论文部分内容阅读
[摘要]：钢构件具有能够减轻结构自重、施工快捷、可实现工厂化预制等优点，因此目前我国的高层建筑正逐步超着钢结构方向发展。本文主要介绍了高层建筑结构中钢构件的吊装施工工艺，从而为相关工程的钢结构施工提供参考。
[关键词]：高层结构 钢构件 吊装 定位
中图分类号：F293.1 文献标识码：F 文章编号：1009-914X（2012）26-0177-01
1引言
钢结构柱和梁多数由钢板焊接而成，形式为工字形、圆形或十字形。钢结构工程质量的好坏，除材料合格、制作精度高之外，还要需要合理的起吊和安装工艺，根据现场进度需要进行运输吊装安装。由于施工存在危险性因此施工难度大，必须严密组织施工，严格控制焊接质量，采用先进的焊接工艺。
2钢构件施工顺序
高层钢结构的吊装需划分吊装作业区域，钢结构吊装按划分的区域，平行顺序同时进行。当一片区吊装完毕后，即进行测量、校正、高强度螺栓初拧等工序，待几个片区安装完毕后，对整体在进行测量、校正、高强度螺栓终拧、焊接。焊后复测完，接着进行下一节钢柱的吊装。并根据现场实际情况进行本层压型钢板吊放和部分铺设工作等。
2.1螺栓预埋
柱位置的准确性取决于预埋螺栓位置的准确性。预埋螺栓标高偏差控制在+5mm以内，定位轴线的偏差控制在+2mm。
2.2钢柱吊装
2.2.1吊点设置
吊点位置及吊点数的设置应根据钢柱形状、长度、断面和起重机性能等具体情况确定。一般钢柱弹性和刚性都很好，吊点采用一点正吊。吊点设置在柱顶处，柱身竖直，吊点通过柱中心位置，易于起吊、对线、校正。
2.2.2起吊方法
高层钢结构工程中，钢柱一般采用单机起吊，对于特殊或超重的构件，也可采取双机抬吊，双机抬吊应注意的事项有以下几点，首先， 尽量采用同类型的起重机，并根据起重机能力，对其吊点进行荷载分配，起重机的荷载不宜超过其相应起重能力的80%。其次，在操作过程中，要相互配合，动作协调，如果采用铁扁担起吊，尽量使铁扁担保持平衡，减小倾斜角度，以防一台起重机失重而是另一台起重机超载，造成安全事故。再者，必须配有专业的指挥人员，信号工、分指挥必须听从总指挥。
起吊时钢柱必须垂直，尽量做到回转垂直，根部不拖。起吊回转过程中应注意避免同其它已吊好的构件相碰撞，吊索应有一定的有效高度。钢柱安装前应将登高爬梯和挂篮等挂设在钢柱预定位置并绑扎牢固，起吊就位后临时固定地脚螺栓，校正垂直度。钢柱两侧装有临时固定用的连接板，上节钢柱对准下节钢柱柱顶中心线后，即用螺栓固定连接板作临时固定。钢管柱安装到位，对准轴线，必须等地脚螺栓固定后才能松开吊索。
2.2.3钢管柱校正
钢管柱校正需要注意以下三个方面：柱基标高调整、柱基轴线调整和柱身垂直度校正。钢柱安放就位后，利用柱底板下的螺母或标高调整块控制钢柱的标高，精度控制在到±2mm内。柱底板下预留的空隙，可用高强度、微膨胀、无收缩砂浆以捻浆法填实。当使用螺母作为调整柱底板标高时，应对地脚螺栓的强度和刚度进行计算。现在有很多高层钢结构地下室部分钢柱是劲性钢柱，钢柱的周围都布满了钢筋，调整标高和轴线时，需要适当的将钢筋梳理开，才能进行。
