浅谈钢结构安装施工技术

摘要：钢结构的制作与安装，在钢结构工程施工中极其关键。本文以安哥拉卡宾达大学综合楼钢结构安装施工为例，主要介绍了该钢结构工程钢柱的安装、舞台层桁架及球壳层安装等施工技术。

关键词：钢结构安装;钢柱;桁架解体

一、工程概况

安哥拉卡宾达大学城综合楼主体采用钢结构，单层最大建筑面积为8699m2，本建筑由1-8线的综合楼和9-16线的剧场组成，综合楼和剧场形式相异、功能独立，中间通过部分结构连接，总建筑面积为41954m2。

综合楼为地下1层至屋顶12层组成，地上建筑总高度为52.617m;-1层至4层为框架钢结构，4层至7层为建筑造型结构，8层12层为办公室、内部为框架、屋盖为球壳结构;剧场为地下1层至至屋顶6层组成，地上建筑总高度为25.00m;-1层至3层为框架钢结构，4层至6层内部为剧场钢架结构、外部为倒球壳结构。

二、工程特点

该工程综合楼球壳形主结构屋盖最大直径为63.0米，球冠高度为21.617米;剧场倒球壳形主结构屋盖最大直径为63.01米，球冠高度为21.27米。单根钢柱最大截面尺寸1.2m×1.2m×30mm，长度51.48米，单重52.3吨。综合楼8层-9层圆形桁架单重72.8吨。

该钢结构工程安装施工难点在于：主体构件均为大截面箱型结构，杆件相交节点复杂，一个节点在三维空间汇交多根杆件，球壳结构部分的菱形梁角度安装复杂;安装现场在海外，构件须经海运，无法直接运输、安装，需采取分段加工; 与土建单位存在立体交叉作业，必须合理调配各参战单位的施工部署，统筹安排，使工程有序施工。

由于该钢结构工程安装施工难度较大，所以从组织工程材料、构件制作运输，到现场施工准备、拼装、提升和吊装，工序繁多，必须衔接紧密、穿插流水，才能按期保质完成。

三、钢结构安装施工技术

根据本工程结构特征、现场的施工条件等，经过方案的综合比较，总体安装施工组织如下：先主后次，先现场部分构件拼装，再整体吊装;由下而上，逐层安装，构件的吊装、焊接、涂装等工序形成流水作业。

1、钢结构安装准备

在钢结构现场拼装前，应进行起重设备的布置，起重设备的布置合理与否，直接关系到现场施工进度，为保证现场施工的顺利进行，该工程钢结构及土建施工选用两台K50/50轨道式塔吊，吊臂长度分别为45米与50米，杆长22.4米,最大起重量为20吨,塔吊杆端头的起重量为7吨。

该钢结构工程构件需经长途运输，部分构件整段运输超长超宽，因此部分构件在加工厂分段制作，并且预拼装。构件运至现场后，再把分段构件组装成整体。

合理安排钢桁架拼装方法，是钢结构现场安装质量及进度的有力保证，本工程现场钢结构拼装采用如下施工工艺流程：胎架复测→构件倒运至拼装位置→桁架拼装→桁架整体复测，尺寸达到设计要求→焊缝探伤→油漆填补。

桁架在保证了总长和下弦的轴线直线度后，需用水平仪检查桁架水平度，此项测量的允许误差最大不超过3.0mm，在接口截面不超过2.0mm。此项的观测须的观测点除了屋架上下弦杆件外，腹杆也须在相应的位置进行检查;观测后对不合格的位置要做处标记，用千斤顶和垫板组合进行调整，但须保证千斤顶在整个组装焊接过程中不发生沉降现象，桁架调整后，须记录各项数据并备案。

钢结构安装前，还要对前对地脚螺栓等预埋件安装精度进行复测。

2、钢柱安装

钢柱安装前，先在基础上弹出建筑物的纵、横定位轴线和框架柱的吊装准线，作为对位、校正的依据，同时，检查基础螺栓位置、标高及伸出长度，刷清螺纹，并在基础表面找平，基础面中心标记鲜明，配设基础垫板。

柱的绑扎或吊点的设置，应根据刚架柱的形状、长度、质量、起吊方法及吊机性能等因素确定，最好采用吊装吊耳吊装。柱的吊装起吊时不得在地面上拖拉，以免碰坏地脚螺栓丝扣。

框架柱的找正包括平面位置、垂直位置和标高的找正。标高的找正，需根据框架柱顶板到底板的实际长度，在垫板配设时进行;平面位置的校正，在吊装就位时进行;垂直度的校正直接影响刚架梁和屋面梁等安装的准确性，垂直度校正，在临时固定后进行，可以采用钢管撑杆斜顶法或缆风绳校正法等方法进行。

3、舞台层桁架及球壳层安装

该钢结构工程最重的构件在舞台6层的主梁与桁架，最重的梁重量为15吨左右，最重的一榀桁架为GHJ5-1，重量为42吨左右，整个工程的吊装难点在舞台6层的主梁与桁架。除C列GHJ5-1外，A~C列及F~H列的所有桁架重量均不超过15吨，塔吊的水平距离为26米，最大起重量为17吨，因此吊装没有问题。

D列及E列的桁架重量为15吨左右，由于塔吊的水平距离太大，无法用一台塔吊进行工作，必须用两台塔吊抬吊。一台塔吊水平距离为35米，吊装重量为12吨，一台塔吊的水平距离为44米，吊装重量为9吨，两台塔吊共吊装重量为21吨左右，用两台塔吊共同吊装来完成。

C列桁架GHJ5-1整体重量为42吨左右，是整栋建筑中最重的构件，无法用塔吊进行整体吊装，需将GHJ5-1分段制作，将两头安装完毕后，最后在空中进行中间构件的分体安装，制作过程中将桁架解体为4段，解体示意如图所示。

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