钢结构吊装施工

　　
　　一、钢结构安装准备工作
　　在钢结构安装准备阶段，需做好以下工作：
　　1．编制施工组织计划
　　其内容包括：计算钢结构构件和连接的数量；选择起重机械；确定流水程序；确定吊装方法；制定进度计划；确定劳动组织；规划钢构件堆场；确定质量标准、安全措施和特殊施工技术等。
　　起重机械选择。合适的起重机械是吊装工程顺利完成的关键，起重机械的型号和数量必须满足钢构件的吊装要求和工期要求；单层工业厂房面积大，宜采用自行式起重机械。
　　在确定吊装流水程序时，首先要确定每台起重机械的工作内容和各台起重机械之间的相互配合。其内容深度，要达到关键构件反映到单件，竖向构件反映柱列，屋面部分反映到节间。对重型钢结构厂房，柱子重量大，要分节吊装。
　　在确定吊装顺序时，要考虑安装构件方便和满足生产设备安装顺序。
　　钢构件堆场必须规划排水措施，并准备好篷布遮雨。钢构件堆放应满足规范要求，钢柱应放在枕木上。
　　2．钢柱基础的准备
　　复核钢柱基础面标高、轴线，复核地脚螺栓位置。
　　钢柱基础的顶面通常设计为同一平面，通过地脚螺栓将钢柱与基础连成整体。
　　为了保证地脚螺栓预埋位置准确，施工时应用φ12以上钢筋或角钢做固定架，将地脚螺栓固定在与基础模板分开的固定架上，然后浇筑混凝土。为保证地脚螺栓露出基础部分不受损伤，应涂黄油并用套子套住扎紧。在浇筑前应复核地脚螺栓与固定架连接是否牢靠，位置应无误，且在浇筑砼过程中应避免振动棒触及预埋件。
　　为了保证基础顶面标高符合设计要求，根据柱脚形式和施工条件，通常采用二次浇筑方法：即柱脚支承面混凝土分两次浇筑到设计标高。第一次将混凝土浇筑到比设计标高约低50mm，待混凝土达到一定强度后，放置钢垫板并精确校准钢垫板的标高，然后吊装钢柱。当钢柱校正紧固后，在柱脚底板下浇筑高标号细石混凝土（不小于C30）。
　　3．构件的检查及弹线
　　钢构件外形和几何尺寸必须正确，才能保证构件安装顺利进行。在吊装之前应按设计图纸和《钢结构工程施工及验收规范》中的有关的规定，仔细检验钢构件的外形和几何尺寸，如有超出规定的偏差或者制作错误，在吊装之前应设法消除。此外，为便于校正的平面位置和垂直度、桁架和吊车梁的标高等，需在钢柱的底部和上部标出两个方向的轴线，在钢柱底部适当高度标出标高控制线。对不易辨别上下、左右的构件及不易区分的构件，还应在构件上加以注明，以免吊装时弄错。
　　4．验算桁架的吊装稳定性
　　吊装桁架时，如果桁架上、下弦角钢的最小规格能满足规范规定，则不论绑扎点在桁架的任何部位，桁架在吊装时都能保证稳定。
　　
　　二、起重机的选择
　　起重机的选择是吊装工程的重要问题，因为它关系到构件安装方法、起重机械开行路线与停机位置、构件平面布置等许多问题。
　　1．起重机类型选择
　　结构安装用的起重机类型，主要根据厂房跨度、构件重量、安装高度以及施工现场条件和当地现有起重设备等确定。一般中小型厂房结构采用自行式起重机安装比较合理。当厂房结构的高度和跨度较大时，可选用塔式起重机安装屋盖结构。大跨度的重型工业厂房，往往需要结合设备安装同时考虑结构构件的安装问题，选用的起重机既要安装厂房的承重结构又要能完成设备的安装，所以多选用大型自行式起重机、重型塔式起重机、大型牵缆式桅杆起重机等。对于重型构件，当一台起重机无法吊装时，也可用两台起重机抬吊。
　　2．起重机型号及起重臂长度选择
