建筑工程大型钢结构吊装安全技术探讨

建筑工程大型钢结构吊装安全技术探讨

张祥文

广东省源天工程有限公司511340

摘要：我国建筑工程中钢结构应用越发广泛，这与我国钢材产量的数量优势有关。随着城市大型高层建筑的普遍，大跨度的钢结构吊顶安全问题得到了人们的广泛关注。面对结构理念的挑战，施工技术要求也越来越高。文章建筑工程大型钢结构吊装安全技术为分析对象，重点研究钢结构施工要点。

关键词：建筑工程；大型钢结构；吊装；安全技术

现代建筑对于个性化外形的追求越发明显，在大型公共建筑如厂房、艺术建筑的建设中，经常会出现外形独特的建筑。对于一些对内部空间大、通透性强的房屋建筑，结构不仅影响外形，还会影响到内部采光。钢结构可以满足此类要求，不但可以实现较高的中空高度，还可以扩大内部面积，符合大体量，复杂结构的要求。如何安全快速地吊装钢结构是工程人员的挑战。

一、吊装施工方法介绍

1、分片吊装

现阶段的钢结构施工分为几种吊装方法，广泛应用在厂房的等建筑施工中。分片安装是将整个钢结构分成几何规则的条状或者块状，使用期中设备将钢结构吊至高处，位置固定后分别安装到位[1]。这种方法的拼接工作在地面进行，可以减少支架的搭建，适用于不易产生形变的结构。

2、整体吊装

整体吊装与分片吊装相对应，焊接工作在高空进行，在地面进行钢结构的总拼，使用吊车、液压千斤顶、缆索将结构安装到位[2]。地面的拼接和焊接也可以保障施工的安全性。

3、分件空中吊装

将整体的钢结构进行分解，散件运输至高空固定位置，就位后进行多方面的拼装，这种构件在高空的形式就是分件空中组装[3]。在缆索等吊装设备的使用方面几乎不会涉及，但是会产生一定的脚手架安装过程，安全风险较高。

4、吊装条件

涉及到钢结构的大型建筑施工过程中，首先应该进行吊装条件分析。在工程开始之前确定最大的支架高度，定制符合尺寸的支架[3]。按照钢结构支架的体量杆件的数量确定吊装方式。需要注意的是，高空组装的焊接工作量增加会随之产生安全风险，也会造成大量的周转材料成本。施工难度会随着钢结构吊装工序的增加而增大，对工程周期有所影响。如采用的是分片吊装法，水平支架分割后进行受力分析，增加了组装难度，也会因形变而带来施工的危险。

5、吊车选择

依照安全、经济原则，选择以支架为依据的吊车。建筑工程领域有固定型号的吊车可供选择，主要分析仓带式输送机、总重量、安全防护级别等参数[4]。吊车的吊装半径随着施工场地限制，加工位置保证可以是吊机任意行走。双台机的灵活性较高，但是占地面积较大，应该在考量吊车现场行走的前提下初步选择吊车。

6、吊点选择

吊点的选择是钢结构吊装的首要任务，为了增加钢结构加工的精细度，应该在安装时间、安全风险方面有所考量，计算吊钢丝直径下钢丝可以产生的力，以此计算摘钩时的危险系数[5]。在详细了解以上要点之后，进行吊点位置的确定和吊丝的节点选用。

二、钢结构质量控制

1、严格审核图纸

钢结构本身的质量是吊装安全的保证。应该严格图纸会审，提高设计水平。在初步确定吊装方案后，组织施工负责人及设计人员进行联合会审，确保支架设计满足吊装要求，减少吊装风险。会审重点内容是无缝钢管焊接节点、斜撑支架焊接点[2]。与结构稳定性相关的内容要点都要进行充分地了解。

2、保证原材料质量

建筑钢结构吊装的前期阶段是工程承包招标，在这个阶段应该严格筛选投标单位，严格审查施工条件。在建筑材料的选择方面，按照国家的相关标准进行，选择产品质量经过国家相关部门认定的企业作为合作单位，检查成品钢材的物理特性是否满足刚性需求，对焊接原材料展开抽样检查。保证型号符合设计标准，对原材料的存放保管进行全程监控。

