建筑钢结构吊装施工工艺及稳定性验算研究

建筑钢结构吊装施工工艺及稳定性验算研究

孔报

庆云鑫达彩钢钢结构工程有限公司   山东 德州  253700

摘要：随着人们生活水平的提高和城市化进程的不断加快，越来越多的超高层建筑在全国各地涌现。超高层建筑钢结构吊装作为一项重要的施工技术，在其中发挥着不可替代的作用，当前，大众对于高层建筑的需求逐渐增加，建筑业也面临着更高的施工难度和风险，随之而来的是越来越高的技术和安全要求。超高层建筑作为现代城市建设的标志性建筑，其钢结构的施工是一个非常复杂和困难的过程。运用现代化手段助力钢结构吊装施工才能确保整个施工过程的安全、质量可控，尽量减少吊装施工过程中安全事故的发生。在进行吊装作业前，尤其是大重量的钢结构吊装作业前必须进行吊装验算，从而使施工过程尽可能安全。

关键词：建筑；钢结构；吊装

引言

在低碳环保理念越来越深入人心的大环境下，传统钢筋混凝土建筑工程因能耗大、污染大、效率低，有逐步退出历史舞台的趋势。而钢结构建筑因质量轻、污染少、预制率高、效率高等优势，得到了大范围推广和应用。但同时对施工技术的先进性、高效性、安全性提出了更高的要求，吊装施工是钢结构建筑施工的关键环节，此项技术的应用效果直接关系到钢结构的优势以及各项功能能否顺利展现出来。本文仅就建筑钢结构吊装施工技术进行分析，以资参考。

1建筑钢结构工程施工技术的应用特征

与传统的钢筋混凝土结构相比，建筑钢结构的重量更轻。也正是因为这一特征，建筑钢结构的应用可以承受更大的压力。另外，建筑钢结构的可塑性比较高，在施工过程中，如果发现不符合施工标准的建筑施工，可以随时采取重建措施。在重建的过程中，还不用更换钢筋混凝等施工材料，施工成本更低，施工效益更高。与普通的施工材料相比，建筑钢材料的力学性能较好。将这一材料应用到建筑工程施工过程中，还可以保证钢结构施工流程的规范性，为钢结构工程施工质量的控制提供保证。人力成本投入较少，相应的施工成本也会随之降低，有利于提高工程经济效益。钢材是钢结构工程施工过程中的主要施工材料，具有极强的硬度和韧性，与传统的施工材料相比，配比更加简单，施工工艺也更加简单。

2建筑钢结构吊装施工顺序

（1）预处理：对吊装设备进行检查和维护，对吊装现场进行勘查和分析，确定吊装方案和作业安全措施，准备吊装设备和材料。（2）搭设吊装设备：按照吊装方案，在施工现场搭设吊装设备，包括吊装钢绳、吊钩、吊装索等，同时安装防护网、设置安全区域。（3）吊装主梁：先吊装建筑主梁，将主梁吊装至预定位置，确保安装位置的准确性及主梁安装的稳定性。（4）吊装副梁：根据吊装方案，依次吊装副梁，确保副梁在主梁上的位置准确，且稳定。（5）吊装楼板：吊装楼板时，需要确保楼板平稳地进入吊装机具的工作范围内，然后在吊钩上安装吊装带，利用吊装机具将楼板吊装至指定位置，然后再固定在主梁和副梁上。（6）吊装其他构件：按照吊装方案，吊装立柱、桥架、外墙板等其他构件。（7）检验和清理：吊装工作完成后，对吊装结果进行验收和评估，确认吊装质量和安全性；同时清理吊装现场，撤回吊装设备和材料，恢复现场环境。需要注意的是，各个步骤的具体顺序和流程需要根据建筑结构和吊装方案进行适当的调整和变化。同时，为确保吊装过程的安全和质量，需要配备专业的技术人员进行现场指导和操作。

3建筑钢结构吊装施工工艺及稳定性验算

3.1钢柱吊装施工工艺

吊装前将安装爬梯安装在钢柱的一侧，同时在钢梁牛腿位置处安装临时操作平台，便于钢柱对接时工人焊接操作。预先将吊耳焊接在耳板处。起吊中当钢柱吊到预定安装位置正上方约２００ｍｍ时，塔吊先暂停稳定后，将钢柱对准底部预埋扣件螺栓孔和十字线后再缓慢下落，确保钢柱四边中心线与基础十字轴线对准。如果存在偏转，则需通过上下耳板相连接的螺栓实现调整。如果存在偏差较大，则需要通过安装千斤顶来实现钢柱的纠正，此过程可借助经纬仪进行观测控制。纠偏完成后通过高强螺栓进行临时固定，再通过起落钩与撬棒调节，达到设计标高值偏差５ｍｍ以内的要求。最后打入钢楔，实现钢柱固定。

