大跨度门式钢结构安装

大跨度门式钢结构安装

刘,禹

中铁十局集团第二工程有限公司  河南省 郑州市450000

摘要：大体量的活动空间是人们生产生活的趋势与追求，在社会经济飞速发展、人民生活水平日益提高的条件下，大跨度钢结构工程在建筑规划设计方面占较大比重，往往成为体育运动场、生产加工厂房的首选。对一个空间钢结构而言，往往有多种可供选择的施工方法，每一种施工方法都有其自身的特点和不同的适用范围。施工方法选择的合理与否将直接影响到工程质量、施工进度、施工成本等技术经济指标。以下简要论述大跨度钢结构工程关键工序施工技术。

关键词：门式钢架；钢梁吊装；安全措施

引言：本文主要对大跨度钢结构的安装作业做细致的分析，具体体现在钢柱吊装、钢梁地面拼装、人机配合钢梁吊装等3个方面的重点把控。

正文：

一、工程概述

新疆XLC项目建设内容包含2座门式钢架轻型房屋钢结构训练大棚，单座建筑面积为5847.63㎡，建筑高度为屋脊最高处9m，檐口高度为7.15m，长度为120.52m，跨度为48.52m，单跨跨径超过36米，属于大跨度钢结构，施工危险性较大，尤其在单榀钢梁吊装作业时，吊装方式、人机配合、保证措施几个方面需要现场重点把控，提高施工作业的安全性、稳定性、准确性。该大跨度钢结构的成功安装，能够给往后涉及大跨度门式轻钢钢结构安装的工程提供充足的施工经验，提高施工功效，保证作业安全，同时带来一定的经济效益。

二、工程重难点分析

本工程为2个钢结构训练大棚，训练大棚单跨跨径超过36米，达到了48米，属于大跨度钢结构，施工危险性较大，在整个吊装过程中，每座钢结构首要两榀钢梁的吊装尤为重要，怎样安全、稳定、有效的进行钢架吊装，从而达到施工目的，是本工程控制的重点，也是本工程施工的难点。

三、施工准备

首先做好施工准备措施，从技术、人员、机械、材料等方面着手准备，对每一环节做好检查盯控；其次在定位放线方面严格把控，误差控制在施工允许偏差内；做好吊装时各工序的有序衔接与每一步作业的准确性，采用有较多施工经验的专业吊装队伍，可以有效降低作业的失误率，同时抓好现场整体把控，保证吊装作业一次性通过，避免返工或工序停滞。

四、关键工序施工工艺

安装工艺整体流程为：地脚螺栓复测→钢构件卸车→构件进场检验→汽车吊吊装钢柱就位→地脚螺栓临时紧固→缆风绳临时拉结稳固→钢柱轴线位置、垂直度调整→钢柱螺栓和柱脚压板紧固→柱脚灌浆→下一钢柱安装→两钢柱间系杆安装→钢梁地面拼装成整体并单机抬吊就位，形成首个钢架体系→吊装第二榀钢梁→安装两钢架间檩条、支撑、隅撑→安装下一钢架及钢架间檩条、支撑、隅撑→以此类推→安装完成，结构验收。

4.1钢柱安装

首先对于钢柱的安装，单个钢柱1.5t，采用1台25t吊车即可满足要求。根据钢柱的形状、断面、长度、重量、吊机的起重性能，确定吊点位置及吊点的数量。钢柱吊装采用旋转法，钢柱运输到现场，起重机边起钩边回转，使柱子绕柱脚旋转而将钢柱吊起。使用人机作业相结合，将钢柱柱脚板预留孔准确的与预埋螺栓相对应，在检查已安装的框架尺寸和垂直度后，进行连接普通螺栓初拧。为保证钢柱安装的安全与稳定，每根布置4根缆风绳，缆风绳采用9.3mm钢丝绳，设置规范要求：缆风绳与地面的夹角宜为30°，最大不宜超过45°；直立钢柱各相邻缆风绳之间的水平夹角不得大于60°；为保证揽风绳张紧均衡，在缆风绳上使用小型手拉葫芦，也方便调整钢柱垂直度时便于操作；为了做到有效起见，缆风绳的末端应与地钉连接锚固牢固。根据第一根钢柱做法，以此安装剩余钢柱，钢柱安装后，应立即安装柱间连接系（系杆、柱间支撑），形成稳定的空间体系，增加稳定性；然后及时吊装两轴线的钢梁及两钢架间的檩条、支撑、隅撑。

4.2钢梁拼装

关于钢梁的拼装，钢梁跨度为48m，单榀钢梁分为6段组成，单榀钢梁总重6.37t，现场采用2台25t吊车可满足拼装及吊装作业。要给钢梁拼装准备充足的场地，经现场尺寸及吊装作业面的比选，现将拼装场地设于大棚建筑轴线范围内，钢梁安装采取“随拼装随吊装、边吊边退”的方式进行作业。为保证每榀梁的线型、作业的安全、连接板的准确，采用一种可调节钢梁拼装胎模架进行固定，此胎模架可现场组装，给拼装作业提供一个操作平台，它的“可调节”方面的优势，大大提高了每段钢梁拼装的准确性，减少整体钢梁的形变量，减少机械（汽车吊）作业的闲置时间。拼装胎模架基础需进行地基承载力检测，检测达标方可进行搭设。