3、提高焊接工艺

为了保证钢结构的绝对稳定，焊接工艺必须过关。在确定施工人员素质的前提下，编制焊接工艺文件，实行全员交底制[3]。应该在焊接部位进行记录和粘贴，工艺文件是吊装过程以及最终工程竣工阶段验收的重点文件，应该保证内容的真实准确。

4、加强过程控制

过程控制是保证焊接质量的前提，过程控制是风险管理的理念，通过对工程项目各个环节的把控开展焊接工艺、钢结构质量的验收。应对标准化的施工控制将焊接工艺、加工精细度进行合理控制，每天填写班组自检表，明示负责人。利用技术员填写的焊接工艺卡进行交底，评定阶段性的焊接工作进展，实行严格的内部监督制度，保证工程质量。

三、吊装安全技术保证

1、基础节安装

钢结构吊装施工具有一定的安装要求，在吊装钢管柱的过程中，经柱脚、混凝土、钢管柱之间各设置两道一级钢，浇灌过程中，向钢管柱内部浇灌水泥浆[4]。起吊之前的基础节安装过程，使用垫木将管柱根部提高，配合吊索。调整揽绳配合起吊。

2、钢材起吊

起吊过程的钢材捆绑方式有多项要求，避免结构在起吊过程中发生散落，配合吊装索具进行固定，捆绑住钢材以避免形变。在钢材脚位置设置吊点，起重机边缘同样设置固定点，回转过程可避免柱子的晃动。

3、钢管对接

钢结构的吊装如果遇到管材，必须保证管材内部的清洁，严禁钢管内残留异物，这样不仅会造成钢结构自重增加，还会由于重力受力不均而带来稳定性问题。在施工现场进行水平表和主轴线的高度标记，矫正钢柱位置，调节螺杆方向[4]。在垂直测量的过程中，使用经纬仪测定位置，尽量减少底柱的偏差。

4、现场焊接

焊接过程的保护措施是采用二氧化碳气体的充入，使用方向分散和阶段分割的焊接方法，保证焊接导致的钢材形变不会影响结构的精度。在实施缝隙焊接的过程中，设置引出和引入装置，切换不同的气割方式进行平整的钢材平整度修磨。

5、整体滑移技术

建筑工程钢结构吊装有时会用到临时支撑架，在对支撑架进行组装的过程中，施工主体与临时支撑架的受力状态随之更换。施工人员应该对落架的过程进行模拟，确定最终的支撑方案。施工有顺序先后之分，首先进行的是主结构的落架工作，然后进行肩部和顶面的结构安装[5]，同时注意焊接的落架、结构刚度、温度。

6、整体张拉技术

整体张拉技术对初始的预应力进行模拟研究，确定结构的状态并作为施工依据。对施工目标的确定是张拉结构施工的关键，传统的找形分析法与施工分析相互结合能够逐点约束受力，主要的结构施工结构包括了车辐式等[4]，在施工现场地面进行径向索道和环梁连接，安装飞柱构件，之后进行整体的张拉。

7、整体起板技术

针对巨型环状、巨型钢拱结构的施工，整体起板技术可以降低成本，缩短工期，兼具安全性和受力明确等优点。对巨型钢拱、环形结构进行地面拼装，然后计算整体自重，设置起板旋转轴线[5]，与其他塔架等结构组成平衡结构，然后安装千斤顶，牵引结构组成设计后的待吊装形式。

结语：综上所述，钢结构吊装在建筑工程中的应用增加，复杂程度加深的同时，施工技术的科学化要求也越来越高。工程人员在施工技术方面不断通过研究受力及材料分析进行拓展，必须掌握一体化分析系统，准确制定结构形态与受力的动态变化关系[5]，不断将大型钢结构吊装的安全系数提高，保证施工过程的安全性以及最终建筑作品的安全性和耐久性。

参考文献

[1]蔡婷.大型复杂钢结构建筑工程新技术的应用分析[J].建材与装饰，2016，21：30-31.

[2]彭彦辉.大型复杂钢结构建筑工程新技术的应用[J].河南科技，2016，11：106-107.

[3]王安鑫，刘书羽.大跨度空间钢网架整体提升技术研究[J].天津科技，2016，10：125-129.

[4]白瑞民，徐永光.浅谈建筑钢结构工程吊装施工方案控制要点[J].建材与装饰，2017，06：49-50.

[5]于耀然.整体吊装技术在某钢结构过街连廊工程的应用[J].江西建材，2015，16：96+98.