体育馆主体钢结构吊装施工技术分析

李想

（上海建工五建集团有限公司，上海 200333）

1 引言

在建筑领域施工技术和建筑设计水平不断发展的背景下，钢结构吊装施工已经呈现出日趋成熟的发展局面。但是就实际情况来看，由于一些外部影响因素的存在，加之桁架自身结构等原因的影响，导致在此类工程项目中桁架架构变形与失稳的情况时常发生，因此，需要在掌握工程实际的基础上做到吊装设备选择的科学化、桁架拼接与吊装的优质化等，提升桁架吊装施工质量。

2 工程项目概况

2.1 建筑概况

某工程项目的整体建筑面积为33 862.77 m2，其中，地下部分6 513.94 m2，地上部分27 348.83 m2，教学楼建筑面积为31 401.71 m2。本工程的施工地点位于辽宁省沈阳市和平区长白南路与胜利南街交会处，施工地点西邻胜利南街，南邻长白南路，东侧毗邻新加坡城二期，北邻兴岛路。此次工程的总平面部署如图1所示。

图1 工程总平面部署图

以工程施工现场的具体情况为依据，同时与屋面桁架周围建筑物的实际分布状况进行有机结合后，将安装桁架区域的南侧空地作为堆放和拼接原材料的主要场地。在堆放材料的过程中，建设团队遵循合理、紧凑的原则，材料堆放场地的尺寸为36 m×10 m，材料预制场地的尺寸为36 m×15 m。

2.2 工程特点

该工程涉及的钢结构吊装施工主要位于学生室内体育馆，桁架投影面积为1 600 m2，支座标高12.5~14.5 m。主桁架的整体分布方向为南北方向，次桁架的分布方向则为东西方向。3榀主桁架整体呈现倒三角状，3榀为单片状，次桁架为单片桁架。钢结构桁架所使用的主要材料为Q355无缝钢管，并且包括多种不同的规格。除此之外，在本工程中，最大主桁架的质量为17.0 t，最小主桁架的质量为3.5 t。钢屋架三维示意图如图2所示。

图2 钢屋架三维示意图

3 体育馆主体钢结构吊装施工技术要点

在本次体育馆主体钢结构吊装施工时，需要对钢结构安装流程做到充分掌握，具体如图3所示。

图3 钢结构安装流程示意图

3.1 主要构件重量和吊装设备的选择

对于建筑企业，实现各种资源利用的高效化与科学化是其开展建设活动的一项重要目标，而在体育馆主体钢结构吊装施工的过程中，吊装设备的选择是否足够安全、高效、合理代表着建筑安装团队的管理水平是否足够突出、是否拥有足够丰富的工作经验。

在本次工程拼接最大主桁架的过程中，使用的吊装设备为25 t汽车吊，这种吊装设备的最大起升高度可以达到15 m，设备工作幅度为9 m，汽车吊起重量可以达到10.5 t。就上述内容可知，本工程中最大钢构件质量为8.5 t，所以，此种吊装设备在工作时的负荷率为80%，满足拼接吊装要求。

完成主桁架的拼接后，要正式开展主桁架的就位吊装工作，在此期间，本工程选用的吊装设备为SAC3000T汽车吊，主臂长50.1 m，工作幅度30 m，汽车吊起质量为24 t，而本工程中最大桁架构件的质量为17 t，因此，在桁架就位的吊装期间，吊装设备的负荷率为70%。钢结构吊装工况示意图如图4所示。

图4 钢结构吊装工况示意图

在体育馆主体钢结构吊装施工过程中，还涉及钢丝绳装置，由于钢丝绳装置需要承受较大的作用力，所以，需重点关注钢丝绳这一主要承载构件的选取[1]，以确保该装置的性能可以满足施工要求。一般来说，在钢丝绳的选取中，需要先进行现场勘查，再结合设计方案中的各项参数计算钢丝绳需要承载的作用力，基于此选择合适型号的钢丝绳，以确保钢丝装置稳固。在此过程中，应当注意检查钢丝绳的质量，并严格按照当前的要求对钢丝绳的各项参数进行核查，同时也要检查好钢丝绳材料的出厂证明、合格证等资料，确认无问题后，才能投入使用。此外，卸扣作为钢丝绳装置中的一个重要组成部分，工作者也需要同样注重对其的选用和质量检查，为施工安全提供保障。

