浅谈高层建筑钢结构吊装施工技术

【关键词】高层建筑；钢结构；吊装；十字劲板；焊接 

　　一、高层钢结构建筑吊装的施工技术要求 

　　（一）编制安装顺序图表 

　　安装前编制柱、主梁、次梁安装顺序图表。图中标明每个构件的平面位置、安装顺序号和构件名称等。安装顺序表中反映出每个构件的安装顺序号、构件名称、构件所在图纸号、构件重量、构件外形简单描述等。 

　　（二）做好前期准备 

　　积极组织技术人员认真审阅图纸，做好图纸设计交底和技术交底的准备工作，备齐工程所需的资料和标准图集，编制施工图预算和分部工程材料计划以及劳动力需求计划和工机具的需要情况。向施工人员进行施工组织设计和技术交底，把工程的设计内容、施工计划和施工技术要求等，详尽的向施工人员讲解清楚，落实施工计划，制定技术责任制的必要措施。做好现场定位桩的测设工作，完成工程的定位放线工作等。 

　　（三）选择钢结构吊装的机械设备 

　　在钢柱安装过程中应根据现场的实际情况选择合理的吊装机械设备，这是钢结构的安装中最为重要的一项工作。当前，钢结构高空吊装的主要设备就是塔式起重机，对于低空吊装可以使用履带起重机来完成。目前，在钢结构安装的机械设备中比较常用的就是液压集群千斤顶，它传动力量大，容易传递与配置，从而被广泛使用。 

　　（四）测量放线 

　　1、施工准备工作 

　　（1）人员准备 

　　设测量放线员两名，必须具有丰富的施工测量放线经验，并经过专业培训，持证上岗； 

　　（2）测量仪器 

　　包括经纬仪、水准仪、塔尺、钢卷尺，所有测量仪器均经过计量检测单位检定。 

　　2、主体钢结构的施工测量应与主体工程的施工测量轴线相配合，使主体钢结构坐标、轴线与建筑物的相关坐标、轴线相吻合（或相对应），测量误差应及时消除不得积累，使其符合主体结构的设计要求。 

　　3、测量放线在基础施工完成后进行，每个钢柱设置垂直、水平方向的控制线并做好标识。严格控制测量误差，垂直方向偏差不大于H/1000，中心位移不大于5mm，测量经过反复核查、检验，确保准确无误，并做好标识。 

　　4、施工验线工作，轴线、基础标高检查，须在构件进场前进行。 

　　5、预埋铁位置和轴线的复测，依据控制桩或轴线点，有关单位共同参加，符合设计及规范要求后方可进行下道工序的施工。 

　　二、高层建筑钢结构吊装施工技术要点 

　　（一）吊装准备工作 

　　钢结构吊装前按照构件明细表核对进场构件，查验质量证明单和设计更改文件，检查验收构件在运输过程中造成的变形情况，并记录在案，发现问题及时进行矫正至符合要求。对于预埋件，先检查复核轴线位置、标高偏差、平整度，然后弹出十字中心线和引测标高，并取得基础验收的合格资料。 

　　（二）吊装工艺流程 

　　柱底标高控制→轴线复测→钢柱吊装就位→校正复测→梁安装→复测→焊接。 

　　（三）钢柱的吊装 

　　1、焊接十字劲板 

　　在安装钢柱之前，需现场进行住脚十字劲板的安装（十字劲板于浇筑混凝土时预埋铁进行全熔透焊）。焊接十字劲板前需确保预埋铁的平整度，待十字轴线放线完毕后便可进行焊接，焊接时确保垂直。 

　　2、吊装钢柱 

　　采用塔吊缓缓提升钢柱，待钢柱提升25cm～30cm后，检查塔吊钢索是否牢固，然后继续提升塔吊将钢柱提升至安装面后，在离安装面5cm～10cm的距离时，将柱脚底部的十字槽与之前焊接好的十字板对正，然后下降塔吊将钢柱插进十字劲板。检查钢柱的垂直度偏差度（2cm以内），然后焊接钢柱与十字劲板，确保焊接牢固后松开塔吊。最后用全站仪对钢柱的垂直度进行校对。 

　　注：1——钢柱平方时；2——钢柱起吊中途；3——钢柱直立 

　　3、钢柱临时固定措施 

　　在高空焊接和安装钢结构，最主要解决的是外防护和焊接操作平台的问题，可将两者合二为一，通过楼层内的满堂红架体向外挑出一个外防护单排架子，既保证了施工操作要求，又保证了施工安全需要。每根钢柱与架管做临时固定，可保证钢柱的垂直度和位置要求。最终将钢柱安全准确的吊装到高空。 

