大跨度钢结构施工技术应用实践

重庆某大酒店附属工程，地上两层、地下一层，地上两层含夹层，总建筑面积为6470㎡。游泳馆位于一层，游泳馆长63m，宽28.8 m。该工程主体结构为钢结构和框架混凝土结构组合结构形式。钢柱设计为十字型钢柱、H型钢柱和钢管柱共计30根，钢梁为焊接H型钢梁，共计115根。边列钢梁GL3的截面为BH1700×450×30×35，总长为39m，分成2段各19.5m进行制作、吊装，每段重量约为14t;跨中最大截面为BH1600×450×30×35，总长为28m，整体制作、分段运输，再在现场组装后吊装，每根其总重约18吨。钢柱与基础的连接为铰接，粱之间的连接采用摩擦型高强度螺栓连接。

2.大跨度结构施工工艺流程

施工准备(焊接十字形钢柱制作、焊接H 型钢柱制作等)→ 构件运输 → 预埋件复检 → 钢柱安装、校正 → 钢梁安装、校正 → 除锈、防腐处理 → 验收 → 随土建施工跟踪检查校正
大跨度结构施工工艺流程

图2.1 施工平面布置示意图图2.2 安装顺序示意图

3.钢构件施工操作要点

本工程工期短，钢结构安装精度及质量控制要求高。为确保现场整体施工进度，分别从施工准备、钢构件安装、及钢构件吊装质量和安全保证措施等进行分析和讨论。

3.1施工准备

3.1.1 技术准备：

(1)认真熟悉图纸和有关技术资料，进行图纸会审和设计交底，编制专项施工方案。科学组织施工，合理使用有关材料、周转机具和设备等。

(2)进行详细的技术交底，使各级人员熟悉工程情况，了解设计意图，掌握规范及技术标准要求和安全措施。在施工中做到心中有数，确保施工人员安全和工程质量。

3.1.2材料准备

(1)根据工程特点提出钢材计划，做好钢结构制作前的准备工作;

(2)钢材应有质量证明书，各项指标符合业主及设计要求和国家现行有关规范、标准的规定。钢材的数量、规格、品种是否与材料计划相符，钢材材质证明书应齐全;

(3) 加强钢材进场复检工作。材料取样复检必须在监理的见证下进行，送检时写明钢材的炉号并附钢材材质证明书;

(4) 针对钢材材质、制作顺序及加工进度提出焊接材料计划，所用焊条应符合《结构钢焊条》的相关规定;焊丝、焊剂的品种、规格、质量均应符合要求，并附有产品合格证。

3.1.3 施工机械准备

编制主要施工机械设备计划，根据施工资源计划，提前做好建筑材料、半成品、成品、配件的加工或订货工作;

3.1.4人员准备

组建项目经理部，按照工程要求配备充足的施工管理人员，并根据施工需要，择优选择施工队伍。

3.2 构件运输：

(1)构件在运输前，所有出厂的半成品构件必须通过厂内的焊缝探伤自检合格，并报监理及建设单位进行焊缝探伤复检合格后，方能出厂安装。

(2应用于本工程的单件构件最长的边梁L=39m，考虑到运输方便，从中间分段，每段为19.5m;跨中钢梁考虑在跨中三分之一处分段，分为10m和18m两段，即最长构件为19.5m米，单件构件最重约为13t，选用20T拖车进行运输;

(3)装卸场地应平整、坚实，能承受构件堆放荷载和机械行驶、停放要求;装卸场地应满足机械停置、操作时的作业面及回车道路要求，且空中和地面不得有障碍物。

(4)编制可行的吊装方案，并经单位技术负责人、监理等有关单位的审定批准后实施。

(5)钢结构安装前应按构件明细表对构件的材质、规格及外观质量进行全数检查，检查各零部件的技术文件。并经验收、签字手续后，方可进行安装。

3.3 钢柱安装和校正

安装流程：

1)吊装工序：确定吊点→绑扎→起吊→就位→临时固定→校正→永久固定。

2)先安装预先分段好的下段钢柱，再安装上段钢柱。从①轴往⑨轴方向进行安装。

安装方法：钢柱下段在桩孔内进行安装，要求土建施工单位在浇筑桩基基础时控制好标高，在钢柱安装前通过修整角钢板对应位置的基础面，达到设计标高来控制结构的整体标高。

当基础标高、定位轴线控制好后，开始进行钢柱下段安装，安装顺序从①轴向⑨轴方向依次进行。吊装时吊车选用25T的汽车吊，吊索选用φ19.5的钢丝绳，采用大面立过顶正吊法，起吊匀速提升，至地面上方200mm时，吊车再旋转至桩基正上方，平衡对位落下就位，对柱子进行轴线、标高及垂直度的检查校正。同时控制好钢柱的垂直度，用∠100*10的角钢将钢柱四方翼缘与桩孔对应位置支撑起来，以固定钢柱。当所有钢柱下段安装完毕后，待土建方将下柱的二次灌浆浇筑后并达到混凝土强度等级70%以上后，再安装钢柱的上段。吊装上段后，通过普通安装螺栓将钢柱上、下拼接处预先设置好的连接耳板临时拧紧，待上段钢柱垂直度校正后再终拧螺栓。最后再采用手工焊接完成，焊缝必须经过探伤达到一级焊缝要求后，再吊装钢梁。钢柱吊装示意图见图3.1：

图3.1 钢柱吊装示意图

3. 4钢梁安装及校正

吊装顺序及吊装方法：由于钢梁截面大，跨度大，安装精度要求高。安装顺序确定从①轴→⑨轴进行，且7.5m层和15.0m层同时进行安装。

钢梁构件进场后，先在地面组装，将分段钢梁拼接成整体后，再整体吊装。拼接时，先在地面上铺设枕木，用水平仪进行标高控制，以保证钢梁拼接的水平度。由于大跨度方向的钢梁在制作厂已按设计要求进行钢梁起拱(0.2%)，拼接时还应控制好钢梁的起拱度。每根钢梁拼接完成后需通过探伤检测，必须100%达到一级焊缝要求后再进行吊装。

钢梁最重为18t，为保证吊装安全，采用70T汽车吊进行吊装，吊索选用φ26的钢丝绳，卸扣选用10T。起吊时，选择四点绑扎起吊，并用包角板将钢丝绳与钢梁接触部位垫好，防止钢梁翼缘板棱角划伤钢丝绳。钢梁吊点分布见图3.2：
钢梁吊点分布图

图3.2 钢梁吊点分布图

安装时，当第一根钢梁吊装完毕并拧紧螺栓及垂直度校正后，用缆风绳将钢梁固定起来，防止在空中摆动。待第二根钢梁安装并校正垂直度后，用∠100×8的角钢在B、C轴跨中位置将第一、第二根钢梁临时连接起来，依次类推，形成稳定框架。在土建工程完成之前必须在固定时间段内对钢梁的变形进行观测，观测钢梁变形是否在规范范围之内。

由于塔吊位于B轴与⑤轴交接处旁，该部位的7.5m层和15.0m层钢梁需分三段进行安装以保证其楼板的浇筑。塔吊两侧钢梁安装时，钢梁下面采用脚手架进行临时支撑，待中间钢梁安装后，方能拆除脚手架。塔吊两侧钢梁安装脚手架搭设见图3.3：

图3.3 塔吊两侧钢梁安装脚手架搭设示意图