4.3钢梁吊装

对于钢梁的吊装作业，由于每榀钢梁拼装完成后长度大于钢柱间距，安装完成的钢柱和立柱间的斜撑会对钢梁吊装产生影响，为确保钢梁的吊装安全和规避吊装过程中钢柱和斜撑的影响，采取以下安全措施：（1）在每榀钢柱端头上安装缆风绳，采用人工控制，吊装时进行错位吊装，即拼装完成的钢梁轴线与已安装完成的钢柱首先呈一定夹角，钢梁端头与安装完成的钢柱和斜撑距离不小于50cm，避免钢梁过程中和钢柱斜撑产生碰撞。（2）钢梁吊装过程中安排专人指挥。

吊装前要进行试吊。试吊时，将部件吊离地面30cm，停置20min，观察所吊装的节段是否稳定，钢梁的水平度是否处于可控状态。试吊过程中对索具、吊点（耳板）及吊装的部件变形进行检查，吊车试吊时的吊装半径和吊臂与地面的夹角与正式吊装时基本相同，只是被吊构件的起吊高度不同。在试吊过程中还要着重观察吊车基础的状态，如基础地面有下沉的情况，应立即停止吊装，并查明原因，待问题处理完成之后，方可吊装。

试吊完成后，现场采用2台25t吊车进行正式吊装，施工吊装区域在训练大棚内侧。从一侧山墙位置进行第一榀吊装，由于现场风沙较大，为保证吊装安全，在吊装过程中，需对钢梁设置安全绳。吊车操作手在信号工的指挥下开始起吊，起吊速度不可过快，在起吊至钢柱柱头标高时，地面作业人员采用拉绳将钢梁端头稳定在钢柱正上方，施工平台上的安装人员使用撬杠将钢梁与柱头连接板进行准确固定，随后安装高强螺栓进行初拧。

第一榀钢架标高、垂直度、位置调整完成、螺栓拧紧固定好，形成空间刚度单元并校正完毕后，开始安装第二榀钢梁。前两榀钢梁的安装对于后续施工有着较大的影响，不仅在施工的工序配合上，也在吊装的准确定位方面的作用尤为明显，因此加强对此两榀钢梁的细节控制极其重要。钢梁安装注意事项：在钢梁的标高、轴线的测量校正过程中，一定要保证已安装好的标准框架的整体安装精度（水平、垂直度）。钢梁安装完成后应检查钢梁与连接板的贴合方向。钢梁的吊装顺序应严格按照砼柱的顺序进行，及时形成框架，保证框架的垂直度，为后续钢梁的安装提供方便。安装使用螺栓进行固定，完成后，使用测量检查螺栓扭力强度是否达到规范要求。

五、技术与安全保证措施

关于钢结构安装的技术、安全等方面的保证措施，首先是技术措施，在施工前要严格执行三级交底制度，交底务必覆盖所有钢结构安装相关施工人员，针对施工作业班组，交底应包括：作业标准、施工规范及验收标准，工程质量要求；施工工艺流程及施工先后顺序；施工工艺细则、操作要点及质量标准；质量问题预防及注意事项；施工技术措施和安全措施；出现紧急情况下的急救援措施、紧急逃生措施等。

其次在施工人员安装钢构安全操作方面，应做到：①熟识和掌握装吊工一般知识及作业对象的操作技术和安全操作规程，并经培训教育考试合格，持有安全操作合格者，方可独立操作。②检查作业场所的环境、安全设施等，确认符合有关安全规定，方可进行作业。作业时，按规定正确;佩戴和使用劳动防护用品，如安全帽、安全带、手套等。③掌握和检查所使用工具、设备的性能确认是否完好，方可使用。④在使用起重机械作业时，应严格遵守有关机械的安全操作规定，不得要求司机违章起吊。⑤钢结构拼裝遇到螺栓孔错位时，应用尖头工具校正孔位，严禁用手指头在孔内探摸，以防挤伤。

六、总结

以上是针对大跨度钢结构安装中关键工序的一些描述与分析，单跨钢梁48m跨度，超36m危大工程范畴建筑标准已达12m之多，在前期策划、方案评审、现场施工的每一环节都必须做到严格把控，除报各级评审外，专家评审必不可少，针对各方提出来的指导意见要尤为重视，认真分析，统筹谋划，保证施工安全，才能做到万无一失。

同时在钢结构安装关键工序，务必做好相关的技术检算工作，如汽车吊地基承载力、钢梁起吊受力验算等，才能科学高效的保证施工作业。与此同时成立应急预案领导小组，组织一次按结构倒塌事故"应急响应"的模拟演练，熟悉各类应急处理和整个应急行动和程序，明确自身的职责，提高协同作业的能力，充分保证施工安全。

参考文献：