高层幕墙钢结构工程施工技术研究

李赟

摘要：某高层幕墙钢结构工程安装精度要求高，构件分拣数量大，钢结构工程焊接复杂，组织与协调难度大。针对上述问题开展研究，提出相应的施工对策，并根据工程情况进行交通运输安排和吊具选型，针对两个典型部位的钢结构进行施工技术分析，明确施工方案和施工顺序，顺利解决了工程难题。

关键词：幕墙钢结构；施工技术；施工方案

中图分类号：TU974文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）35-0089-03

Research on Construction Technology of High-Rise Curtain Wall Steel Structure Project

LI Yun（China Construction Eighth Engineering Division Co.，Ltd.， Shanghai 200135）

Abstract： A high-rise curtain wall steel structure project requires high installation accuracy， a large number of com？ ponents are sorted， the welding of the steel structure project is complicated， and the organization and coordination are difficult. Research on the above problems is carried out， corresponding construction countermeasures are put forward， and transportation arrangements and spreader selection are carried out according to the project conditions， the con？ struction technology is analyzed for the steel structure of two typical parts， the construction plan and construction se？ quence are clarified， and the engineering problems are smoothly solved.

Keywords： curtain wall steel structure；construction technology；construction plan

某高层西南入口部位钢结构的平面尺寸为17.2 m×14.7 m，结构为由方矩管组成的单层平面桁架，结构标通过销轴和埋件高为5.570～20.000 m，网格为4.7 m×2.0 m的长方形。其与混凝土连接，材质为Q235B，表面进行氟碳喷涂。桁架主杆是规格为350 mm×100 mm×10 mm的钢方通，次杆是规格为100 mm×100 mm×6 mm的钢方通，总质量约为22.5 t。裙楼东北角采光顶部位钢结构的平面尺寸为23 m×26 m，是由方矩管組成的两个交错单层平面桁架，结构标高为16.900～22.900 m，网格为2.0 m×1.4 m、2.3 m×1.1 m的三角形，钢架底部通过销轴与埋件连接，材质为Q235B，先喷涂防火涂料，再对表面进行氟碳喷涂。桁架主杆规格是300 mm×100 mm×10 mm方矩管，次杆是规格为200 mm×100 mm×8 mm、100 mm×100 mm×6 mm、80 mm×80 mm×5 mm钢方通，总质量约为37 t。西北角小采光顶部位钢结构的平面尺寸为25.5 m×8.8 m，结构是由钢方矩管组成的单层平面桁架，结构标高为11.500～16.900 m，网格为2.1 m×1.4 m的三角形，底部及顶部通过销轴与埋件连接，材质为Q235B，表面进行氟碳喷涂。桁架主杆是规格为300 mm×100 mm×8 mm钢方通，次杆是规格为100 mm×50 mm×5 mm钢方通，总质量约为14 t。中央采光顶部位钢结构的平面尺寸为30 m×17.6 m，结构为由箱形梁组成的单层平面桁架，结构标高为18.300～19.255 m，网格为2.2 m×1.4 m的三角形，主钢架底部通过销轴与埋件连接，材质为Q235B，先喷涂防火涂料，再对表面进行氟碳喷涂。桁架主杆规格为600 mm×200 mm×16 mm×12 mm钢方通，次杆规格为100 mm×50 mm×5 mm钢方通，总质量约为56 t[1]。

1工程重难点分析

1.1安装精度要求高

该钢结构主要为幕墙骨架，外侧需要安装幕墙龙骨，因此钢结构的安装精度非常重要。另外，钢结构多为装饰架，生根部位不规则，对测量的要求较高。

1.2构件分拣数量大

各部分钢结构构件尺寸不一，数量繁多，构件如何快速分拣并按安装顺序进场是此工程的一个难点。

1.3焊接复杂

该钢结构的连接方式主要为焊接，并涉及大量的仰焊、立焊。焊接的质量与进度为该工程需要控制的又一个重点。

1.4组织与协调难度大

该建筑物底层面积大，封闭环形周边线长，钢结构体量大，构件形式多，协作单位多，同时与土建、机安等专业公司配合工作量大。因此，应着重做好一些工作：建立项目组织机构，合理调配管理人员，协调各协作单位的工作步伐，确定合理的安装顺序，做好与土建、机安等总包单位下属专业公司的交叉作业，协同配合工作，特别是对土建已完工产品的保护，以确保工程顺利进行。

2施工技术

2.1施工准则

要采用先进、合理、适用的新技术、新工艺、新材料，加快工程进度，提高工程质量，组织配合施工，穿插作业，做好重点部位施工。该工程施工作业量大且面广，吊装、焊接、防腐等专业施工必须要相互配合、相互协调、共同展开。该工程施工工期紧迫，施工期间，各专业合理安排施工作业，以保证构件预制、吊装、校正就位，焊接、防腐和辅助设置搭卸等环节平稳有序进行，以便为施工作业创造良好的施工条件，確保工程按期投入使用[2]。