柱底轴线调整通常采用对线方法，在起重机不松钩的情况下，将柱底板上的四个点与钢柱的控制轴线对齐缓慢降落至设计标高位置。柱身垂直度校正一般采用缆风绳校正方法，用两台呈90度的经纬仪找垂直。在校正过程中，不断微调柱底板下螺母，直至校正完毕，将柱底板上面的两个螺母拧上，缆风绳松开不受力，柱身呈自由状态，再用经纬仪复核，如有微小偏差，再重复上述过程，以致无误，将上螺母拧紧。地脚螺栓上螺母一般用双螺母，可在螺母拧紧后，将螺母与螺杆焊实。
柱顶标高调整和其他节框架钢柱标高控制可用两种方法，一种是按相对标高安装，另一种是安设计标高安装，工程中一般采用相对标高安装。钢柱吊装就位后，用大六角高强度螺栓固定连接上下钢柱的连接耳板，但不能拧得太紧，通过起重机起吊，撬棍可微调逐渐间隙。量取上下柱顶预先标定的标高值，符合要求后打入钢楔、点焊限制钢柱下落，考虑到焊缝及压缩变形，标高偏差调整至4mm以内。
2.3钢梁吊装
钢梁安装采用两点吊装方案，而且必须使用专用的卡具，保证钢梁在起吊后为水平状态。一节柱一般不止有一层层梁，原则上竖向构件由上向下逐件安装，由于上部和周边都处于自由状态，易于安装且保证质量。一般在钢结构安装实际操作中，同一列柱的钢梁从中间跨开始对称的向两端扩展安装，同一跨钢梁，先安装上层梁再安装下层梁。
在安装柱与柱之间的主梁时，会把柱与柱之间的开档撑开或缩小。测量必须跟踪校正，预留偏差值，留出节点焊接收缩量。柱与柱节点和梁与柱节点的焊接，以互相协调为好。一般可以先焊一节柱的顶层梁，在从其下向上焊接各层梁与柱的节点。柱与柱的节点可以先焊，也可以后焊。
2.4细部完善
在钢柱及柱间钢梁安装完成后，需要对柱底进行灌浆，并对柱身做补防锈漆处理。补漆为人工涂刷，在钢结构安设计安装就位后进行。补漆前应清渣、除銹、去油污，自然风干，并经检查合格。
3钢构件定位控制
3.1钢构件安装工程中的定位控制顺序
测量、安装、高强度螺栓安装与紧固、焊接四大工序的协同配合是高层钢构件安装工程质量的控制要素，而钢构件安装工程的核心是安装过程中的测量定位工作。通过以上钢结构安装测量程序的运行，测量要求的贯彻、测量顺序的执行，使钢结构安装的质量自始至终都处于受控状态，以达到不断提高钢结构安装质量的目的。
3.1.1焊前定位
焊前定位包括吊装初测和焊前复测，初测是钢柱就位中心线的控制和调整，调整钢柱扭曲、垂偏、标高等综合安装尺寸的需要，在某一施工区域框架形成后，应进行复测，对柱的垂直度偏差，梁的水平度偏差进行全面的调整，使柱的垂直度偏差，梁的水平度偏差达到规定标准。高强度螺栓终拧后还需要对钢柱进行复测。其目的是掌握在高强度螺栓终拧时钢柱发生的垂直度变化。这时的变化只有考虑用焊接顺序来调整。
3.1.2焊后复测
在焊接达到验收标准以后，对焊接后的钢框架柱及梁进行全面的测量，编制单元柱实测资料，确定下一节钢结构构件吊装的预控数据。
3.2钢柱垂直度控制
钢柱垂直度测量一般选用经纬仪，用两台经纬仪分别架设在引出的轴线上，对钢柱进行测量校正。当轴线上有其他的障碍物阻挡时，可将仪器偏离轴线一定距离，做引锤线处理。
4结语
钢结构吊装是钢结构施工质量控制的关键环节，特别是对于高层建筑结构而言，钢构件吊装难度大，合理的钢构件吊装方案还能显著提高施工速度，降低施工成本，提高施工操作的安全可靠性，减小吊装风险。因此，在钢构件的吊装施工中应合理安排施工工序，提高吊装精度，保证钢结构施工质量。
参考文献：
