洪杰
浙江昆仑建设集团股份有限公司 浙江杭州 310007
摘要：随着现代建筑施工技术的不断发展，钢结构技术的越趋成熟，越来越多的大跨度、大空间结构采取钢结构形式，但钢结构吊装施工技术经验仍然较为缺乏。如何准确安全地将那些重量重、尺寸大的钢结构构件吊装至目标位置是确保整个钢结构工程施工质量的前提和关键。本文结合XXX国际酒店工程为例，对钢结构吊装施工技术和质量控制进行了分析。
关键词：钢结构；桅杆吊装；施工质量
引言
近年来随着结构的创新、施工技术的不断进步，钢结构技术在房屋建筑领域得到了广泛的运用。但在实际施工过程中由于施工现场场地制约等因素造成钢结构的吊装施工难度大、质量缺陷多，变成施工质量中的软肋，为此加强钢结构吊装过程的质量控制成了钢结构施工质量控制的重要关键。
1、工程案例
某国际酒店工程位于杭州市余杭区临平迎宾大道东侧（迎宾路533-535号），紧临杭州地铁一号线南苑站和沪杭高铁余杭南站。本工程为框架核心筒结构；总建筑面积119632.2m2。其中地下建筑面积35611.8 m2；地上建筑面积84020.4 m2；总建筑高度96.5m。本工程由2 层地下室、1 层地下夹层、4 层裙房（其中裙房1-5 轴/F-K 轴3~4 层为钢结构宴会厅）及一幢26 层酒店、一幢26 层公寓式酒店组成。
2、桅杆吊装难点
由于初始结构设计对钢柱完整性的要求，宴会厅钢柱吊装施工是钢结构工程整体目标成功实现最为关键的一步。同时受到钢柱接头位置的影响，在优化设计同时，钢柱按楼层节点要设计成多根钢柱，特别是首段钢柱与裙房3层混凝土结构梁板必须稳固连接（裙房3层梁板结构与钢结构宴会厅首层钢柱连接区域为混凝土结构与钢结构的体形转化区），造成施工单根钢柱的重量严重超出塔吊的最大起范围。工程裙房区域重型钢构件吨位大、数量多，吊运安装困难。最大的钢柱长9.5m，重3.6t，施工技术与安全控制难度大；不仅影响到整个工程质量与后续结构及安装施工安全，同时影响到整个建设项目的目标实现。而裙房宴会厅钢结构位于裙房3 层梁板结构上，宴会厅东南面均为地下室顶板，受建筑结构自身承重限制。若采用一般的汽车吊或履带式起重机进行钢结构吊装，需对地下室顶板及裙房3 层梁板采取结构加固措施，其施工难度大、施工成本过高、施工周期较长、不安定因素较多。
3、钢柱吊装方案选择
该工程宴会厅层高9.6m，钢柱由15 根十字型劲性柱组成。钢柱长9.5m，截面尺寸：十700X700X380X380、十700X600X380X300、十600X600X300X300；最重达3.6 吨。超过本工程塔吊的最大起重量，同时受到施工空间狭小的制约，无法采用大型汽车吊起吊。选择钢柱桅杆吊装施工方案，可解决场地不足和现有设备起吊能力的制约，可较容易地将钢柱吊装到位，也能有效降低吊装成本、缩减工期。
4、钢柱吊装施工技术
由于钢柱自身重量重、长度长，钢柱的变形及吊装的垂直度将直接影响后续钢梁的安装，同时影响到整个钢结构工程的施工质量。为此必须严格控制钢柱的变形及吊装的垂直度偏差，将变形值控制在2mm 以内，垂直度偏差控制在3mm 以内。钢结构吊装作业将从建筑北面二次搬运处展开。具体如下：第一步将构件运送至建筑的北面，用50t汽车式起重机械将钢柱分段吊运至裙房3层；用自制的人力拖车将钢结构件倒运至施工区域。钢柱桅杆吊装施工主要包括钢柱与桅杆的固定，钢柱的转移、起吊、就位、安装固定。本文着重从钢柱的就位、安装固定浅析钢柱桅杆吊装施工技术。
4.1首层钢柱安装
安装前对固定钢柱的予埋件进行复测，并在基础上进行放线。根据钢柱的底标高调整好螺杆上的螺帽。然后钢柱直接安装就位。螺帽无法调整时，在钢柱四角设置垫板，并由测量人员跟踪抄平。垫板与基础面和柱底面的接触平整、紧密。钢柱桅杆吊升到位后，先将钢柱底板穿入地脚螺栓，放置在调节好的螺帽上，并将柱的中心线与基础放线中心线对齐吻合，四面兼顾，穿上压板，将螺栓拧紧。当钢柱吊装完成校正完毕后，及时对地脚进行二次灌浆，将钢柱进一步稳固。
4.2上部钢柱连接
