高层建筑钢结构吊装技术

高层建筑钢结构吊装技术

屈航西 陈光

九冶建设有限公司 陕西 咸阳 712042

摘要：钢结构具有强度大、韧性高、重量轻、便于施工和后期维护的优点，适合大跨度、高层建筑结构。符合国家“绿色建筑、节能环保、循环利用、住宅产业化、工业化”的理念。钢结构的构件由型钢、钢板通过焊接、铆钉、螺栓连接构成。基于此，本篇文章对高层建筑钢结构吊装技术进行研究，以供参考。

关键词：高层建筑；钢结构；吊装技术；应用分析

引言

随着社会经济的发展，各界对建筑建设品质的要求有所提高，建筑行业需顺时应势，注重各项主流技术的合理化应用。其中，钢结构技术在建筑工程中占据较大的比重，直接关乎建筑的功能适用性、结构稳定性等多个方面，因此加强钢结构技术的探讨与研究十分必要。

1钢结构的相关概述

所谓钢结构，简单来说就是建筑结构中常见的一种用钢材制作为主的结构，相对普通建筑结构材料来说，钢结构有着独特的应用优势，因此在当前建筑工程中的应用较为广泛。钢结构的建筑与以往的建筑形式也有非常大的区别，通常其框架都是由各种钢构件组合而成，比如钢梁、钢柱、支撑等。在当前时代背景下，越来越多的建筑企业都将钢结构作为主要的施工材料，无论是厂房建设、桥梁制造，还是房屋建造，都能够看到钢结构的身影。在具体的施工过程中，钢结构的形成需要经历多个工序，如先对钢制原料进行除锈防锈工艺，之后再根据工程实际诉求对钢结构进行制作、安装和焊接，确保其能够具备一定的抗压性和抗震性。

2吊装设备选型

吊装机械的选型及布置为施工中的重点与难点，直接影响着施工方案的可行性、安全性与经济性。某工程5#、7#楼超高层钢框架吊装钢构件多，主要有塔楼外框架、裙楼外框架。根据楼层构件重量并考虑场地大小、机械吊重等，综合各因素后布置合适的塔吊作为钢结构吊装机械。合理布置塔吊地点能够节省钢结构和其他工序暂用塔吊的时间。在选择塔吊位置时应充分考虑塔吊吊运半径、钢构件堆料场地等因素。塔楼地上层最大钢柱是位于7.15～15.55m高的CFRT1钢柱，其重量为9.57t。A塔到该柱形最远距离为45.8m。根据现场塔机总体部署安排，该工程5#楼使用A塔机（ZSL750，工作半径R=60m臂）和B塔机（ZSL500，工作半径R=55m臂）施工，7#楼采用相同型号、相同位置，如图1、图2所示（A塔为外塔、B塔为内塔）。

图1塔吊布置BIM模型效果图

图2塔吊布置现场实际图

按照现场塔机布置总体规划，标高位于-0.050m以下时使用汽车吊进行吊装作业，标高位于-0.050m以上时，5#楼和7#楼均使用A塔机（ZSL750R=60m臂）和B塔机（ZSL500R=55m臂）施工，塔吊起重性能。（1）塔楼地下部分箱型柱吊装。地下层箱型柱：框架柱采用吊车吊装，最重构件为DHZ1，重量为10.3t，构件长度为9m，地下层总共33根钢柱（单节最大重量不超过11t），采用吊车施工，吨位不低于30t，并提前铺设车道，7#楼现场采用相同方法吊装。（2）塔楼地上部分框架柱、梁结构吊装。地上结构框架钢柱：16根结构框架柱采用两层楼分段安装（单节最大重量不超过10t），5#楼现场采用A塔机和B塔机分区安装，7#楼现场采用A塔机和B塔机分区安装。地上部分钢梁：深化设计及加工时采取自然分段（最大重量不超过5t），运至现场后主要采用A塔机卸车和吊装。

3高层建筑钢结构吊装技术

3.1吊装准备工作

（1）放出每个钢柱柱脚基础的纵横轴线。（2）将所测轴线弹墨线后，量距复核相邻柱间尺寸。（3）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。（4）钢梁吊装前，设置立杆式双安全绳，用于高空钢梁、临边等部位作业、行走时的防护措施。