2.2交通运输安排

由公司运输队在工程施工运输准备阶段提前配备大型货车，专门用于解决构件和材料的运输问题。小型材料的运输问题由项目部运输管理部门安排运输车辆予以解决。对于施工现场人员往返以及后勤保障服务用车问题，配备1～2辆5人座工程车予以解决，确保后勤保障工作满足以人为本的管理模式。受现场空间限制，钢构件运输随现场安装次序进场。

2.3汽车吊选型

裙楼钢组件最大长度约为21.1 m，质量约为3.5 t。裙楼采光顶构件质量过大，又位于裙楼中间位置，必须采用大型汽车吊加副臂进行吊装。塔楼、裙楼垂直运输均选用240 t汽车吊。

2.4钢丝绳的验算

吊钩到钢梁的距离为5.0 m，钢丝绳长度为5 880 mm。钢丝绳与构件夹角为58°。吊装构件最大质量为3.5 t。钢丝绳受力状态如图1所示。

选用2根直径24 mm、长度7.0 m的钢丝绳，钢丝绳绳头为编结形式，牛腿采用扼圈式捆绑。按照《重要用途钢丝绳》（GB 8918—2006）进行钢丝绳承载力计算，根据钢丝绳吊索长度，钢丝绳吊索与钢柱平面水平夹角为58°，构件最大质量不超过3.5 t。由于牛腿质量均匀，因此不考虑不均匀载荷系数。经过计算，选用6×37+1-20的钢丝绳吊索符合吊装要求[3]。

2.5钢结构安装

2.5.1西南商业入口钢构件安装。安装顺序为：测量放线→焊接埋件外侧连接件→构件组装→安装组件1→安装组件2→安装组件3→安装连梁→焊接、打磨→探伤→补漆→防火涂料→其他后续工作。主钢架各组件编号如图2所示。

在地面上分别组装组件1、组件2和组件3，组装时需要对组件的每根杆件进行三点超平。为加快组装，可在第一个组件完成后进行点焊固定，将其作为胎架，其他相同组件在此组件上组装，省去各个组件的超平步骤。待组装完后，开始对其进行焊接、探伤、打磨及补漆等。为方便安装，在组件1与组件2的连接处两侧各焊接一块连接板，其尺寸为80 mm×80 mm，厚度≥8 mm，中间钻孔，孔径为18 mm，穿M16安装螺栓，如图3所示[4-5]。

2.5.2裙楼东北角采光天窗钢构件安装。安装顺序为：测量放线→焊接埋件外侧连接件→安装组件1（钢梁）→安装组件2（钢柱）→安装组件3（连梁）→安装组件4（连梁）→焊接、打磨→探伤→补漆→防火涂料→其他后续工作。各组件编号如图4所示。

由于采光顶位于裙楼的中心，吊车臂不能到达相应安装位置，因此需要先将钢构件垂直吊运到屋面上，再用人工方式，通过平板车将其二次倒运到采光顶周边进行组装。组件1为单支托梁，长度约为13.5 m，质量约为2.2 t，吊装高度几乎与屋面平齐，因此吊装主要为移运。托梁两侧均为悬空，为方便移运，在与钢梁平行的两个墙体位置焊接约1.0 m的立柱，立柱顶部外伸牛腿，采用在牛腿上挂直径为28 mm钢丝绳当轨道，轨道上悬挂滑轮及手动葫芦，开始时用手动葫芦挂住钢梁一端，另一端放到平板车上，减小钢梁与地面的摩擦力，采用人力推拉的方式将钢梁逐步往另一端平移，待钢梁有2/3进入悬空阶段时，采用与开始阶段同样的方法，用滑轮及倒链升起托梁的另一端，全部滑移入位。一端插入销轴，另一端焊接完成。

3结语

针对某高层幕墙钢结构工程安装精度及施工测量要求高、构件分拣复杂、焊接复杂、组织与协调难度大等问题展开研究，提出了相应的施工对策，并根据工程情况进行交通运输安排和吊具选型，针对两个典型部位的钢结构进行了施工技术分析，明确了施工方案和施工顺序，顺利解决了工程难题。

参考文献：

[1]余少乐，雷克，孙晓阳，等.南京牛首山树状钢结构提升系统设计[J].钢结构，2019（11）：100-103.

[2]余少乐，郭春，吴量，等.盐城南洋机场T2航站楼主体钢结构施工技术[J].钢结构，2019（2）：90-94.

[3]余少乐，雷克，张学伟，等.南京牛首山树状结构施工过程模拟和施工监测[J].建筑钢结构进展，2019（5）：116-124.

[4]潘钧俊，陈华，朱超伟，等.萧山国际机场T4航站楼屋盖荷花谷柱施工技术[J].施工技术，2021（5）：1-4.

[5]余少乐，郭春，吴量，等.盐城南洋机场T2航站楼屋盖钢结构安装施工技术[J].建筑施工，2018（5）：699-701.