　　起重机的类型确定之后，还需要进一步选择起重机的型号及起重臂的长度。所选起重机的三个工作参数：起重量、起重高度、起重半径应满足结构吊装的要求。
　　3．起重机数量的确定
　　所需起重机数量，根据工程量、工期、及起重机的台班产量定额而定。此外，在决定起重机数量时还应考虑到构件装卸、拼装和排放的工作量。
　　
　　三、构件的吊装工艺
　　厂房钢结构构件，包括柱、吊车梁、屋架、天窗架、檩条、支撑及墙架等，构件的形式、尺寸、重量、安装标高都不同，应采用不同的起重机械、吊装方法，以达到经济合理。
　　1．钢柱的吊装
　　（1）钢柱的吊升
　　工业厂房占地面积较大，通常用自行式起重机或塔式起重机吊装钢柱。钢柱为旋转吊装法和滑行吊装法。对重型钢柱可采用双机抬吊的方法进行吊装。起吊时，双机同时将钢柱吊起一定高度后暂停，运输钢柱的平板车移开，然后双机同时提升回转刹车，由主机单独吊装，当钢柱吊装回直后，拆除辅机下吊点的绑扎钢丝绳，由主机单独将钢柱插入锚固螺栓固定。初校垂直度，偏差控制在20mm以内，方可松钩。
　　（2）钢柱的校正与固定
　　钢柱垂直度的偏差用经纬仪检验，如超过允许值，用螺旋千斤顶或油压千斤顶进行校正。在校正过程中，随时观察柱底部和标高控制块之间是否脱空，以防校正过程中造成水平标高的误差。
　　校正后为防止钢柱位移，在柱四边用10mm厚的钢板定位，并用电焊固定。钢柱复校后，再紧固锚固螺栓，并将承重块上下点焊固定，防止走动。
　　2．吊车梁的吊装
　　在钢柱吊装完成后，即可吊装吊车梁。工业厂房内的吊车梁，根据起重设备的起重能力分为轻、中、重型三种。轻型重量只有几吨，重型的跨度大于30m，重量可达1000kN以上。
　　钢吊车梁均为简支梁形式，两端之间有留10mm左右的空隙。梁的搁置处与牛腿之间留有空隙，设钢板。梁与牛腿用螺栓连接，梁与制动架之间用高强度螺栓连接。
　　（1）吊装前注意事项
　　注意钢柱吊装后的位移和垂直度的偏差；实测吊车梁搁置处梁高制作的误差；认真做好临时标高垫块工作；严格控制定位轴线。
　　（2）钢吊车梁的吊升
　　吊装吊车梁常用自行式起重机吊装。对重量很大的吊车梁，可用双机抬吊，特别巨大者可设置临时支架分段进行吊装。
　　（3）钢吊车梁的校正与固定
　　吊车梁的校正主要是标高、垂直度、轴线和跨距的校正。标高的校正可在屋盖吊装前进行，其他项目的校正宜在屋盖吊装完成后进行，因为屋盖的吊装可能引起钢柱变形。
　　检验吊车梁轴线的方法可用通线法或平移轴线法。
　　吊车梁跨距的检验，用钢皮尺测量或者红外测距仪，跨度大的车间用弹簧秤拉测（一般为100－200N），防止钢尺下垂。
　　吊车梁标高校正，主要是对梁作竖向的移动，可用千斤顶或起重机等。轴线和跨距校正是对梁作水平方向的移动，可用橇棍、钢楔、花篮螺丝、千斤顶等。
　　吊车梁校正后，紧固连接螺栓，并将钢垫板用电焊固定。
　　3．钢屋架的吊装和校正
　　钢屋架可用自行起重机、塔式起重机和桅杆式起重机等进行吊装。由于屋架的跨度、重量和安装高度不同，宜选用不同的起重机械和吊装方法。钢屋架的侧向刚度较差，对翻身扶直与吊装作业，必要时应绑扎几道杉杆，作为临时加固措施。屋架多作悬空吊装，为使屋架在吊起后不致发生摇摆、旋转，和其他构件碰撞，起吊前在屋架两端绑扎溜绳，随吊随放松，以此保持其正确位置。屋架临时固定用临时螺栓和冲钉。
　　钢屋架要检查校正其垂直度和弦杆的平直度。屋架的垂直度可用垂球检验，弦杆的平直度则可用拉紧的测绳进行检验。