3.2 体育馆主体钢结构桁架安装测量

在本次体育馆主体钢结构吊装施工的过程中，钢结构安装测量工作在其中占据着重要地位，需要注重这一环节工作的有效落实。

3.2.1 平面轴线控制

为了使桁架结构与之前的施工内容顺利衔接，在进行钢结构大跨度桁架吊装的过程中，需要确保其使用的平面控制网与前一个施工阶段所使用的平面控制网保持一致[2]。在结束本次工程的基础结构施工后，需要在此平面控制网的帮助下，在吊装桁架的基础顶面位置完成定位轴线的布设，通过弹出墨线做出醒目标志，为后续吊装施工奠定基础。需要注意的是，测距相对中误差应保持在1/30 000以内，测角中误差也要小于5″。

3.2.2 高程控制

除了对平面轴线进行有效控制之外，还应当对高程进行有效控制，这也是保证体育馆主体钢结构吊装施工质量的关键。为此，在桁架吊装过程中，所使用的高程控制系统也需要与前一个施工项目使用的高程控制系统一致。在完成前一个施工项目后，需要以土建结构施工高程控制基准点为起点，对工程中涉及的每一个柱角预埋件的标高进行测量，并借助钢垫或铁垫将其高度调整至与柱底标高保持一致。

3.3 体育馆主体钢结构桁架吊装与校正

体育馆主体钢结构桁架吊装施工过程中，具体施工流程如图5所示。

图5 桁架安装基本顺序

在桁架吊装过程中，为了确保吊装质量，还应当做好相应的校正与调整。具体来说，需要从以下几方面入手[3]：

1）本次工程实际桁架长度为标准，通过二点起吊的方式确保桁架起吊期间足够稳定、足够平衡，可靠性良好，操作难度更低。

2）在对钢结构桁架进行拼接和吊装的过程中，工作人员必须采用合理的方式效绑扎桁架。一方面要保证绑扎之后的桁架在安装过程中不会出现倾倒，另一方面，需要确保其在吊装过程中保持稳定。合理确定工作人员设置的绑扎点位和绑扎所用索具的具体长度，可以借助试吊的形式。另外，在吊装过程中，需要采用高空旋转法，为了保证桁架的位置与预期相符，还需要使用牵引溜绳进行有效控制。

3）吊装施工过程中，需要遵循相应的吊装顺序，首先吊装端部桁架，吊起桁架之后，缓缓移动，同时借助溜绳对桁架移动方向进行控制，使桁架支座与柱顶埋件板实现有效衔接。

4）为了保障吊装工作的安全性，避免钢丝绳被桁架结构的尖锐位置划损，还需要充分保护钢丝绳。

5）桁架梁吊装到位后，建设团队需要以前期设计标准和预装尺寸为依据，开展相应的定位调整，确保吊装位置准确无误之后才可以进行断焊固定。

6）关于桁架平面位置的吊装工作，通常需要做到一次就位，无须进行二次矫正。另外，在安装之前，标高就已经与支座高度保持一致，但在桁架就位之后依旧需要完成再一次的测量定位。在此期间，线坠和经纬仪是对桁架梁垂直度进行观测的常用工具。除此之外，在正式起吊桁架之前，还应当进行试吊，以此检验布设的吊点是否恰当，桁架稳定性是否满足要求。在试吊的过程中，还要注重吊装速度的把控，切忌速度过快产生一系列的消极影响。

4 结语

综上所述，在体育馆主体钢结构吊装施工中，需要注重吊装施工流程的科学设置，同时在结合本工程实际情况的基础上，合理选择吊装设备，确保吊装设备可以满足施工需要。在实际吊装过程中，工作人员需要注重吊装速度、吊装高度的严格把控，确保钢桁架的吊装效果可以与相应的标准相符。总体来看，钢结构中的桁架由于自身施工消耗时间较短、强度较大且重量相对较轻，在各个领域中实现了应用广度的有效拓宽。不仅如此，随着时代发展脚步的加快，钢结构大跨度桁架的造型也越来越美观、独特，并且建设规模也正表现出逐步扩大的局面。在未来的发展中，相关领域需要对此类工程的施工工序进行进一步的优化，充分控制吊装施工质量，促使桁架使用寿命的有效延长。