3.2钢结构安装

（1）在现场配备2台12t汽车吊，用于高效吊装钢构件，对于各类小型构件，可灵活调整为人工吊装的方法。（2）主梁的跨径较大，高空作业的风险较高，出于安全层面的考虑，先在地面组装成型，确认无误后再整体吊装，期间由专员辅助调整，使被吊装的主梁具有平稳性。（3）吊装具有安全、连续的特点，要提前做好吊装顺序的规划工作，以此为引导，高效吊装。（4）承载钢柱吊装期间，及时检测钢柱的位置并加强校正，确保其有足够的准确性；此外，还需保证钢梁有效拼装到位。（5）待承重钢柱和钢梁校正工作落实到位后，尽快安排两榀间横向系杆的安装作业，以提高主体结构的稳定性。（6）附属构件包含檩条、支撑系统等，需在主体结构吊装期间根据工程要求同步安装至指定位置。

3.3钢柱的吊装

（1）吊装钢柱。设备采用塔式起重机，以旋转法或滑行法吊升钢柱，部分钢柱的重量较大，可联合应用两台吊装机械设备，分别负责牵引柱的上半部分、下半部分，协同吊装。（2）钢柱的固定与校正。钢柱的校正着重考虑其垂直度、平面位置以及标高。其中，垂直度校正可采用经纬仪，部分钢柱的偏差明显超出许可范围时用千斤顶校正；平面位置的校正可采用经纬仪，为保证校正的准确性，应在两个方向检测钢柱，判断钢柱底部标高是否满足要求。在各项校正过程中，作业人员需要密切关注标高控制块和柱底部之间的情况，即关注是否有落空现象，尽可能保证作业方式的合理性，以免导致水平标高出现误差。

3.4钢屋架的吊装施工及校正

在钢屋架的吊升、翻身扶直过程中，钢材的侧向刚度相对较小，为突破此局限性，通常在钢材的外面绑扎适量的木杄，起到加固的作用。钢屋架吊装施工设备可以选择塔式起重机、自行式起重机等，具体根据钢屋架的安装高度、质量、跨度而定，保证起重机可以稳定运行。钢屋架的固定可用临时冲钉和螺栓完成。钢构件在倾斜方向的稳定性有限，为了保证吊装安全，严格控制起重机的起重臂长和起重量，将各自稳定在许可范围内。此外，应先组装屋架及上部的各类构件，而后再吊装到位，此举有助于保证吊装的稳定性，同时提高吊装效率。

3.5檩条及支撑系统的安装

（1）主体钢结构吊装期间，同步组织檩条、横向支撑系统的吊装作业。（2）承重柱间距为6m，配套滑轮装置，以便更为轻松地完成檩条的安装；检测螺栓孔的位置并予以校正，合理控制好紧固力，避免过大或过小。（3）吊装作业落实到位后，检测构件在水平度、垂直度方面的实际情况，根据实测结果予以灵活调整；向承载柱间配套水平支撑系，以微调的方式对横向连接系做灵活的调整，在不影响结构位置和稳定性的前提下，适当放松一侧连接强度，经过对竖向柱的有效调整后，使其达到垂直状态，此时可以对连接系做紧固处理，但依然需要加强对紧固力的有效控制，既要保证稳定性，又要避免局部应力过于集中。（4）梁隅撑由地面连至顶梁，先组织吊装作业，到位后再与屋面檩条连接。（5）在屋墙面系杆和拉杆安装期间，根据实际情况灵活地对檩条的水平度做合理的调整，对弯曲变形的檩条，要及时纠正，使其恢复正常形状。

结束语

综上所述，在高层建筑施工中，钢结构因稳定可靠、灵活性强、造型多样等多重优势而获得广泛的应用。吊装是建筑工程钢结构施工中的重点环节，施工单位需要综合考虑钢结构的尺寸及重量、现场作业空间等基础条件，选择合适的吊装机械设备，适配可行的吊装方法，由专员参与吊装施工并在吊装全程加强检测与控制，将钢结构吊装到位。

参考文献

[1]高谋.高层建筑钢结构吊装技术[C]//.第八届全国钢结构工程技术交流会论文集.,2020.021446.

[2]邱铂淳,史朝阳,田玺,马同德,彭东旭,冯杰.高层钢结构建筑吊装施工技术的探究[C]//.第八届全国钢结构工程技术交流会论文集.,2020:122-124.

[3]张文昌,陈鹏.高层建筑钢结构吊装施工技术探讨[J].建筑技术开发,2019,46(17):12-13.

[4]袁帅.建筑钢结构吊装施工技术探究[J].居舍,2018(32):73.

[5]张烈.分析高层建筑钢结构吊装施工技术[J].居舍,2018(08):65.