装配式劲性柱钢梁结构厂房吊装施工技术研究

侯云峰

摘要：吊装施工是装配式劲性柱钢梁结构厂房施工中一个重要环节，其吊装质量直接关系到整个工程质量。基于实例设计吊装施工技术，通过对厂房一层、二层劲性柱吊装，以及钢梁结构和YLB钢承板安装，实现装配式劲性柱钢梁结构厂房吊装施工。测量结果表明，柱定位轴线偏差值、地脚螺栓位移、柱低座位移、劲性柱垂直度均小于允许值，符合质量验收规范。

关键词：装配式；劲性柱钢梁结构厂房；吊装施工；YLB钢承板；地脚螺栓

0   引言

装配式劲性柱钢梁结构厂房作为一种常见的工业建筑形式，其吊装施工技术的运用对于提高施工效率具有重要意义。目前在装配式建筑方面，一些学者研究了装配式建筑的优缺点及其实用范围，探讨了装配式建筑的构造和设计方法。同时，还有一些学者关注于装配式建筑的施工流程和关键技术，提出了一些实用的施工技术和措施。同时，还有一些学者关注于吊装施工技术的安全性和经济性，探讨了如何降低施工成本和提高施工效率[1]。

虽然国内外学者对于装配式建筑和吊装施工技术的研究已经取得了一定成果，但对于装配式劲性柱钢梁结构厂房吊装施工技术的研究还相对较少。且大多数研究都是针对某一方面的技术研究，缺乏系统性和全面性。此外，现有的研究中对于吊装施工技术的安全性和经济性方面，也缺乏深入的分析和研究。鉴于此，本文针对装配式劲性柱钢梁结构厂房吊装施工技术进行全面的研究和分析，以期为该领域的发展提供一些参考和借鉴。

1   工程概况

本文以某装配式建筑项目为研究对象。该建筑室内±0.000标高相当于绝对标高1.700，建筑占地面积约17251㎡。建筑层数为地上2层钢结构厂房，柱距大部分为9m，局部为8.4m。厂房为三联跨，跨度均为28m，屋面排水坡度5%。

屋面板采用压型金属板+自粘聚合物沥青防水垫层+玻璃棉毡+复合聚丙烯膜+锈钢丝网+热镀锌檩条。墙面采用压型金属板竖向铺设+防水透气膜玻璃棉毡+檩条（热镀锌）+压型金属板内墙。

钢混柱在钢构厂加工后发运现场进行预制，单根钢混柱质量在18～20t，C-E/3-21轴为养护窑位置，无法跨内吊装。钢结构安装C-E/1-25轴采用300t履带起重机跨外吊装（停在F轴线，起吊跨距20.25m）；A-C/1-25轴和E-G/1-25轴采用300t履带起重机跨内吊装（跨距14m）。

2   一层、二層劲性柱吊装

2.1   劲性柱安装

劲性柱安装前，基础短柱混凝土强度必须达到80%设计强度，地脚螺栓应完好无损，其螺纹露出长度宜≥30mm。采用300t及200t级履带起重机安装劲性柱，每个立点安装6根劲性柱，所有位置劲性柱安装方式及起吊方式均相同。劲性柱吊点利用劲性柱端与钢梁连接板孔，2块吊板与柱头梁连接板连接。

2.2   一层劲性柱吊装及校正

2.2.1   劲性柱吊装

劲性柱吊装前，应将起重索具、操作平台及缆风绳等紧固于柱上。为避免劲性柱在吊装时发生变形及外部混凝土的损坏，结合工程实际情况采用一台起重机进行吊装。

提升时，起重机一边起吊，一边转动吊杆，直到将劲性柱拉直[2]。为确保吊装过程中的索具安全，在吊装劲性柱时，必须对其起吊位置进行合理布置，以确保劲性柱在吊装过程中大体竖直。劲性柱的提升贯穿到地基的螺栓安装到位后，对其进行校正，劲性柱的校直工作主要是对标高和垂直度的校正[3]。

2.2.2   校正

吊装就位后，采用起重臂对其进行初步校正，通常劲性柱垂直度在L/1000以内。采用立柱底部调整螺帽调整，并在起重机松开吊钩之前，用双螺母将其紧固。为确保劲性柱的安装质量，必须对劲性柱进行垂直度校正。

