建筑钢结构工程吊装施工方案控制要点

张 宇

中核机械工程有限公司 上海 201700

城市化进程的加快促进了建筑行业的发展，而应用钢结构有利于提升建筑工程的质量。钢结构工程施工包括诸多环节，例如钢结构吊装等，所以施工单位应从各个方面入手做好钢结构的吊装工作。

1 钢结构在建筑工程中的优势

钢结构在建筑工程中的应用十分广泛，指的是由钢制材料制成的结构。钢结构工程主要包括钢梁、钢柱、钢桁架等组件，且应用了诸多先进工艺，例如水洗烘干、纯锰磷化以及镀锌等，可有效降低钢结构出现锈蚀等问题的几率。其次，与传统的混凝土结构相比，钢结构工程具有多重优势。

1.1 钢结构的材质更加均匀

相比于混凝土，钢结构的材质更加均匀。从实际情况来看，钢材性质的波动范围相对较小，内部应力不会出现较大的变化，弹性以及受力状态更符合工程力学的要求[1]。总之，钢结构的力学标准以及力学性能都更具有优势，可以满足不同建筑工程的要求。

1.2 钢结构的韧性与塑性更强

钢材的塑性与韧性更强一些，受外界压力的影响较小，不会出现断裂等情况。例如，如果外界压力过大，钢结构只会出现弯曲情况并不会断裂。其次，在建筑工程中应用钢结构可以增强建筑工程结构的稳定性。如果建筑结构承载的负荷过大，就可以调整钢材的应变值，从而提升钢结构的承载能力。

1.3 钢结构的强度更高

钢材具有较高的弹性模量与强度，且密度与屈服强度之间的比值较低，所以相比于混凝土结构，钢结构的强度较高，且竖向构件的面积比较小，可以扩大建筑工程的实用空间。同时，钢结构的质量比较轻。在高度相同的建筑工程中应用钢结构可以降低50%的重量。在这种情况下，如果出现地震，建筑工程所形成的内应力会更小一些。

1.4 钢结构工程的机械化程度较高

在建筑工程中应用钢结构时，施工单位需要先在工厂中预制钢结构构件，工厂会利用机械设备生产钢结构构件。当钢结构构件被运输至施工现场后，施工单位再可以直接利用大型机械设备进行构件的吊装。

2 科学制定吊装施工方案

2.1 工程概况

某工厂建筑采用的是钢结构，在吊装施工过程中需要对钢结构立柱以及钢横梁进行吊装，其中钢结构立柱的总重量为8t，钢横梁的最大重量为10t。

2.2 施工方案

在进行该工程施工前，施工单位应根据实际情况制定钢结构工程吊装施工方案。第一，施工单位需选择吊装设备。常用的钢结构吊装设备有塔式吊、汽车吊等设备，但相比于塔式吊，汽车吊的移动更加灵活，不会对施工现场造成较大的影响，且成本相对较低。因此，施工单位可以利用100t汽车吊进行钢结构吊装。在吊装过程中应科学设置落脚点并做好施工场地的平整工作，禁止负载行驶。第二，施工单位应根据钢结构立柱与钢横梁的尺寸与重量进行施工部署。首先，施工单位应根据建筑工程的实际情况制定钢结构立柱与钢横梁吊装方案，并将吊装方案上交给业主，经过业主审核之后再进行施工。其次，施工单位应按照吊装方案进行施工准备并优化吊装流程，为刚结构吊装奠定基础。再次，施工单位在进行吊装施工之前需要将钢结构立柱以及钢横梁运输至指定位置。同时，需要明确汽车吊的撑脚位置，并对地面承载力进行检查，确保承载力能够达到18t/m2以上[2]。此外，在吊装前应做好吊索的准备工作并全面检查吊索的型号、尺寸以及质量，确保吊索没有问题后再进行吊装。

3 钢结构工程吊装施工方案控制要点

3.1 构件的标注

为了提高钢结构吊装效率与质量，施工单位应按照设计图纸标注钢结构构件的标高线与中心线。如果钢结构构件的形状不规则就需要明确构件的安装方向，若钢结构构件的体积与规模较大就需要标注构件的吊点以及吊装中心。为了增强标准的精准性与醒目性，施工人员可以利用不同颜色的涂料进行标记，避免后续出现差错。

3.2 起重机械的安装

在该工程当中，施工单位选择了汽车吊，所以需要在载重汽车的底盘上设置起重机构与回转台，也需要在载重汽车的底盘上安装四个支腿，从而增强起重机运行的稳定性与安全性。在吊装箱型钢结构构件时，施工人员可以利用伸缩臂进行吊装，从而增强起重机械运行的灵活性。其次，如果施工场地条件允许，施工人员可以利用汽车吊完成所有钢结构构件的吊装工作。但如果施工场地的条件不允许，施工单位就需要完善千斤顶、卷扬机等辅助设备，为构件吊装提供支持。