　　（四）安装钢梁 

　　1、吊装前对梁的型号、长度、截面尺寸 和牛腿位置、标高进行检查。装上安全扶手和扶手绳（就位后挂在。端柱。），在钢梁上翼缘处适当位置开孔作为吊点。 

　　2、吊装用塔式起重机进行，主梁一次吊一根，两点绑扎起吊。次梁和小梁可采用多头吊索一次吊装数根，以充分发挥吊车的起重能力。 

　　3、当一节钢框架吊装完毕，即需对已吊装的柱梁进行误差检查和校正，对于控制柱网的基准往用线坠或激光仪观测，其它往根据基准用钢卷尺量测。 

　　4、梁校正完毕，用高强螺栓临时固定，再进行柱校正，紧团连接高强螺栓，焊接柱节点和梁节点，进行超声波检验。 

　　5、墙剪力板的吊装在梁、柱校正固定后进行，板整体组装校正检验尺寸后，从侧面吊入，就位找止后用螺栓固定。 

　　图2 钢梁安装示意图 

　　（五）构件焊接 

　　高层钢结构的构件大多都是采用强焊接进行连接，在这个过程中，其不仅焊接量大，质量也要求的比较高。由于是高层建筑，结构非常高，多数的焊接工作都是在高空中完成，安全控制比较难，气候影响也比较显著。因此，需要根据现场的施工条件选择合理的焊接技术以及合理的设备与材料，关注在高空中实施焊接的操作条件，并培养专业的焊接人员，其次，由于在焊接过程中会出现风雨天气，还应提前做好预防气候带来的干扰问题，这是钢结构焊接工作的关键部分。另外，在指定焊接方案的同时必须考虑到焊接质量及焊接功效等因素。焊接技术要点如下： 　　1、钢柱之间常用坡口电焊连接，主梁与钢柱的连接，一般上、下翼缘用坡口电焊连接，而腹板用高强螺栓连接。次梁与主梁的连接基本上是在腹极处用高强螺栓连接，少量再在肝下翼缘处用坡口电焊连接。 

　　2、焊接顺序 

　　上节柱和梁经校正和固定后进行接柱焊接。柱与梁的焊接顺序，先焊接顶部柱梁节点，再焊接底部柱梁节点，最后焊接中间部分的柱梁节点。 

　　3、坡口电焊连接应先做好准备（包括焊条烘培，坡回检查，设电弧引入、引出板和钢垫板井点焊固定，清除焊接波日、周边的防锈漆和杂物，焊接口预热）柱与柱的对接焊接，采用二人同时对称焊接，柱与梁的焊接也应在往的两侧对称同时焊接，以减少焊接变形和残余应力。 

　　4、对于厚板的坡口焊，打底层多用直径4mm焊条焊接，中间层可用直径5mm或6mm焊条，盖面层多用直径5mm。焊条。三层应连续施焊，每一层焊完后应及时清理。盖面层焊缝搭坡口两边各2mm，焊缝余高不超过对接焊件中较薄钢板厚的1/10，但也不应大于3.2mm。焊后，当气温低于0℃以下，用石棉布保温使焊缝缓慢冷却，焊缝质量检验均按二级检验。 

　　5、两个连接构件采用高强螺栓连接，其紧固顺序是：先主要构件，后次要构件。 

　　工字形构件的紧固顺序是：上翼线→下翼缘→腹板。 

　　同一节柱上各梁柱上节点的紧固顺序是：柱子上部的梁柱节点→柱子下部的梁柱节点→柱子中部的梁柱节点。 

　　每一节点安设紧固高强螺栓顺序是：摩擦面处理一检查安装连接板（对孔、扩孔）→临时螺栓安装→高强螺栓安装→高强螺栓紧固→初拧→终拧。 

　　6、为保证质量，对紧固高强螺栓的电动技手要定期检查，以终拧用电动板手紧固的高强螺栓，以螺栓尾部是否拧掉作为验收标准。对用测力扳手紧因的高强螺栓，仍用测力扳手枚，如有问题应及时返工处理。 

　　结语 

　　综上，在高空钢结构安装中，要总结已建成的钢结构住宅工程的经验，满足住宅在适用性能、环境性能、经济性能、安全性能、耐久性能方面的综合要求，形成完善的建筑体系。吊装设备的选择、吊装方法的选择、吊装安全保证是整个高空钢结构施工的难点和控制要点。 

　　参考文献： 

　　[1]杨英华.浅析高层建筑全钢结构的施工技术[J].建材与装饰，2009.7. 

　　[2]徐刚.高层建筑钢结构安装施工技术探讨[J].四川建材，2008.6. 

　　[3]赵伟.超高层建筑钢结构施工技术与管理[J].钢结构，2007.11. 

　　[4]张富贵.浅谈超高层钢结构建筑的施工控制要点[J].建筑科学，2011.2.