利用四个临时连接耳板作为吊点。吊装前，钢柱顶面和底面的渣土和浮锈要清除干净，保证上下节钢柱对接面接触顶紧。下节钢柱的顶面标高和轴线偏差、钢柱扭曲值控制在规范以内。在上节钢柱吊装时要考虑进行反向偏移回归原位的处理，逐节进行纠偏避免造成累积误差过大。钢柱吊装到位后，钢柱的中心线应与下节钢柱的中心线吻合，活动双夹板平稳插入下节钢柱，穿好连接螺栓，对钢柱进一步稳固。
5、钢柱桅杆吊装质量控制措施
5.1吊点固定不到位及不合理的控制措施
钢柱吊点固定后对每个吊点逐一进行检查，确保每个吊点固定牢固，与钢柱接触面无滑动。进行吊点处受力计算，并进行钢柱吊装受力模拟分析，确认吊点位置。在钢柱起吊前做好吊点位置的检查工作，保证吊点位置正确。在吊装过程中，对钢柱吊点处内应力、应变进行监测，监测结果表明钢柱的变形和受力情况符合要求且钢柱未出现失稳、摆动过大的情况。
5.2桅杆设置偏差的控制
桅杆安装前对施工现场进行勘查，确定桅杆设置位置，尽可能靠近钢柱安装部位。桅杆底部与楼板砼接触面用楔形垫块垫平，用经纬仪校正桅杆垂直度并设置缆风绳与结构拉结固定。
5.3钢柱预埋螺栓固定措施
测设好地脚螺栓预埋位置控制线和底平面的标高线。地脚螺栓埋设前，先将每组的地脚螺栓群与予埋板固定，形成螺栓支架。并在楼板钢筋绑扎时将螺栓支架固定就位，使其与轴线及标高相吻合，预埋板采用L80×50×60的角钢制作，如图1预埋件整体埋设示意图：
图1 预埋件整体埋设示意图
施工时注意预埋螺栓支架的保护，避免在楼板钢筋绑扎时发生碰撞，导致螺栓支架移位或螺栓发生弯曲变形。预埋螺栓整体就位：找准埋件上边四根固定角钢的纵横向中心线（预先量定并刻画好），并使其与测量定位的基准线吻合；然后用水准仪测出埋件四个角上螺栓顶面的标高，高度不够时在埋件下边四根固定角钢的四个角下用角钢抄平。在楼板砼浇筑前，要再次复核地脚螺栓位置及标高，并在螺纹上涂黄油、包上油纸，外侧装上套管。在整个浇筑过程中对预埋螺栓支架进行监控，出现移位时及时纠正。
当钢柱起吊至指定位置上方20cm 时，停止提升稳定钢柱，对准螺栓孔和十字线，缓慢下落，避免磕碰地脚螺栓，如无法顺利穿过螺栓孔应适当微调钢柱位置，不得敲击硬塞。当柱脚与基础接触后，检查钢柱四边中心线与基础十字轴线对准情况和柱脚下的钢垫板位置、数量是否正确，如有不符应立即调整，经调整钢柱的就位偏差在3mm 以内后，使其落实。利用柱脚底板下的调整螺母来调整钢柱的标高和垂直偏差，并用经纬仪进行复核校正完毕后及时拧紧地脚锁紧螺母，四个方向的地脚螺栓拧紧力矩要保持一致。并及时对地脚进行二次灌浆，对钢柱进一步稳固，如图2钢柱柱脚二次灌浆示意图。
通过上述措施，钢柱吊装的垂直度符合要求，螺栓固定位置准确、牢固。
6、结论
本文通过对钢结构施工过程复杂，因此，施工人员必须认真对待，并做好质量控制工作。钢结构的发展势头迅猛，市场前景乐观，随着钢结构的广泛应用，大型钢结构的技术难度会越来越大，加工、安装精度要求也越来越高，质量问题也会越发受关注。桅杆吊装过程中的四种状态研究，经过受力分析及计算，解决了本工程重型钢构吊装问题，经过总结，桅杆吊装工艺有以下四项要点：
1）桅杆制作、安装方便，提前加工好的桅杆标准节及非标节，根据现场实际需要进行拼装。
2）提升重物可根据需要任意组合配置，提升或悬停随时可以控制，施工工效高，施工相对简便。
3）吊装提升过程平稳、安全可靠。
4）措施费低，机械及操作人员投入少，降低施工成本。
参考文献：
[1]建筑施工手册[M]北京：中国建筑工业出版社，2003：832．
[2]陈国鹏.浅谈高层建筑钢结构吊装施工技术[J].科学之友，2010，（16）：62-63.
论文作者:洪杰
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿
论文发表时间:2015/12/17
标签：螺栓论文; 桅杆论文; 钢结构论文; 地脚论文; 标高论文; 位置论文; 中心线论文; 《基层建设》2015年16期供稿论文;