钢构件制作及吊装施工研究

发表时间:2021/7/21   来源:《城镇建设》2021年第8期   作者:田海霞
[导读] 本文对钢结构工程的实施展开研究,主要针对钢结构技术、钢构件的制作与吊装加以分析,进而加强对钢结构工程特点的了解,保证工程的顺利稳定实施。

        田海霞
        上海新长生实业有限公司
        摘要:随着我国建筑工程发展水平的不断提升,钢结构建筑施工也得到了越来越广泛的关注,由于钢材是钢结构工程中的主体材料,因此需要经过预制加工以及吊装施工的过程才能最终完工,因此钢构件的制作及吊装施工也成为了整个工程的重点环节。基于此,本文对钢结构工程的实施展开研究,主要针对钢结构技术、钢构件的制作与吊装加以分析,进而加强对钢结构工程特点的了解,保证工程的顺利稳定实施。
关键词:钢构件;制作;吊装施工

        引言:相较于其他建筑结构,钢结构建筑具备显著的应用优势,而钢构件制作及吊装施工作为其中最关键的环节,对最终钢结构建筑的质量与使用寿命也会产生直接的影响。因此为进一步提升钢结构建筑的结构质量与施工安全,施工单位应充分保证钢构件施工方案的合理性,同时有效结合实际工程特点与吊装要求做好工程的准备工作,进一步提升钢构件制作与吊装的高效性与安全性,为钢结构工程质量提供保障。
一、工程概况
        内江城市规划展览馆及附属工程位于四川内江市汉安大道四桥东,其主要的结构类型为钢管混凝土框架结构以及钢框架结构,因此是一个比较典型的钢结构建筑工程。本工程的总体建筑面积为31005m2,最高点标高为25米,而建筑总体当中应用的钢结构总量约为7500吨。本工程的主体结构为全钢结构,地下为劲性钢柱+混凝土柱,而屋面为压型钢板混凝土组合楼板。在实际开展工程建设的过程中,主要需要面临的重点与难点主要包括以下几个方面:第一,工程中涉及到很多大口径钢管与H型钢梁的连接,因此对环形连接板的制作与安装提出了更高的要求;第二,大口径钢管与箱型柱的参数要求在很大程度上增加了工厂材料的采购与制作难度;第三,由于本工程中最大构件重达28吨,因此需要进行分段吊装。面对这样的问题,工程项目需要进一步加强对钢结构工程的管理水平,实现项目管理办法与施工工艺的提升。
二、钢结构技术分析
(一)概念
        在实际开展建筑工程施工的过程中往往需要借助结构体系来承担一定的重量,如果将钢材作为建筑工程结构体系就可以将这样的结构称为钢结构。一般来说,在建筑工程钢结构施工过程中往往需要涉及到钢管、型钢、钢板等材料以及焊接连接、锚固连接等连接技术,而这样的技术也恰好满足了现阶段我国针对建筑环保节能提出的全新要求。钢结构的主要优势包括避免资源浪费、降低固体废弃物以及降低环境污染等,符合我国可持续发展的基本国策,因此也在高层建筑、厂房、住宅施工中得到了广泛应用[1]。
(二)技术特点
        相较于传统的土木建筑工程,钢结构建筑主要具备以下几方面的特征:第一,钢结构有着重量轻、强度大等特点,在提升工程项目节能环保水平方面起到了重要的作用,同时钢材的延展性和塑变性还可以进一步提升建筑的安全系数;第二,钢构件在施工过程中需要经过预制、运输、吊装的过程,这样可以显著提升施工效率、增加企业利润;第三,钢结构的应用可以进一步减少墙板的使用,进而节省出更多的空间和土地;第四,钢结构的应用可以显著缩短工期,有效节约大量的资金成本。
三、钢构件的制作
(一)重点与难点
        在实际开展工程建设的过程中,为钢结构加工的稳定实施,需要在四个月内完成全部构件的工厂加工,因此需要在120天的工期内完成平均每天65吨的加工量,因此整体的工期十分紧张。与此同时,在短时间内完成约7500多吨钢结构的生产工作也对其加工精度提出了更高的要求;在进行钢管柱运输的时候需要通过平板车来完成,因此施工单位还格外注重其运输过程中的变形防护,避免因构件变形而对后续的施工环节产生不利影响。
(二)材料采购
        从材料采购的实际来看,主要应加强对质量、成本、交货期三方面的重点管控:首先,为进一步将对材料的控制,需要选择合适的生产厂家保证相关材料的材质、规格可以满足设计要求,同时根据构件的具体尺寸制定相应的材料订货规格书,进而有效针对性地向钢厂订货,这样不仅可以最大限度地避免材料浪费,还可以有效减少构件拼接,实现产品质量的进一步提升;其次,针对成本的控制情况来看,钢结构材料可以占到整个产品中的60%以上,因此在进行材料采购的过程中应在保证质量的基础上选择性价比高的材料,进而实现对成本的有效控制;最后是对交货周期的控制,在进行理论周期推算的时候需要结合工厂生产能力、速度等多方面因素,完成之后向厂家下订单,并明确提出计划的交货期。