3.3 构件的保护

在吊装钢结构构件时可能会对构件造成损伤，所以需要做好构件保护工作。施工人员可以利用焊接吊耳这种方式进行吊装，如果不能进行焊接吊耳就需要利用钢丝绳绑扎的方式保护钢结构构件。首先，在吊装钢结构立柱时，施工人员可以在高强度螺栓孔处设置吊环活扣。其次，在进行钢梁吊装时需要在构件的四角处设置包角，降低出现钢丝断裂等问题的几率。此外，施工人员可以在钢构件绑扎点处增加加劲板，从而降低H形钢柱与工字型钢柱出现压坏等问题的几率[3]。

3.4 吊装顺序的明确

在进行钢结构构件吊装时，施工人员应明确吊装顺序，避免吊装施工出现混乱等问题。第一，应先吊装钢柱，并调整钢柱的吊装效果，再对地脚螺栓进行紧固处理。第二，在完成钢柱吊装工作后需要安装柱间支撑。第三，需要吊装钢横梁并安装刚性支撑，增强钢横梁的稳定性。第四，应安装墙面檩条带与屋面檩条带。第五，应安装吊车梁走道板。第六，应吊装屋面板。

3.5 钢柱吊装的施工控制

在吊装钢柱时，施工人员应科学选择吊点以及起吊方法。第一，科学选择吊点。施工人员应根据钢柱的长度、重量、形状以及断面等各方面情况选择吊点的数量以及位置。该工程所应用的钢柱具有良好的弹性，所以施工人员可以利用一点起吊这种方式吊装钢柱。在一点起吊过程中，施工人员应在钢柱的顶部设置吊耳且需要增强钢柱的垂直性，为后续校正奠定基础。其次，在吊装过程中，起重臂长度会对钢柱的重心产生影响，所以施工人员需要在钢柱的1/3处设置吊点，并利用斜吊法进行吊装[4]。此外，如果钢柱属于细长型，施工人员就可以利用二点起吊法或三点起吊法进行吊装，避免钢柱出现变形等问题。第二，科学选择起吊方法。常用的钢结构构件起吊方法有很多，例如旋转起吊法、递送起吊法以及滑行起吊法等。其中旋转起吊法主要是一边利用起重机起钩钢柱，一边围绕柱脚旋转，从而进行钢柱吊装。在起吊时为了避免钢柱脚与地面产生摩擦的情况，需要在钢柱脚的下方设置一块垫木，并确保吊点以及刚柱脚的基础处都在起重机吊杆回旋的圆弧上方。递送起吊法主要是利用两台或三台起重机配合起吊，在起吊过程中需要在钢柱的下方设置吊点，并将一台起重机当作副机，利用主钩与副钩相互配合的方式进行钢柱起吊。滑行起吊法是同时抬起起重机，并在钢柱与地面之间设置滑行道，从而使刚柱脚滑行，完成吊装工作。

3.6 钢梁吊装的施工控制

钢梁吊装的施工控制要点包括吊点选择与屋面梁吊装。第一，吊点选择。在吊装钢梁之前，施工人员应计算钢梁的重心并在构件上标注出重心。在吊装时，施工人员应调整构件的方向与位置，确保吊点与构件以及吊钩都处于同一垂线上。如果钢梁的跨度比较大、且腹板宽度较大、侧向刚度较小，就需要利用双机抬吊法进行吊装，避免构件出现损坏等问题[5]。在吊装时需要控制好两台起重机械之间的距离，避免起重机械之间相互拉动。第二，吊装屋面梁。相比于其他钢结构构件，屋面梁的跨度较大，所以施工人员可以利用铁扁担吊装这种方式吊装屋面梁，减小索具对屋面梁造成的压力，提高吊装效率与质量。

4 钢结构工程吊装施工质量与安全控制策略

4.1 做好施工准备工作

在进行钢结构工程吊装施工之前，施工单位应做好相应的准备工作、提高工程施工质量。第一，加大资质审核力度。在施工前，施工单位应全面审核施工人员、特殊工种人员的资质，确保其工作经验、能力符合要求。其次，施工单位应组织施工人员与管理人员学习钢结构工程施工技术标准，增强施工人员与管理人员的规范意识。例如，施工单位可以加大对《钢结构通用规范 GB55006-2021》等规章制度的讲解工作，让施工人员了解钢结构工程施工的要求与标准。第二，做好施工组织工作。钢结构吊装具有较强的系统性与复杂性，所以在钢结构吊装施工前，施工单位应优化组织结构，明确划分各个部门与工种的责任。第三，制订施工质量控制计划。首先，施工单位应与设计单位、业主以及监理单位沟通交流，充分了解钢结构设计思路以及业主的施工要求。其次，施工单位应根据质量控制目标制订质量控制计划，将吊装工程质量控制与安全控制结合起来。此外，施工单位完善质量控制方法。例如，施工单位可以利用BIM技术实现钢结构吊装的可视化，加大对施工现场的监管力度。