采用两套经纬仪，分别从劲性柱两侧进行观测。采用地脚螺帽调整法[4]。在劲性柱上画一条中线十字线，并用经纬仪对其垂直度进行修正。检查无误后，将柱脚固定，并将揽风绳牢牢拴住，使揽风索被牢牢地绑在锚上。

捆扎点应按劲性柱类型、高度而定，并在柱底部上方打上麻绳，以调节拉线的方向。确认索具是否牢固，引导起重机慢慢下落，在劲性柱底部距地基40～100mm时，调整柱底与基础基准线达到准确位置，指挥起重机下降就位，然后对柱脚连接。

预埋螺栓自由穿过劲性柱底板孔，随即紧固压板螺母。劲性柱固定后，通过调节螺母调整标高，采用经纬仪或挂线垂法调整劲性柱垂直度。劲性柱安装好后安装柱间支撑及钢梁，形成单元稳定系统并校正，验收合格后由土建配合短柱浇筑，保证二层荷载安全稳定。

2.3   二层劲性柱吊装

2.3.1   对接与调整

二层劲性柱的吊装方式同一层劲性柱。二层极性柱吊装就位后，进行二层劲性柱与一层劲性柱箱型节点进行对接[5]。对接时，应注意调整钢筋位置，对接完成后，进行劲性柱标高及坐标调整，校正完成后进行下一步焊固定。

2.3.2   固定与焊接

二层进行柱校正完成后，应与一层劲性柱进行临时固定，具体固定如图1所示。劲性柱需要用3根缆风绳固定，缆风绳的角度为45°，使用地锚将缆风绳固定，再利用焊接技术将劲性柱固定。焊接内容包括：柱底部与箱型节点的钢板焊接，二层劲性柱预留钢筋穿过箱型节点后与箱型节点的箱壁焊接。

3   钢梁安装

3.1   钢梁预拼装及吊点选定

在预先设置好钢梁拼接位置进行钢梁预拼装，并作好校正工作。钢梁与吊索之间的角度不得低于45?。吊点的设置要经过计算，其计算公式为：

L=Pac/M            （1）

式中：L表示跨度，即吊点距钢炼距离；P表示吊索集中力；a表示集中力距支座距离；c表示集中力距离另一个支座距离。

为避免部件的局部变形及损伤，应放置加强筋或用木板填塞，然后捆扎[6]。屋架梁是刚柔组合结构体系中的关键构件，施工过程中应对钢梁及时装配，以保证其稳定。在钢梁吊装过程中要注意：屋盖的重心要在两个吊点之间的连线以下，以保证屋盖受力稳定。

3.2   钢梁绑扎与吊装

3.2.1   绑扎

钢梁吊装采用千斤困扎法二点绑扎。首先计算出构件的绑扎点位置画线，将钢丝绳系在原先划好的吊点线上。绑扎时，要小心的将钢丝绳在构件的四个角上进行包角（用半圆形钢管），以防钢丝绳被切断。

3.2.2   吊装

在吊装时，首先要将钢梁离地50cm，让钢梁的位置中心与安装位置的中心对齐，再慢慢提起[7]。屋面钢梁翼缘板顶设置有30cm高的檩托，经计算钢丝绳的吊点位置都在檩托边缘，这样就可有效控制钢丝绳的左右滑移。

需要注意：钢梁拼装时每根钢梁的临时斜撑不少于3根，与地面的夹角不小于45°；拼装好后的钢梁必须采取有效的防倾倒措施，每榀梁的斜撑数量不少于8对。

4   YLB钢承板安装

4.1   YLB钢承板安装准备

钢结构主体已经施工完毕，对YLB钢承板进行安装。YLB钢承板材料从货车吊运至各层楼面指定位置时，应按现场实际情况使用汽车起重机。材料安放于钢梁上时，需要保证同一榀钢梁上摆放不得超过两捆。

4.2   YLB钢承板安装

4.2.1   绘制钢梁中心线

首先，在铺设板材的区域，绘制钢梁的中心线，这条中心线也被用作铺设板材的主要定位控制线。通过利用梁的中心线，能够控制叠合板的搭接宽度，且据此可确定采用YLB钢进行熔透焊接时焊点的位置。另外，梁的中心线也标明了副螺栓的熔透焊接部位[8]。