在此过程中,施工单位应定期向生产厂家了解材料的生产进度,以保证其可以定期交货。此外,结合招标文件的实际要求来看,施工单位还需加强对材料供应商和生产厂家的交流,进而加强对相关材料的了解程度。
(三)划线、放样、号料
        划线所用的测量工具只有在通过计量部门检查之后才可以实际应用到施工当中,同时需要对材质、规格尺寸、数量等内容进行标注;开展放样工作的时候需要加强对焊接收缩变形和加工余量的考量,避免出现变形的情况;而号料的时候则需要加强对工件形状、规格尺寸的考量,并借助合适的方法完成套裁,有效提升材料的利用效率。
四、钢构件的吊装
(一)钢构件标注
        在实际开展钢结构施工的过程中,会涉及到钢柱、钢梁等待吊装构件,而在吊装作业之前需要对这部分待吊装构件加以标注,进而对吊点、标高线、中心线、重心等加以明确,以保证整体吊装施工过程的顺利开展。
(二)钢构件保护
        为确保施工环节的安全性,在起吊过程中,应着重加强对钢构件的保护,大多数情况下是通过吊装前绑扎的方法加以防护。在条件允许的情况下,可以通过直接焊接吊耳来提升吊装的便利性与安全性,而在不具备焊接吊耳条件的时候则会通过捆扎钢丝绳的方法进行固定,因此对钢丝绳的规格和质量也提出了较高的要求[2]。针对不同钢构件的吊装应选用不同的吊装方式,例如在进行钢柱吊装的时候就可以采用安装吊环的方式,同时提升螺栓孔的稳定程度;而在进行钢梁吊装的时候则需要设置护角器,避免降低钢丝绳的强度。此外,还应进一步加强对钢丝绳绑扎位置的关注,可以对H形或工字型钢构件设置相应的加劲板,来尽可能地提升其稳定性。
(三)吊装流程
        实际上,在确定钢结构工程项目吊装流程的时候主要考虑的是安全因素,同时应充分考虑到整体吊装方案的要求,并规范相应的吊装顺序。通常情况下,工程中设定的钢结构建筑吊装顺序为:第一是进行钢柱的吊装,主要应注意完成吊装位置的调整,并确保螺栓的稳定性;第二是检查钢柱安装质量,只有保证达到钢结构技术标准的情况下才能进一步完成柱间支撑的安装;第三是在完成钢梁吊装之后对支撑进行安装,应充分保证支撑的强度以提升建筑架梁的稳定性;第四是安装桁条;第五是通过吊装的方式安装屋面板。
(四)施工要点
        开展吊装工作的施工要点在于对钢柱吊点的选择,在进行吊点选择的时候应充分集合吊装钢柱的结构参数,来确保位置选择的合理性。现阶段,常见的起吊方法包括一点起吊、二点起吊与三点起吊,其中一点起吊的应用比较多,同时在应用的过程中需要保证钢柱处于垂直状态,同时考虑到起重臂长度对起吊过程的影响,因此一般会采用斜吊的方法;而二点起吊与三点起吊主要应用于长度较长且直径较小的钢柱,进而最大限度地避免出现变形问题[3]。结合工程实际来看,当前应用的主要方法包括:第一,旋转起吊法,主要是指在起吊的时候吊杆会围着钢柱尾脚旋转,因此也需要格外注重对钢柱脚的保护;第二是滑行起吊法,其主要是通过柱脚滑行来满足吊装的要求;第三是递送起吊法,一般来说需要双机配合起吊,进而有效避免柱脚与地面发生摩擦。
(五)质量保障
        保证吊装作业质量是提升整体工程质量、延长使用寿命的重要举措,结合工程实际情况来看,现阶段采取的质量保障措施主要包括以下几个方面:第一,相关操作人员应接受相应的岗位技术培训与安全教育,只有在达到相应标准之后才可以进入到岗位当中;第二,相关技术人员在搭设与拆除脚手架的时候需要同作业人员做好技术交底工作,同时保证可以将其传达给每一个操作人员;第三,在搭建脚手架的时候应充分结合施工组织设计,同时保证有相关技术人员在现场对搭建情况展开监督,从而充分保证脚手架的搭建质量可以符合设计要求;第四,在完成脚手架的搭建工作以后,验收小组还需要充分结合施工组织设计与单项作业验收要求对脚手架进行验收,对于其中不完善的地方应进行及时提出与整改。
结语:综上所述,在进行钢结构施工的过程中,施工单位应着重加强对钢构件制作与吊装施工的管理,同时有效掌握吊件尺寸、重量、吊装高度等参数。施工期间,各环节都应严格遵循相应的钢结构工程要求以保证施工质量的有效提升。在进行钢构件吊装施工的时候,应做好标注、机械安装、质量保护等多环节工作,同时结合现场实际情况与技术需求选择合适的吊装方法,从而最大限度地发挥钢结构建筑的作用。
参考文献:
[1]王德志,李余鸿,刘意,等.大跨度复杂钢结构吊装施工关键技术分析[J].工程与建设,2020,34(06):1173-1175.
[2]康芳芳,王金参.钢结构制作安装存在的问题与对策[J].现代物业(中旬刊),2019(08):40.
[3]张茂永.建筑钢结构工程吊装施工方案控制要点[J].冶金与材料,2020,40(05):157-158.
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