4.2 加大对钢结构质量的检测力度

钢结构质量会对钢结构吊装工程施工产生直接影响，因此在吊装前施工单位应加大对钢结构质量的检测力度。首先，施工单位应科学选择钢结构构件供应商。施工单位可以对采购部门进行专业培训，让采购人员通过肉眼识别、仪器检测等方式检测钢材料的质量，从而提高材料采购质量。其次，施工单位应科学选择钢结构构件加工厂，提高构件加工质量。此外，当钢结构构件到达施工现场后，施工单位应对构件质量进行全面检测，避免其中存在残次品。例如，施工单位可以利用专业仪器检测钢结构构件的力学性能。

4.3 做好螺栓连接工作

在钢结构吊装过程中，施工人员应做好螺栓连接工作。例如，在连接高强度螺栓时需要先调整螺栓结构，再校正对接件，增强连接的紧密性；在安装时需要时刻观察贴合面的贴合程度，也可以先利用临时变通螺栓进行紧固，从而降低贴合面出现缝隙的几率；应预估构件各个节点所需临时螺栓的数量，增强构件的稳定性。

4.4 完善安全技术措施

钢结构吊装的危险系数较大，可能会造成施工人员受伤，因此施工单位应完善安全技术措施，加大安全保障力度。第一，需要做好吊装指挥工作。施工单位需要安排专业人员指挥吊装工作，指挥人员在指挥时不能佩戴手套，且需要增强指挥手势的准确性，确保施工人员能够理解手势的内涵。同时，建筑工程施工场地较大，所以指挥人员需要利用对讲机进行指挥。第二，若需要吊装过长或过大的构件需要先进行试吊。在试吊时施工人员需要将构件离地高度控制在0.2m以内，之后对其进行检查，确保完全稳妥之后再进行起吊。试吊1次没有问题就可以正常吊装。第三，在吊装大型构件之前需要划警戒线，避免闲杂人员进入到吊装区域中，并检查构件受力情况以及吊耳焊接质量，避免出现安全问题。第四，在吊装之前需要全面清除构件上的杂物，避免吊装过程中杂物突然坠落。第五，应略微加大索具的保险系数；在吊装前重新编排卷扬钢丝绳；在吊装时应尽量缩短构件在空中的停留时间。

4.5 制定安全应急预案

保障吊装安全性不仅可以减小施工单位的经济损失，也可以保障施工人员的人身安全，因此施工单位应完善安全应急组织机构、制定安全应急预案。首先，施工单位应设置钢结构吊装应急指挥中心，全面开展应急救援工作。其次，施工单位应完善安全应急预案。在吊装过程中，安全应急人员应做好吊装重难点的控制工作，避免出现人员伤亡等问题；如果出现安全事故，安全应急人员应立即开展救援工作，并排除相应的危险因素；如果出现严重的安全事故不仅需要组织自救工作，也需要寻求110或120的帮助；及时将受伤人员输送至医院；上报人员伤亡信息，例如时间、地点、人数等；做好人员疏散工作。

4.6 强化人员培训

钢结构吊装具有较强的技术性与专业性，吊装人员的素养将直接影响钢结构吊装质量。且钢结构的形状、规格、尺寸十分多样，对吊装人员提出了更高的要求。为了让吊装人员掌握更多的钢结构吊装技术，施工单位需加大对吊装人员的培训力度与考核力度。施工单位可以对吊装人员进行岗前培训、技术培训以及专业考核。第一，岗前培训。施工单位需要提高吊装人员的聘用门槛，确保所选择的吊装人员具备丰富的吊装经验与专业知识、较高的技术应用水平，从而控制吊装队伍的整体水平。在上岗之前，也需要对吊装人员进行岗前培训，让吊装人员掌握钢结构吊装技巧，并对吊装人员进行上岗测试，确保吊装人员持证上岗。第二，岗位培训。在施工过程中，施工单位也需要加强培训，提高吊装人员的技术应用水平，让吊装人员根据实际情况选择合适的吊装方法。第三，专业考核。时代在不断进步，钢结构吊装对吊装人员的要求也越来越高，因此施工单位应定期对吊装人员进行专业考核，督促吊装人员不断学习。

5 结束语

钢结构在建筑工程中发挥着重要作用，施工单位应加大对钢结构施工的研究力度。在钢结构工程吊装过程中，施工单位应综合分析建筑工程的特点，根据实际情况制定吊装施工方案，同时也需要做好构件标注、构件保护、起重机械选择、吊装顺序制定等方面的工作，保障施工质量。