[1]张立群，王立文.土木工程施工技术.[M].中国建筑工业出版社.2008.0
[2]钟善桐.钢结构安装工程.[M].武汉大学出版社.2005.042
[关键词]：高层结构 钢构件 吊装 定位
中图分类号：F293.1 文献标识码：F 文章编号：1009-914X（2012）26-0177-01
1引言
钢结构柱和梁多数由钢板焊接而成，形式为工字形、圆形或十字形。钢结构工程质量的好坏，除材料合格、制作精度高之外，还要需要合理的起吊和安装工艺，根据现场进度需要进行运输吊装安装。由于施工存在危险性因此施工难度大，必须严密组织施工，严格控制焊接质量，采用先进的焊接工艺。
2钢构件施工顺序
高层钢结构的吊装需划分吊装作业区域，钢结构吊装按划分的区域，平行顺序同时进行。当一片区吊装完毕后，即进行测量、校正、高强度螺栓初拧等工序，待几个片区安装完毕后，对整体在进行测量、校正、高强度螺栓终拧、焊接。焊后复测完，接着进行下一节钢柱的吊装。并根据现场实际情况进行本层压型钢板吊放和部分铺设工作等。
2.1螺栓预埋
柱位置的准确性取决于预埋螺栓位置的准确性。预埋螺栓标高偏差控制在+5mm以内，定位轴线的偏差控制在+2mm。
2.2钢柱吊装
2.2.1吊点设置
吊点位置及吊点数的设置应根据钢柱形状、长度、断面和起重机性能等具体情况确定。一般钢柱弹性和刚性都很好，吊点采用一点正吊。吊点设置在柱顶处，柱身竖直，吊点通过柱中心位置，易于起吊、对线、校正。
2.2.2起吊方法
高层钢结构工程中，钢柱一般采用单机起吊，对于特殊或超重的构件，也可采取双机抬吊，双机抬吊应注意的事项有以下几点，首先， 尽量采用同类型的起重机，并根据起重机能力，对其吊点进行荷载分配，起重机的荷载不宜超过其相应起重能力的80%。其次，在操作过程中，要相互配合，动作协调，如果采用铁扁担起吊，尽量使铁扁担保持平衡，减小倾斜角度，以防一台起重机失重而是另一台起重机超载，造成安全事故。再者，必须配有专业的指挥人员，信号工、分指挥必须听从总指挥。
起吊时钢柱必须垂直，尽量做到回转垂直，根部不拖。起吊回转过程中应注意避免同其它已吊好的构件相碰撞，吊索应有一定的有效高度。钢柱安装前应将登高爬梯和挂篮等挂设在钢柱预定位置并绑扎牢固，起吊就位后临时固定地脚螺栓，校正垂直度。钢柱两侧装有临时固定用的连接板，上节钢柱对准下节钢柱柱顶中心线后，即用螺栓固定连接板作临时固定。钢管柱安装到位，对准轴线，必须等地脚螺栓固定后才能松开吊索。
2.2.3钢管柱校正
钢管柱校正需要注意以下三个方面：柱基标高调整、柱基轴线调整和柱身垂直度校正。钢柱安放就位后，利用柱底板下的螺母或标高调整块控制钢柱的标高，精度控制在到±2mm内。柱底板下预留的空隙，可用高强度、微膨胀、无收缩砂浆以捻浆法填实。当使用螺母作为调整柱底板标高时，应对地脚螺栓的强度和刚度进行计算。现在有很多高层钢结构地下室部分钢柱是劲性钢柱，钢柱的周围都布满了钢筋，调整标高和轴线时，需要适当的将钢筋梳理开，才能进行。
柱底轴线调整通常采用对线方法，在起重机不松钩的情况下，将柱底板上的四个点与钢柱的控制轴线对齐缓慢降落至设计标高位置。柱身垂直度校正一般采用缆风绳校正方法，用两台呈90度的经纬仪找垂直。在校正过程中，不断微调柱底板下螺母，直至校正完毕，将柱底板上面的两个螺母拧上，缆风绳松开不受力，柱身呈自由状态，再用经纬仪复核，如有微小偏差，再重复上述过程，以致无误，将上螺母拧紧。地脚螺栓上螺母一般用双螺母，可在螺母拧紧后，将螺母与螺杆焊实。
