建筑钢结构工程吊装技术浅析

建筑钢结构工程吊装技术浅析

言立波,石灿锋

浙江精工钢结构集团有限公司   浙江省绍兴市   312000

摘要：为了确保钢结构施工质量，需要重点关注钢结构吊装作业，通过制定详细的吊装作业方案以及相关防护措施，不断提升钢结构吊装作业的质量效率，确保钢结构吊装作业的施工安全。钢结构吊装作业是一项系统性的工程，应从方案准备、吊装前准备、预埋件管理、钢梁的吊装等环节入手，将吊装作业进行细化，确保安全施工的理念融入每个施工环节，加强监督与管理，确保整体作业的安全，为钢结构在建筑行业的推广与应用奠定好的基础。

关键词：钢结构；吊装施工技术

引言

在现代建筑工程施工中，钢结构工程吊装是确保整体工程顺利进行，提升钢结构工程施工质量的重要举措。为确保钢结构吊装工程施工的顺利进行，需要在施工各个环节做好把控工作，落实吊装安全技术的规范标准，对工程吊装各个环节进行质量管控，确保建筑钢结构工程吊装施工作业过程中人员的安全。

1、影响建筑钢结构吊装施工的因素

吊装设备是确保整体工程顺利实施的基础，设备的选用是钢结构工程施工吊装作业的关键。在吊装设备选择过程中，必须结合工程实际情况，通过科学的筹划以及精准的计算，确保吊装设备的性能能够满足工程使用需求。在吊装设备选择过程中，应考虑其是否具备易操作、易拆装、易控制的特点，避免吊装设备在拆卸安装过程中增加额外的费用支出，或对设备造成损坏，并且在吊装设备进行作业之前，需要对设备的稳定性以及安全性进行试验检测，确保其性能可靠。钢柱和钢梁在吊装作业过程中必须符合标高，确保垂直度、轴线、标高等数据信息符合施工作业标准后，才能够进行下一个环节施工。因此，在吊装作业过程中需要反复校正，对建筑数据进行系统性、科学性的统筹计算，减少建筑数据对测量校正造成的影响，确保钢结构吊装作业能够快速完成测量校正工作，保证吊装施工的质量。钢结构吊装作业过程中，钢结构吊装构件的质量直接关系的工程吊装作业的安全。钢结构材料以及构件质量标准必须满足设计图纸的相关要求，在钢结构构件运输至工地现场时，需要对其进行材质检测，依照设计图纸反复对照钢结构的构件数量、焊接标准、核对钢结构构件的形状，依照构件安装顺序进行吊装作业，确保整个吊装作业安全有序。

2、钢结构屋盖吊装施工技术应用要点

2.1钢结构准备工作

首要任务便是做好准备工作，具体作业要点如下。（1）轴线、标高复核。结构安装前应对基础轴线和标高再次进行检查，其柱应符合如下要求；柱间距符合标准要求；柱垂直度符合标准要求；柱顶面预埋钢板为支承面，支承面的允许偏差应符合规范要求。（2）施工现场的构件临时堆场设在总体平面布置图指定的位置，在地面上铺设木方，以减少钢构件堆放时产生的变形。构件堆放时注意排水方向，不要阻碍地面排水。（3）钢构件进场验收，钢构件、材料验收的主要目的是清点构件的数量并将可能存在缺陷的构件在地面进行处理，使存在质量问题的构件不进入安装流程。（4）钢结构构件标识为保证加工厂及现场二者之间的统一，必须准确地给每个构件进行编号，采用条形码扫描系统扫描构件铭牌上的条形码，将条形码数据读入计算机系统进行处理。钢结构构件只有按一定的规则和顺序进行堆放，才能保证其安装有条不紊地进行。

