大跨度钢结构屋面吊装施工技术浅谈

大跨度钢结构屋面吊装施工技术浅谈

刘国林

关键词：钢结构；大跨度；吊装

以某工程的施工为例，一文化中心工程在进行建设的过程中主要采用了大跨度钢结构屋面的施工方式进行吊装，这一中心为两层结构，其中内部设有1056座双层看台，剧场一层为上部挑空结构，在二层局部也为这一结构，在屋盖的设计过程中，主要采用了主梁结构，包含3根较大的钢结构焊接钢箱梁，其中空间净跨为37.200m，在其他位置上所采用的焊接方式为次梁结构，共有74根H型钢，整个工程采用的是现浇钢混的结构方式作为屋面板，所使用的钢结构工程大约是350t。下面笔者就针对这一工程的具体施工情况以及详细的施工技术展开论述，希望对今后类似的工程项目带来一定的帮助。

1、场地准备

1.1场地情况分析

根据现场的实际施工情况，钢结构主要处在剧场看台的现浇结构上部，整个剧场共分为两层即一层看台以及二层看台，在二层看台的结构选择上，主要选择大跨度悬挑预应力结构，在这个悬挑结构中，主要采用了后张法，这一方法的主要效果在于能够保证大跨度预应力达到整体性的效果，并且这一部分需要与主体共同施工完成。在主钢梁结构施工的过程中，选择了汽车吊装的方式，因为整体的重量较大，采用机械可以提高工作效率，在一层看台施工的过程中不能采用汽车吊装的方式，这是因为没有位置进行，这就需要搭建一个可以进行主钢梁结构预制以及进行拼装的平台，方便进行下一步的操作。在一层看台施工的过程中采用了现浇混凝土的结构，这一结构体系对于施工并没有提出较多的工艺要求，所以只要预留出适当的施工缝就可以了，同时，需要注意的是一层看台的施工应该在钢梁施工完成以后进行。

1.2场地筹备

在对场地进行筹备的过程中，考虑到整个剧场在施工的过程中具有一定的复杂性，并且在吊装的过程中空间也比较狭小，所以在进行施工以前，要先采用CAD的方式进行电脑模拟，将钢梁起吊作业的具体情况加以分析，通过对具体情况的分析可知，悬挑的主要部位应该在右侧耳光室，并且二层看台位置上的左侧弧形也要采用悬挑的方式，只不过悬挑应该延迟进行，充分的利用空间资源。要想顺利的进行施工，并且满足起吊作业对空间的要求，所以最终决定先进行右侧的施工，而左侧耳光室以及二层看台右侧的弧形悬挑稍后进行，保证工程得以顺利的进行。

2、钢梁预制方案

在进行钢梁制备的过程中需要留有一个相对宽敞的施工场所，在施工现场显然是不能满足施工条件的要求的，所以最终采用了场外加工的方式进行预制，因为主钢梁自身具有较大的长度，所以不方便运输，需要经过三段加工分别运输的方式送往施工现场，在施工现场进行拼装以及吊装，在完成主钢梁的吊装以后才能进行次钢梁的吊装，加工方式与主钢梁一样。每段主钢梁的长度大约是13m，需要两台汽车对主钢梁在现场进行吊装，钢梁在焊接的过程中主要采用的方式是全融透等强焊接，这种焊接方式对于开坡口以及加衬板等都提出了相应的要求，只有经过详细的检测以后才能安全的吊装。

3、主钢梁吊装

3.1吊装过程模拟

在进行起吊前，对拼接好的主钢梁I、主钢梁Ⅱ、主钢梁Ⅲ按图示位置放置，并对起吊过程进行模拟。

以主钢梁I的3阶段吊装作业为例：①“吊装过程1”为准备阶段，将主钢梁在放置位置垂直起吊至20em高，进行起吊试验；“吊装过程2”是通过汽车吊吊臂的提升、旋转等动作，使主钢粱避开结构柱及二层看台，起吊至图示位置（如图1吊装过程2）；“吊装过程3”是通过吊臂提升钢梁至梁底超出钢梁支承柱顶标高后，通过旋转、平移动作将主钢梁移动至安放位置.

3.2主钢梁精确就位措施

钢梁起吊过程中使用绑扎在梁端的麻绳作为牵引和稳固措施。吊装过程中，在已施工完毕的楼层各安排四名工人（一边俩人），随主钢梁的提升，在每层传递麻绳，以人工牵引配合汽车吊的方式，完成主钢梁在空中的旋转动作。

为保证次梁安装的空间要求，要求主钢梁的轴线偏差不得超过5arm。80t的主钢梁精确就位仅靠吊车和牵引措施难以实现。故采用在主钢梁就位位置，设置临时支撑固定挡板，通过阻力抵消钢梁的旋转惯性，实现精确就为。临时挡板采用钢板焊接于主钢梁支座预埋铁件上，并保证临时挡板与钢梁接触面与预埋件成直角，轴向偏差小于5mm。

3.3起吊及安装

起吊重心位于主钢梁中部，采用3个吊耳起吊。起吊时先将主钢梁吊离地面20cm，停机稳定，进行10分钟试吊，检查每个细节是否异常。试吊结束后将主钢梁起吊至2.1m高度，对钢梁下部拼接处的焊缝进行防腐涂刷和防火涂料的施T。涂装完毕后汽车吊抬臂，按模拟方案将主钢梁移动到设计位置上方，进行焊接固定。钢梁就位时，需要对钢梁的垂直度及轴线位置进行复核，复核完毕方可进行焊接固定。主钢梁稳同后吊车卸载。主钢梁I吊装完成后，进行主钢梁Ⅱ、Ⅲ的吊装作业。

4、次梁的吊装

4.1吊装前准备

次钢梁与主钢梁采用高强螺栓连接，高强螺栓连接工艺要求螺栓能自由穿人螺栓孔。由于土建施工及主钢梁吊装存在误差，根据项目部的要求，次梁螺栓孔的开孔工作要在主钢梁吊装完毕后，根据实际丈量和记录的尺寸进行加工。

4.2吊装模拟及方案制定

次钢梁自重在1t～3t之间，选用一台LTM50汽车吊进行吊装，吊装前同样需要对次梁的吊装过程进行模拟。模拟目的是为了使吊车架立位置可以完成尽量多的次钢梁吊装工作，避免由于反复移动吊车造成台班浪费，增加吊装工作效率的同时减少作业人员高空作业时间，降低安全事故发生的概率。次梁吊装模拟的主要项目包括：①确定采用的汽车吊的吊臂长度、吊臂的仰角、起重量等性能可以满足钢梁吊放；②通过确定吊车吊臂旋转轴位置，并结合现有场地，架设汽车吊；③确保次钢梁吊装过程，吊臂和次钢梁能避开主钢梁。

5、结语

综上所述，本文主要介绍了大跨度钢结构施工技术的应用，制定出合理的施工方案可以对工程质量起到事半功倍的作用，并且充分的结合了当前现代化的施工技术，可以让空间资源得到合理的应用，这样便于开展吊装作业，总而言之，在今后大跨度的工程施工中，这一技术的应用将成为一个重要的关键点，对于施工成本的合理控制以及保证在规定的时间内完工都具有十分重要的现实意义。

参考文献

[1]高程东.钢结构吊装工程的安全质量控制[J].安徽建筑；2013年

[2]薛婷婷.浅谈起重设备在钢结构施工中的应用[J].科技信息.2011年.