4.2.2   装卸和安装

YLB钢支撑板在装卸和安装过程中，严禁使用钢丝绳进行紧固。可采用软吊索，在钢丝绳与板材接触部位添加橡皮来减缓冲击，也可以在钢板底部设置垫木，以增强稳定性。在运输和堆叠时，要确保有足够的支撑点以防止其发生形变，吊装时应保持平稳，避免倾斜以免造成滑落伤害。

4.2.3   预拼装与调整

随后对YLB钢板进行定位和切割，并在地面上进行预拼装。对于咬合不紧或不密的地方，应进行调整。根据实际的排字图纸进行铺设，调整完毕后进行固定。

4.2.4   焊接

每一片YLB钢承板两侧沟底均需以栓钉与钢梁固定，焊点的平均最大间距为20cm。焊接材料应得穿透YLB钢承板并与钢梁材料有良好的熔接。采用穿透式栓钉直接透过YLB钢承板植焊于钢梁上，以此完成装配式劲性柱钢梁结构厂房吊装施工。

5   施工效果与讨论

根据工程实际情况开展装配式劲性柱钢梁结构厂房吊装施工，施工完成后对劲性柱钢梁结构厂房吊装偏差测量，测量项目为劲性柱定位轴线、地脚螺栓位移、柱底座位移、劲性柱垂直度。

《钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205—2020规定，劲性柱钢梁结构安装施工柱定位轴线偏差不能超过1.5mm，地脚螺栓位移不能超过2.5mm、柱低座位移不能超过3.5mm，劲性柱垂直度偏差不能超过1°。

将以上参数作为该工程劲性柱钢梁结构厂房吊装施工质量检验标准，随机选择以上4类检验项目对象各2个，使用专用测量设备对其进行测量，测量数据如表1所示。

从表1可以看出，该工程厂房吊装施工，柱定位轴线偏差值、地脚螺栓位移、柱低座位移、劲性柱垂直度均小于允许值，符合钢结构工程施工质量验收标准》GB 50205—2020规定，证明采取的施工技术能够有效保证施工质量，具有良好的可行性与可靠性。

6   结束语

本文对装配式劲性柱钢梁结构厂房吊装施工技术进行深入的研究和探讨。通过对该技术的施工流程、关键技术和应用优势的全面分析，充分认识到该技术在现代工业建筑中的重要地位和未来发展潜力。在施工过程中，合理应用吊装技术不仅提高了施工效率，减少了施工成本，还降低了环境污染，为现代工业化建设提供了新的思路和方案。同时也发现，该技术在具体实施过程中仍存在一些问题和不足之处，需要不断地改进和完善。

综上所述，装配式劲性柱钢梁结构厂房吊装施工技术是一种高效、环保、经济的施工方法，具有广泛的应用前景和推广价值。相信在未来的工程建设领域中，该技术将会发挥更加重要的作用，为推动我国工业化进程和建筑行业的可持续发展做出更大的貢献。

参考文献

[1] 刘忠义.模块化装配式建筑结构吊装及后浇混凝土整体连接施工技术[J].科学技术创新，2023（24）：165-168.

[2] 王鑫，邹超，吴国庆，等.装配式住宅建筑预制构件施工技术应用研究[J]科技创新与应用，2023，13（27）：160-164.

[3] 吴灏斌，张楠祥，孟珊，等.探讨高层建筑钢结构吊装施工技术要点[J].工程建设与设计，2023（12）：114-116.

[4] 任长伟.厦门宝龙国际中心MALL美术馆工程超重大跨度钢梁吊装施工工艺分析[J].工程技术研究，2022，7（23）：48-50.

[5] 杨振龙，许慧，冯昊楠，等.大型铁路站房复杂环境下钢结构吊装施工技术[J].施工技术（中英文），2022，51（22）：40-44.

[6] 王坤，李汉霖，杨绪彪，等.宽幅钢梁桥主梁吊装架桥机结构受力及稳定性研究分析[J].低温建筑技术，2021，43（7）：96-99.

[7] 杨鹏.延庆综合交通服务中心大跨度钢桁架分段吊装施工技术[J].施工技术，2020，49（10）：50-52.

[8] 刘西仙，赵峰，马春亮.大跨度单层门式钢架钢结构厂房施工关键技术[J].城市住宅，2020，27（1）：123-125.