　　钢屋架的最后固定，用电焊或高强度螺栓。
　　
　　四、连接与固定
　　钢结构连接通常有焊接、铆接和螺栓连接。螺栓连接有普通螺栓和高强螺栓之分。高强螺栓又有大六角头高强螺栓和扭剪型高强螺栓。扭剪型高强螺栓具有施工简单，受力好，可拆换，耐疲劳，能承受动力荷载，可目视判定是否终拧，不易漏拧，安全度高等优点。
　　
　　1．施工工艺
　　（1）摩擦面处理
　　高强螺栓连接，必须对构件摩擦面进行加工处理。在制造厂进行处理可用喷砂、喷（抛）丸、酸洗或砂轮打磨。摩擦系数应符合设计要求（一般要求Q235钢为0.45以上，16锰钢为0.55以上），摩擦面不允许有残留氧化铁。处理好的摩擦面应有保护措施，不得涂油漆或污损。制造厂处理好的摩擦面，安装前应逐组复检摩擦系数，合格方可安装，摩擦系数应符合设计要求。
　　（2）连接板安装
　　连接板不能有挠曲变形，否则应矫正后才能使用。
　　高强螺栓板面接触应平整，对因被连接构件的厚度不同，或制作和安装偏差等原因造成连接面之间的间隙，应按如下方法进行处理：间隙d≤1.0mm，可不作处理；d=1.0－3.0mm，将厚板一侧磨成1:10的缓坡，使间隙小于1.0mm；d>3.0mm，应加放垫板，垫板上下摩擦面的处理与构件相同。
　　（3）高强螺栓连接
　　选用的高强螺栓的形式、规格应符合设计要求，高强螺栓连接副的扭矩系数试验或预拉力复验合格。施工有剩余时，必须按批号分别存放，不得混放混用。
　　高强螺栓连接面摩擦系数试验结果符合设计要求，构件连接面与试件连接面状态相同。构件连接面表面不得涂油漆、没有油污、氧化铁皮（黑皮）、毛刺和飞边，没有目视明显凹凸不平和翘曲。组装前用细钢丝刷清除浮锈和灰尘。
　　安装方法
　　高强螺栓接头组装时应用冲钉和临时螺栓连接。临时螺栓的数量为接头上螺栓总数的1/3，并不少于两个，冲钉使用数量不宜超过临时螺栓数量的30％。
　　安装冲钉时不得因强行击打而使螺孔变形造成飞边。
　　严禁使用高强螺栓代替临时螺栓，以防因损伤螺纹造成扭矩系数增大。
　　对错位的螺栓孔应用铰刀或粗锉刀对其进行处理规整，处理时应先紧固临时螺栓至板叠间无间隙，以防切屑落入。严禁用火焰切割整理栓孔。
　　结构应在临时螺栓连接状态下进行安装精度校正。
　　结构安装精度调整达到标准规定后便可安装高强螺栓。首先安装接头中哪些未装临时螺栓和冲钉的螺孔，螺栓应能自由垂直穿入螺孔（螺栓不得受剪），不得锤击穿入，穿入方向应该一致。
　　把这些装上的高强螺栓使用普通扳手充分拧紧后，再逐个用高强螺栓环换下冲钉和普通螺栓。
　　整个安装高强螺栓的操作过程，应保持连接面和螺栓连接副处于干燥状态，不得在雨中作业。连接副的表面如果涂有过多的润滑剂或防锈剂，应使用干净而又牢固的布，轻轻揩拭掉多余的涂脂，防止其安装后流到连接面中，且忌用清洗剂清洗，避免造成扭矩系数变化。
　　（4）高强螺栓的紧固
　　为使每个螺栓的预拉力均匀相等，高强螺栓的紧固至少分两次进行。第一次为初拧，第二次为终拧。对大型高强螺栓接头，必要时亦分为初拧、复拧、终拧。
　　高强螺栓的初拧、复拧、终拧在同一天内完成。螺栓拧紧按一定顺序进行，一般应由螺栓群中央顺序向外拧紧。
　　
　　五常见问题
　　1.钢构件下料、加工错误
　　2.地脚螺栓偏位超出规定、预埋件位置偏差超出规定、地脚螺栓埋设标高错误
　　3.钢柱垂直偏差过大，钢柱扭转变形
　　4.吊车梁垂直偏差超过规定允许值
　　5.安装孔不重合，螺栓穿不过去