平和專業(yè)素養(yǎng)。相信隨著大型公建工程不斷涌現(xiàn)和建筑領域的不斷發(fā)展，鋼結構吊裝施工技術將迎來新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)，為現(xiàn)代建筑的高質量發(fā)展貢獻更多的力量。