2.2成品支座的安装

进入到成品支座安装环节后，需注意以下内容：第一，在对支座安装之前，需要提前做好相关设计，确保上盖结构与下底座结构之间的连接件，处于稳定的连接状态，这样也可以确保制作安装后可以自由转动，满足后续施工活动的进行。第二，体育馆中使用的轴线柱顶标高会存在一些差异性，为确保所安装支座的应用价值，在对其进行安装前，需要对顶板实际高度进行精准测量，同时也会在柱顶板位置处标记“十”定位线，以便于后续定位工作的顺利展开。第三，等待支座吊装到既定位置后，需要借助检测仪器对支座安装位置进行检测，根据检测经过微调支座结构，确保结构安装结果的合理性。通常情况下，安装误差需控制在3mm以内，以提高结构安装结果的可靠性。第四，为了降低消除温度应力带来的负面影响，在支座安装工作完成后，暂时不将其和预埋板焊接在一起，待所需结构均完成安装后，再进行焊接施工。

2.3钢丝绳合理选择

在钢结构屋盖吊装过程中，钢丝绳属于重要的吊装结构，在应用中具有综合强度高、弹性回量高、耐磨性强、综合韧性强等优势，并且在出现毛刺问题后也很容易进行检查，能够有效防止事故问题发生。目前在体育馆钢结构屋盖中，使用较多的钢丝绳包括6股7丝、7股7丝、6股19丝等，结合实际情况来做出选择，以满足不同重量结构的吊装需求。在钢丝绳的应用中，多使用四根钢丝绳来作为吊索，最外端两根钢丝绳的角度控制在45°左右，而钢丝绳的安全系数不能小于8，以满足相应的使用需求。另外，在实际应用中也需要借助公式来进行参数计算，从而得到准确的计算结果，以提高所选钢丝绳选择结果的合理性。

2.4钢结构卸载作业

完成上述作业内容后，进入到钢结构卸载作业环节，在该环节的作业活动中应注意以下内容：第一，为了提高结构卸载过程的有序性，在实际应用中需要考虑到组合支撑胎架应用状态、卸载同步性等内容，随后按照依次卸载的方式来进行处理，起到稳定卸载的作用。第二，在工作开始前需要做好卸载成员的岗位培训工作，同时做好技术交底、安全交底等工作，以减少卸载过程中质量事故的发生。并且卸载过程中的信息也需要及时进行传递，以便于后续相关工作的顺利进行。第三，卸载过程中需要安排专业人员来指挥作业活动，这样也可以确保卸载过程可以尽量同步，过程中也需要做好应力变形参数检测，待满足安全要求后可以进入下一卸载作业环节，并利用千斤顶来作为辅助装置，以提高卸载结果的可靠性。

3、吊装技术保证措施

3.1吊装前准备工作

①认真学习设备拆装技术要求、施工图纸，并组织作业人员了解设备吊装（拆）的程序及工艺，作业前进行技术及安全交底。②提前设计好组装方案，安装工作人员根据此方案对现场进行施工，并且需要对工作环境以及道路设施、电源和照明系统进行全方位检查，并根据规定对施工测量现场的净空尺寸和极限尺寸进行预估，结果表明极限尺寸达到了相关标准。③起重设备安全装置、机械性能需要满足设备吊装要求；核对设备主要部件的起吊就位半径尺寸，满足设备起吊的技术要求。④对设备以及部件的质量进行检查，具体包括它们是否具有裂纹、扭曲以及破损和缺陷等，这些设备和部件需要达到相关标准要求，发现问题要及时采取处理措施。⑤根据设备起吊程序提前选择合适的起吊钢丝绳及卸扣。吊装（拆）前，检查起重机保养维修记录，选定能够符合起吊能力的设备。⑥为了保证传输信号的准确性，需要建立精准便捷的传播方式，例如，指挥人员可以采用对讲机的方式与起重机司机进行沟通交流。

3.2构件安装安全操作措施

（1）钢梁安装的爬梯、缆风绳绑扎、钢梁构件的连接部位设置安全操作平台时，必须要确保操作平台角钢与钢柱连接紧固，能够满足工人作业需求。（2）焊接作业时必须采取防火以及防护措施，对于电焊作业需要设置专人的看守，可在焊接作业下方放置一个火盆，避免焊接电焊火花掉落，造成人员烫伤，并在焊接部位配置灭火器。（3）为防止起重作业过程中吊钩意外滑落，可在吊钩上设置弹簧卡槽，保证钢丝绳只能装入不能自动排出。（4）钢丝绳与构件连接部位可捆绑麻片，避免构件与钢丝绳摩擦，导致钢丝绳开裂，造成安全隐患。（5）在钢丝绳起吊过程中，必须要确保吊装角度小于30°。（6）在起重作业之前必须检查吊机绳索，一般在起吊设备离地面5cm后，检查起重机械设备的运行情况。（7）在安装作业过程中应划定安全区域拉直警戒线，禁止非施工人员进入安装作业过程中，可用角钢和钢筋焊接工人操作吊篮，便于工人施工作业。（8）工人在施工作业过程中必须悬挂安全绳以确保安全。