柱顶标高调整和其他节框架钢柱标高控制可用两种方法，一种是按相对标高安装，另一种是安设计标高安装，工程中一般采用相对标高安装。钢柱吊装就位后，用大六角高强度螺栓固定连接上下钢柱的连接耳板，但不能拧得太紧，通过起重机起吊，撬棍可微调逐渐间隙。量取上下柱顶预先标定的标高值，符合要求后打入钢楔、点焊限制钢柱下落，考虑到焊缝及压缩变形，标高偏差调整至4mm以内。
2.3钢梁吊装
钢梁安装采用两点吊装方案，而且必须使用专用的卡具，保证钢梁在起吊后为水平状态。一节柱一般不止有一层层梁，原则上竖向构件由上向下逐件安装，由于上部和周边都处于自由状态，易于安装且保证质量。一般在钢结构安装实际操作中，同一列柱的钢梁从中间跨开始对称的向两端扩展安装，同一跨钢梁，先安装上层梁再安装下层梁。
在安装柱与柱之间的主梁时，会把柱与柱之间的开档撑开或缩小。测量必须跟踪校正，预留偏差值，留出节点焊接收缩量。柱与柱节点和梁与柱节点的焊接，以互相协调为好。一般可以先焊一节柱的顶层梁，在从其下向上焊接各层梁与柱的节点。柱与柱的节点可以先焊，也可以后焊。
2.4细部完善
在钢柱及柱间钢梁安装完成后，需要对柱底进行灌浆，并对柱身做补防锈漆处理。补漆为人工涂刷，在钢结构安设计安装就位后进行。补漆前应清渣、除銹、去油污，自然风干，并经检查合格。
3钢构件定位控制
3.1钢构件安装工程中的定位控制顺序
测量、安装、高强度螺栓安装与紧固、焊接四大工序的协同配合是高层钢构件安装工程质量的控制要素，而钢构件安装工程的核心是安装过程中的测量定位工作。通过以上钢结构安装测量程序的运行，测量要求的贯彻、测量顺序的执行，使钢结构安装的质量自始至终都处于受控状态，以达到不断提高钢结构安装质量的目的。
3.1.1焊前定位
焊前定位包括吊装初测和焊前复测，初测是钢柱就位中心线的控制和调整，调整钢柱扭曲、垂偏、标高等综合安装尺寸的需要，在某一施工区域框架形成后，应进行复测，对柱的垂直度偏差，梁的水平度偏差进行全面的调整，使柱的垂直度偏差，梁的水平度偏差达到规定标准。高强度螺栓终拧后还需要对钢柱进行复测。其目的是掌握在高强度螺栓终拧时钢柱发生的垂直度变化。这时的变化只有考虑用焊接顺序来调整。
3.1.2焊后复测
在焊接达到验收标准以后，对焊接后的钢框架柱及梁进行全面的测量，编制单元柱实测资料，确定下一节钢结构构件吊装的预控数据。
3.2钢柱垂直度控制
钢柱垂直度测量一般选用经纬仪，用两台经纬仪分别架设在引出的轴线上，对钢柱进行测量校正。当轴线上有其他的障碍物阻挡时，可将仪器偏离轴线一定距离，做引锤线处理。
4结语
钢结构吊装是钢结构施工质量控制的关键环节，特别是对于高层建筑结构而言，钢构件吊装难度大，合理的钢构件吊装方案还能显著提高施工速度，降低施工成本，提高施工操作的安全可靠性，减小吊装风险。因此，在钢构件的吊装施工中应合理安排施工工序，提高吊装精度，保证钢结构施工质量。
参考文献：
[1]张立群，王立文.土木工程施工技术.[M].中国建筑工业出版社.2008.0
[2]钟善桐.钢结构安装工程.[M].武汉大学出版社.2005.042