钢结构厂房吊装工程施工工艺及安全技术研究

钢结构厂房吊装工程施工工艺及安全技术研究

肖少华

广东水电二局股份有限公司

摘  要：钢结构厂房是工业厂房比较常见的类型，厂房工程时间短，建筑面积大，空间阔，单层跨度和高度大，吊装作业过程中容易出现不同的安全问题。本文以某工程项目为例，对钢结构吊装工程施工工艺关键环节进行分析，对吊装安全技术和注意事项进行初步探究，本案例提供有关技术人员共同研究探讨。

关键词：工业厂房；钢结构吊装；施工技术；安全技术

一、工程概况及重难点分析

1、工程概况

某工程项目规划用地面积约5万㎡，建筑面积约12.2万㎡，建设内容有:保税物流中心（B型），保税物流仓库（2栋3层，要求仓储面积≥5万㎡）及其相关配套、卸货平台、车道、设备用房等，国际快件监管中心（1栋6层）、枢纽总部大楼（1栋地上16层、地下室一层）以及相关配套用房等，其中国际快件监管中心6层，高度38m，保税物流中心3层，高度33.6m，总部大楼16层，85.0m。项目工程采用预应力钢筋混凝土框架结构。

二、要点分析

为保证工程质量、工期和施工的有序进行，这就要求钢结构制作加工必须能够满足现场安装的需要，钢结构制作必须充分利用现场，合理细化钢结构制作分工和进度，制作顺序细化到每一个构件；钢结构安装合理配置足够的各种施工机械和人力，本工程需要采购钢结构材料1500吨，项目部增设钢结构专职管理人员负责对钢结构施工过程技术管理进行配合钢结构深化设计，监督工厂生产，对现场吊装进行管理，配备钢结构专业作业人员16人，分两组吊装作业施工，满足工期要求，制定大空间、大跨度钢结构施工方案，优化钢结构施工工序，尽最大可能地提高结构施工支撑体系的整体刚度、强度及稳定性，减轻楼地面结构荷载，降低“超危大”工程施工安全管理风险。

三、钢结构工程吊装施工工艺

1、吊装施工工艺流程

定位—定标高—柱顶螺栓预埋—定标高—弹线—柱安装—钢梁安装—次构安装—焊接—补漆—竣工。

2、构件运输及现场堆放

钢结构吊装作业的材料按照设计图纸的顺序进行专门编号装车，运输车钢结构材料下方采用大垫木规格10X10 cm的木方条，将构件垫稳运输到施工现场后分类进行用垫木堆放，垫木的位置要合理，保持适当的间距，同一种类型的钢构件支点要保持在同一条垂直线上，抵达堆放现场后堆放的材料高度不超过2m，材料之间的留出通道宽为2m便于绑扎。堆场要平整坚实且无积水能够行走30吨级汽车，堆放过程中有专门的保护措施减少吊装过程中涂层出现的破坏或者造成钢结构的变形，在吊装前检查涂料的完好性发现有破损的部位要进行补漆。

3、施工准备

（1）、钢柱基础定位及螺栓预埋

钢柱的基础顶部主要是平面形式，利用测量仪器对基础标高进行现场定位放线，保证钢柱结构的稳定和定位精确，必须控制地脚螺栓、预埋钢板误差范围保证位置的准确性，地脚螺栓是钢柱的重要连接材料，检查螺栓的预留长度及标高，位置，混凝土浇筑的基础的地脚螺栓保持良好的完整性，涂上黄油后再包上塑料袋套严以保证结构的安全。

（2）、构件的验收及弹线

工厂生产完成钢结构后运输到现场后，现场钢结构管理员对构件的外形、尺寸、型号、规格进行吊装前施工验收，所有构件的验收要经过三关：钢结构生产厂家自检—总包专职钢结构管理人员监检—驻厂监理监检，对钢结构生产的构件生产实施质量监控，如制作用尺、钢构件放样、切割、矫正、边缘加工、制孔（螺栓孔、穿钢筋孔、混凝土振捣孔等机械钻孔）、组装、工程焊接和焊接检验、除锈、编号等，对首件制作进行重点监控。

（3）、选择吊装机械设备

汽车吊是钢结构吊装的重要设备，本工程采用25T汽车吊和塔吊对钢柱、钢梁吊装，汽车底盘有专用的旋转装置和起重结构，两侧四个支撑腿负责起重作业时的稳定，车体的箱体有可调节的重臂进行钢结构构件的起运和吊装。