3.2钢梁吊装施工工艺

钢梁采用结构内塔吊整根进行吊装。对于结构中大跨度钢梁安装，由于现场场地有限，不能进行大跨度钢梁地面拼装整根吊装的的施工方式，因此采用钢梁分段吊装，钢梁分段位置下部设置临时支撑架，外侧悬挑区域采用塔吊及汽车吊混合吊装的形式对外侧悬挑钢梁完成吊装。随钢柱安装顺序进行，相临钢柱安装完毕后，采用塔吊及时进行钢梁安装，钢柱安装后及时用钢梁连接固定，总体的安装次序为：先主梁后次梁，先内后外、先下后上。

3.3钢梁吊装验算

该文教钢构件吊装过程中，钢梁吊装分析采用通用有限元分析软件Ｍｉｄａｓ，计算荷载为结构自重。结合工程结构中钢梁跨度较大的一段钢梁进行吊重分析（钢梁长１３.４ｍ），钢梁截面Ｈ１２００×４００×２５×４０ｍｍ（ＧＫＬ１７），材质为Ｑ３４５Ｂ，重量为７.５ｔ，将参数输入软件，其中钢梁节点及内部加劲板重量在软件中通过调整自重系数来考虑，取１.２。

3.4钢柱吊装验算

钢柱有限元分析取钢柱ＱＤ３ＧＺ－４，钢柱高度约８.１ｍ，截面Ｐ９００×５０ｍｍ，材质为Ｑ３４５ＧＪＢ，重量约为１６.０ｔ。钢柱节点及内部加劲板重量在软件中通过调整自重系数来考虑，取１.５。

3.5钢梁和钢柱吊耳验算

根据内部构件吊耳尺寸，对吊装验算中ＧＫＬ１７以及ＱＤ３ＧＺ－４所配的吊耳进行验算。给出吊装作业中采用钢梁和钢柱的吊耳规格参数。结合吊装工艺和设计值要求，现进行钢梁和钢柱吊耳板承载力的结果验算。

4质量保证措施

（1）焊工资质：对焊工进行资质认证，确保焊工具备相应的技能和知识，能够熟练操作焊接设备并进行焊接操作。（2）材料检验：使用钢材进行焊接连接前，要对钢材进行检验，包括材质、尺寸、质量等方面的检查，确保材料符合设计要求和相关标准。（3）焊接工艺：根据设计要求和焊接材料的特性，确定适合的焊接工艺，包括焊接电流、电压、焊接速度等参数。（4）焊接检验：对焊缝进行非破坏性检测和破坏性检测，确保焊接质量符合要求。非破坏性检测包括超声波探伤、X射线检测等技术，破坏性检测包括拉伸试验、冲击试验等。（5）焊接质量记录：记录焊接过程中的各项参数和检验结果，建立焊接质量档案，为后续使用和检查保留档案依据。（6）焊接质量保证体系：建立符合ISO9001质量管理体系标准的焊接质量保证体系，对焊接施工过程中的每个环节进行管控，确保焊接质量稳定可靠。综上所述，通过对焊工资质、材料质量、焊接工艺、焊接检验等各个环节进行严格控制，可以保证焊接施工的质量，确保超高层建筑钢结构的安全和稳定。

结束语

综上所述，吊装施工技术是建筑钢结构施工的核心技术之一，在科学技术不断发展的环境下，建筑工程施工技术愈发先进，吊装施工技术的应用为钢结构建筑的发展提供了有力的支持。相比于传统钢筋混凝土施工技术，钢结构吊装施工技术在施工效率、速度、节能、环保等方面具有更加显著的优势。但在应用吊装施工技术中，需要立足建筑钢结构的特点以及吊装的需求，制定出科学的施工方案，并加强管控，以保证每道吊装工序都能按照设计好的标准和规范开展施工，以保证钢结构吊装施工的质量和安全性。

参考文献

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[2]师晓明,王科.建筑钢结构吊装施工技术要点[J].中国高新科技,2022(1):127-128.

[3]刘建钊,司金龙,郭晓红,等.建筑钢结构吊装施工技术探究[J].工程建设与设计,2021(21):146-148.