超高层建筑钢结构吊装施工技术研究.docx

超高层建筑钢结构吊装施工技术研究钢结构具有综合强度高、抗震性能好、基础造价低、施工周期短等一系列优点。而在机械化高度发展的今天，诸多大型工程项目的施工过程中都出现了大体量钢结构构件的吊装。另外，钢结构吊装是一门综合性较强的施工技术，具有较高的技术及措施要求。本文以广州某超高层建筑为背景，对该项目中的钢结构吊装施工过程进行论述，为该技术方法的推广及改良提供参考。1工程概况广州市某超高层在建工程为部分框支剪力墙结构的商住两用楼，总建筑面积约18.6万平方米，由地下室、裙楼、四座塔楼三部分组成。其中地下室3层，负三层高3.9m，负二层高4.2m，负一层高4.5m，每层建筑面积为11567m；裙楼首层、五层高6m，二至四层高5m，一至五层建筑面积分别是：7288m（架空316m）、6592m、6553m、6287m；770m（架空2324m），第五层为钢结构转换层；4座塔楼，其中A1、A2两栋为45层的高级公寓，A3、A4两栋为42层的豪华住宅，建筑物最高处为163.6m，结构平面布局如图1所示。图1结构平面布局图本工程钢结构构件的分布情况为：结构负三层底板至裙楼第五层每层钢管柱（直径1200mm、管壁厚度25mm）共32条，其中A1、A2栋区内每层各7条，A3、A4栋区内每层各9条；第五层劲性钢骨砼柱共116条，其中A1、A2栋区内各有31条，A3、A4栋区内各有27条；转换层中钢骨劲性砼梁共142条，其中A1、A2栋区内各有37条；A3、A4栋区内各有34条。由此可见，本工程钢结构吊装工程量是相当大的。另外，由于本工区位于广州市区繁华的珠江新城E3地段，现场施工用地有限，工期紧凑，因此，钢结构吊装施工是本工程的一大重点和难点。2施工策划及准备2.1施工策划（一）将钢结构吊装施工分为三个阶段：a）地下室负三层底板至负一层；b）裙楼一层至四层；c）转换层。（二）各层钢结构构件最大重量（尺寸）情况如表1所示。表1钢构件细目名称重量(t)长度(m)地下室钢管柱基础节2.021.2负三层钢管柱2.853.7负二层钢管柱3.214.2负一层钢管柱3.424.5首层钢管柱4.546二层钢管柱3.825三层钢管柱3.825四层钢管柱3.825转换层钢管柱6.85转换层钢骨柱3.636转换层劲性钢梁6.8610（三）吊装方式（机具）采用塔楼核心筒布置的JL5515(QTZ80F)内爬式塔吊（40米臂长）进行吊装。塔吊的起重性能见表2。表2塔吊起重性能工作幅度（m）2.5~15.116202428323640起重重量（t）8.007.505.774.643.823.332.872.502.2施工准备（一）结合现场情况、塔吊起重性能确定钢结构构件堆放场地。本工程分4个栋区吊装，各栋区钢构件堆放及塔吊吊装范围分别如图2~图5所示。（二）基础复测，要求符合下列规定：a）基础混凝土强度达到设计要求；b）基础周围回填夯实完毕；c）基础轴线标志和标高基点准确、齐全。（三）埋设钢管柱预埋件及螺栓，同时采用锥形防护套保护螺纹。（四）构件预检：检查构件型号、数量；构件是否发生变形；构件外形、安装孔间的尺寸、构件的轴线是否正确；连接板、夹板、安装螺栓、高强度螺栓是否齐备，磨擦面是否生锈。（五）清除构件上污垢、积灰、泥土等，油漆损坏处应及时补漆。（六）确认塔吊运作正常。图2A1栋区钢构件堆放设置图3A2栋区钢构件堆放设置图4A3栋区钢构件堆放设置图5A4栋区钢构件堆放设置3吊装施工3.1吊装顺序由于工区施工场地狭窄，吊装时并不能四个栋区同时进行，故需综合考虑工区场地、结构布局以及土建施工的进度情况。鉴于此，本工程采用对角线交错施工的方法进行吊装，即先进行A1、A4两个栋区的吊装，完成一定工程量之后再进行A2、A3两个栋区的吊装，在完成相同工程量之后再转换吊装区间，以进行交错施工。各栋区内安装的吊装顺序则是从结构平面的一端横向施工至另一端，具体处理情况如图6、图7所示。图6A1、4栋区钢构件吊装顺序图7A2、3栋区钢构件吊装顺序图6、图7中，圆圈内数字表示吊装顺序，箭头指向表示施工流向。3.2钢柱吊装（一）本工程钢管柱安装要求：柱脚设置二道三级钢（32）的环箍，钢管柱与混凝土环梁连接时设二道一级钢（25）的环箍；浇灌之前，在钢管柱内壁刷二道水泥浆。（二）基础节安装：钢管柱柱脚与基础连接是端承式。安装时，在桩面放出柱轴线及螺栓位置，然后用植筋方法植832钢筋以定位调节螺栓。安装预埋钢板，利用定位调节螺栓调平及对准轴线，最后采用电焊固定。（三）钢柱吊运：起吊前，用垫木将钢管柱根部垫高，并将吊装索具、调整好的缆风绳、溜绳等固定在钢柱上。钢管柱起吊方法采用两点捆绑垂直起吊；为了防止柱根部在起吊过程中变形，吊点位置按图8设置。图8钢柱吊点设置在起吊过程中，起重机边起钩，边回转起重臂直