3.3钢结构施工信息化管理

建立钢构件运输监控系统，实时掌握钢构件的运输过程，为施工现场协调调度施工资源提供数据支持。该系统包括手机APP终端、GPS定位终端、信息化物流管理系统。在信息化平台中填入运输车辆的相关基础信息，设置运输起点和终点并划定起点和终点的范围，设置发货人和接货人信息。在信息化平台中钢结构构件装入运输车辆，工厂使用PDA设备扫构件二维码后进行装车，司机师傅使用运输软件选择自己的车辆，并拍摄车辆照片开始运输，运输过程中通过运输软件自动记录轨迹、速度、声音等，钢结构构件运到指定地点后拍摄车辆照片结束运输。钢结构构件运输监控效果显著，不仅采用了定位轨迹的方式，还利用手机录音、速度检测等功能，实时掌控运输过程中所发生的事件，其信息化平台中与运输软件连接的构件、模型、车辆、司机、时间、轨迹、速度、声音均能进行记录和统计分析，且车辆驶出起点范围和驶入终点范围时由信息化平台自动通知发货人和收货人，有效完成构件运输过程中的自动化监控，为钢结构的构件安装提供有利的运输保障。分析二维现场布置图纸并根据现场实际情况在平面布置图内标注测站位置、目标球位置以保证最佳扫描效果，使用三维扫描仪对现场实况、运输车辆、起重设备及构件进行扫描，合并模型得到现场实际模型及设备模型。利用现场实际扫描模型可在Ｒevit等建模软件内进行碰撞测试，从而分析出现场实际容量及运输方案，并进行安装方案模拟。本工法的写实三维建模效果显著，不仅采用TrimbleTX8三维扫描仪的强大写实造型功能，还利用建模软件对现场模型进行参数化，准确地表达了现场的实际造型，对以后构件堆放、运输、车辆调度等工作效率的提高发挥了极大的作用，能最大化利用拼装场地的有限空间，同时提前进行钢结构吊装方案模拟，避免吊装过程中发生碰撞，为钢结构施工提供有利保障。

3.4吊具、索具安全使用要求

在吊装作业过程中应按照相关技术规范，定期对吊装作业所使用的吊具以及索具进行检查，通过检测和标定吊具、索具的性能状态。钢丝绳在作业过程中最怕打结和扭曲，不仅会导致吊装钢结构发生碰撞，不利于测量校正工作的开展，而且钢丝绳打结会直接导致钢丝绳磨损加剧，甚至会出现断裂的情况。为避免此类情况的发生，应确保钢丝绳处于良好的润滑状态，可每年对其浸油保护尽量减少钢丝绳的磨损。在吊装作业过程中应减少钢丝绳与尖锐物体之间发生的摩擦，对于起吊物的棱角以及与钢丝绳直接接触部位，可使用较软的材料进行防护。钢丝绳具有导电性，在吊装作业过程中，避免钢丝绳与带电物体进行接触。对于钢丝绳的存放则需要放置于干燥通风的室内，并且做好防腐蚀防锈处理。对于钢丝绳两端使用绳卡固定连接时，绳卡间的距离应按照相关规定进行设置，并且要检查绳卡连接部的牢固情况。在使用卸扣时，操作人员必须经过相关培训，在使用之前应检查卸扣型号是否匹配，与钢结构部位的连接是否固定可靠。在钢结构构件起吊过程中，严禁使用螺栓或金属棒代替销轴，起吊过程中不允许有较大的碰撞，卸扣本体不能承受横向弯矩作用即承载力应在本体平面内。对于卸扣支撑点的设计，应沿着卸扣的中心轴线上避免卸扣偏心载荷，卸扣与钢丝绳锁具配套作为捆绑锁具，横销部分应与钢丝绳锁具的锁眼进行连接，避免钢丝绳与卸扣发生摩擦导致横削脱离。