（4）、混凝土基础查验

基础杯口要清理干净，为保证钢柱准确、牢固地放在基础中的预埋钢筋上，在H型钢柱底部焊接增加一块厚度20mm的钢板，检查基础中预埋的标高控制钢筋的实际高度。

（5）、确定基准标高控制点

吊装作业对现场人员技能要求比较严格，针对基础的预埋的构件，先进行校核轴线位置、高低偏差、平整度、标高等参数，再弹出十字中心线和引测标高。

4、安装钢柱

本工程吊装顺序按轴线分区开始吊装。由于国际快件中心、保税物流中心均需要进行钢结构吊装，工期基本相同实施流水作业要注意合理安排。用一台25T汽车吊，吊点离柱顶约1.5m，钢柱进入预定位置时三人稳住柱脚，柱立好后从三个方面拉设缆风绳,互为120°,与地面夹角呈30-60°（1.5m的钢管倾斜放置和∮11钢丝绳绑扎埋地1.5m)。在图纸注明的1轴开始吊装，并安装好ST梁等垂直支撑，校正垂直度待安装钢梁，其他钢柱按以上方法安装。缆风绳不得随意拆除，必须保证形成稳定的空间结构方可拆除。

5、屋面主梁安装

用塔吊、汽车吊，将钢梁拼装。为确保拼装时的稳定性和安全，避免    图1 屋面主梁安装组合

钢梁拼装的侧向弯曲，拼装时用枕木将两头垫平，并在中间位置设置多个支点在钢梁两侧支撑木方（图1），确保稳固牢靠。为便于进行柱梁节点紧固高强螺栓和焊接，需在柱梁节点下方安装挂篮。

钢屋架在起吊离地面40—50cm时进行依次状态调整，检查塔吊、吊车的控制装置、稳定性、屋架的平稳及绑扎的牢固性，确保无误后继续起吊；在第一榀钢梁吊装之后用缆风绳加固(待屋架形成稳定的空间骨架后方可拆除)。吊装工程,在5级以上风速情况下停止吊装，并确认所有柱底板都垫好，地脚螺栓螺母拧紧，在所有的螺栓安装并固定可靠后吊机才可以脱钩。用上述同样的工艺安装第二榀梁，第一榀与第二榀之间所有檩条、水平支撑、柱间支撑、系杆、隅撑必须安装完整，把柱及屋面梁校正，形成稳定的空间刚性单元，然后继续进行下榀钢梁吊装。

四、钢结构厂房吊装施工安全技术

（1）、焊接工人使用的挂篮要安放在主梁翼板挂件上，配上专门的安全带进行焊接作业。

（2）、门架建立稳定单元后，施工人员方可在屋架上行走，作业时必须随时将安全带的挂钩挂在安全绳上，不得脱钩。安全带采用双挂钩。门架建立稳定单元后，将安全绳使用卡扣锁紧。

（3）、吊装钢构件使用的临时爬梯有两种规格，与钢结构连接的刚性爬梯支撑规格70*70*7mm，扶手采用规格40*4mm扁钢，宽度超过40cm，安装后与钢柱保持良好的坚固稳定性，针对钢爬梯无保护的安全问题，安全带上的防坠器配套坠落自锁装置，以保证工人安全避免出现坠落安全事故。另一种软爬梯伴随钢柱吊装前共同吊装作业，操作人员使用软爬梯时要正确配戴安全带进行作业。

（4）、在钢梁和钢支撑上的作业人员所配戴的安全带要正确挂在主钢梁的安全防护绳上，钢柱采取分段安装方法，在实施第一段与第二段钢柱对接以及螺栓紧固过程中要确保高空作业人员的安全需设置专用的操作平台，操作平台的设置要符合现场安全使用规定。

（5）、钢柱吊装完成需要作业人员对起吊使用的钢丝绳进行移除，起吊的吊钩位置增加一条安全绳用作悬挂工人安全带上的防坠器。      图2   固定夹收边                        

人员在安装外挂天沟和收边时，安全带挂在钢丝绳上，采用俯卧式安装外挂天沟和收边（图2）。

五、注意事项

1、吊装前对就位的吊车支腿受力部位进行严格检查，保持地面受力状况基本一致，标高统一。

2、吊装现场指挥员与吊车司机在吊装前应进行沟通，统一旗语、哨声，同时设立专用手语；确保在统一指挥下步调一致。

3、本项目采用钢丝绳捆绑起吊，由于构件为H型钢边角易造成钢丝绳损坏，在构件与钢丝绳结合处用∮48钢管对剖设置护角，防止钢丝绳损坏和滑移。

六、结语

钢结构以其环保、易于规模化制造、抗震性能好、使用空间大等优点，成为现代建筑中广泛采用的建筑结构，钢结构工程吊装施工一直以来是质量和安全技术控制重难点，从钢结构材料制作、运输、堆放都要派专人实施技术监管，现场的吊装作业需要详细的技术交底并做好全面的安全防护措施，配备专门的指挥人员与吊车作业协调工作，确保吊装过程的安全，以保证钢结构工程顺利安全完成。

参考文献

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