3.5吊装全过程安全监控

各部位叠合构件吊装过程中，应对下部水平和竖向支撑体系的变形及应力状态进行检测，保证竖向支撑体系、水平支撑体系的可靠性。通过现场三方检测，对支撑体系的变形、检测，监测点的布置符合GB50026-2020《工程测量标准》的变形监测要求。各部分叠合构件的吊装过程要求平稳进行，各部位吊点的吊装过程偏差变化量不得超出25mm。

3.6进行试重

在主吊每次转场安装完成之后正式吊装工作开始前，需进行一次试重，是对吊车安装工作完成情况和吊车性能的一次检验。试重流程分为外观检验、空载试验、动载试验。外观检验的内容有：再次检查臂架系统、起升系统、回转系统和行走系统是否安装正确（必要时使用望远镜），周边环境是否有障碍物，基础沉降是否超标。空载试验的内容有：起落吊钩，踩制动，观察有无异常；起吊钩至极限位置，校验吊钩过卷限位装置工作是否正常；起落主臂、副臂，校核棘爪、制动、上下限位装置工作是否正常；机体正反回转360， 观察有无异常；履带前后行走，观察有无异常。

4、注意事项

吊装作业人员必须有熟练的钢结构安装经验;起重人员持有特种人员上岗证;起重司机应熟悉起重机的性能、使用范围、操作步骤,同时应了解钢结构安装程序、安装方法,起重范围内的信号指挥;司索工应经过严格的培训,必须熟知的安全操作规程;司机与指挥人员吊装前应相互熟悉指挥信号,包括手势、旗语、哨声等。在高空作业的人员必须遵守高空作业安全技术规程,戴好安全帽,系好安全带,保证安全帽下颌带系紧,安全带应高挂低用。起重机机械的各项指标应进行严格检查,机械路面及轨道应坚实平整、无积水。吊装前应进行试吊,试吊验收完成后再进行正式吊装作业,不得超负荷吊装,不准在吊装中维修机械,严格遵守安全操作规程“十不吊”,在吊装区域内设置安全警戒线,非作业人员不得入内。检查钢丝绳的使用情况,检查各项指标符合要求后方可使用;钢丝绳不得扭劲及结扣,绳股不应凸出,各种使用情况安全系数不得小于标准;钢丝绳在滑轮与卷筒的位置应正确,在卷筒上应固定可靠。吊钩在使用前检查表面有无裂纹及刻痕;吊钩是否有变形;严禁在吊钩上补焊、打孔。吊钩表面必须保持光滑,吊起钢网架距离原支座20~30cm时,应停钩检查设备和吊物有无异常情况,如有问题停止吊装,并及时处理。钢网架悬空后注意要严格执行安全应急措施,做好应对各种安全问题的预案。使用手拉葫芦提升重物时,拉动链条时只许一人操作,严禁两人及两人以上一起拉动,操作时严禁站在葫芦的正下方。两机抬吊注意应选用同类型起重机,根据起重能力对吊点进行荷载分配。两机抬吊在操作过程中要相互配合,工作协调,尽量保持平衡。信号指挥明确,分指挥必须听从总指挥;禁止高空抛物,所用工具必须放置在随身携带的工具包内。

结束语

钢结构吊装作业是一项系统性的工程，应从方案准备、吊装前准备、预埋件管理、钢梁的吊装等环节入手，将吊装作业进行细化，确保安全施工的理念融入每个施工环节，加强监督与管理，确保整体作业的安全，为钢结构在建筑行业的推广与应用奠定好的基础。从方案沟通、优化设计，到吊装机械选定、签订租赁合同吊车进场，项目部环环紧扣、落实到位。经过一个月的努力，大件设备顺利吊装完毕，在保质保量完成工作的同时节省了大量成本、保证了工期，为项目后续施工和如期竣工奠定了良好的基础。

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