鋼結(jié)構(gòu)吊裝方案的原則和適用條件

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)的造型及結(jié)構(gòu)形式越來(lái)越復(fù)雜，這給鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。如以“鳥(niǎo)巢”、“水立方”為代表的奧運(yùn)場(chǎng)館，以及國(guó)家大劇院、央視新臺(tái)址、廣州電視塔、法門寺舍利塔等有影響的鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目，不僅在設(shè)計(jì)上有所創(chuàng)新和發(fā)展，同時(shí)在鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)方面也取得了新的成就。許多成熟、先進(jìn)的工藝方法已陸續(xù)成為工法，為鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)發(fā)展起到了促進(jìn)作用。

由于市場(chǎng)原因，鋼結(jié)構(gòu)安裝事故及違章現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，造成了不必要的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。為了進(jìn)一步提高鋼結(jié)構(gòu)施工總體水平，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)施工除加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)管理外，還應(yīng)在施工組織設(shè)計(jì)、方案、技術(shù)措施等方面進(jìn)行研究總結(jié);大力推廣新技術(shù)、新工藝;針對(duì)工程特點(diǎn)，選擇先進(jìn)、可靠、經(jīng)濟(jì)的施工方案。

鋼結(jié)構(gòu)吊裝方案的基本原則

政策性——以圖紙為依據(jù)，以規(guī)范為準(zhǔn)則，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)安全生產(chǎn)法規(guī)。

可靠性——堅(jiān)持安全第一，確保方案實(shí)施的可行性，增加其可靠度。無(wú)論采用哪種方法，首先要考慮該方案是否有成功的先例和配套的設(shè)備，否則必須進(jìn)行方案論證。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行施工驗(yàn)算，證明該方法在施工階段結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，桿件應(yīng)力和變形等是否滿足要求。使用的機(jī)械設(shè)備能否滿足安裝要求。施工現(xiàn)場(chǎng)條件是否滿足，如土建施工環(huán)境和周圍構(gòu)筑物等是否制約該方案實(shí)施等。

先進(jìn)性——隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)安裝領(lǐng)域里的新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備層出不窮。如大噸位的起重機(jī)問(wèn)世，計(jì)算機(jī)同步控制整體提升和滑移技術(shù)等為結(jié)構(gòu)安裝增添了新篇章。尤其是大型鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目，在現(xiàn)場(chǎng)條件和結(jié)構(gòu)形式允許時(shí)，應(yīng)大力推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝;盡量減少高空作業(yè)量，不斷提高鋼結(jié)構(gòu)的安裝效率。

經(jīng)濟(jì)性——個(gè)好的安裝方案應(yīng)該方法簡(jiǎn)便、措施得當(dāng)、效率高、施工成本低、應(yīng)用范圍廣，經(jīng)得起審查和考驗(yàn)。所以，必須堅(jiān)持方案對(duì)比的原則，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選擇工期短、成本低的方案。

鋼結(jié)構(gòu)吊裝方案的適用條件

由于建筑造型和結(jié)構(gòu)形式的不統(tǒng)一，施工現(xiàn)場(chǎng)條件千差萬(wàn)別，可以說(shuō)沒(méi)有一種工法或方案適用于任何鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目安裝，所以每一種安裝方法都有各自的支持條件。

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)常用的安裝方法有：高空散裝法、分條分塊安裝法、結(jié)構(gòu)滑移法、支撐架滑移法、整體吊裝法、整體提升法等。

按工藝方法考慮：了解結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)重量、安裝高度、跨度等特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況盡量選用成熟、先進(jìn)的安裝工藝。

按起重設(shè)備考慮：首先選用自有設(shè)備，充分利用現(xiàn)場(chǎng)起重設(shè)備，其次就近租用。一般情況：構(gòu)件數(shù)量少時(shí)，多選用汽車式起重機(jī);門式剛架吊裝多選用中小型汽車式起重機(jī);安裝工期較長(zhǎng)、安裝高度及回轉(zhuǎn)半徑較大時(shí)，履帶式起重機(jī)比汽車式起重機(jī)經(jīng)濟(jì);整體吊裝和滑移多采用液壓同步提升(頂推)器;中、高層鋼結(jié)構(gòu)安裝一般選用塔式起重機(jī);普通橋梁安裝多采用門式起重機(jī)和架橋機(jī)。

倒裝法施工——倒裝法是一種先上后下的特殊安裝工藝，它適用于結(jié)構(gòu)高寬比大，如鋼塔、桅桿等構(gòu)筑物。常規(guī)起重機(jī)難以靠近吊裝的情況下，一般多采用倒裝法。采用該方法時(shí)要著重考慮安裝過(guò)程中結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定和設(shè)備自身穩(wěn)定問(wèn)題，要有可靠的支撐穩(wěn)定措施。

結(jié)構(gòu)滑移法——結(jié)構(gòu)滑移法已發(fā)展到采用液壓頂推器和計(jì)算機(jī)同步控制技術(shù)，比過(guò)去的網(wǎng)架滑移法更先進(jìn)了一步。它的適用條件是：第一，由于現(xiàn)場(chǎng)條件限制，跨內(nèi)不能設(shè)起重機(jī)和支撐架;第二，結(jié)構(gòu)支承條件有利于鋪設(shè)滑移軌道;第三，經(jīng)計(jì)算確定的滑移單元結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度均滿足要求;第四，了解結(jié)構(gòu)支座形式和固定方法;第五，縱向滑移路線越長(zhǎng)，效率越高。

支撐架滑移法——它的適用條件是占用跨內(nèi)場(chǎng)地、安裝高度較低、結(jié)構(gòu)面積較大或縱向長(zhǎng)度較長(zhǎng)。第一，安裝高度在15米以下時(shí)，可選用普通扣件式鋼管腳手架或碗口式腳手架做支撐架;第二，對(duì)于架體較高，且承重力較大時(shí)，宜選用型鋼支撐架。無(wú)論采用哪種方案，在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)除按規(guī)范要求外，還要考慮水平動(dòng)荷載，必要時(shí)增設(shè)大斜撐以提高其整體穩(wěn)定性。

整體提升法——整體提升法目前多采用同濟(jì)大學(xué)開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)同步控制、液壓提升設(shè)備，該工藝逐步代替了穿心式機(jī)動(dòng)提升和千斤頂頂升方案，其設(shè)備輕便，技術(shù)先進(jìn)。它的適用條件是：第一，占用跨內(nèi)場(chǎng)地;第二，安裝高度較高;第三，構(gòu)件較重;第四，限于垂直吊裝，不能水平位移。即安裝高度越高，提升重量越重，效果越好。

土法吊裝——土法吊裝是利用獨(dú)角巴桿、人字架、卷場(chǎng)機(jī)、滑輪組等作為起重設(shè)備進(jìn)行結(jié)構(gòu)吊裝，它適用于構(gòu)件重、數(shù)量少、安裝高度較高的工程。由于大噸位起重設(shè)備和先進(jìn)的安裝工藝越來(lái)越多，所以土法吊裝也越來(lái)越少。

旋轉(zhuǎn)法施工——該方法主要用于橋梁安裝上，由于鐵路、公路交通影響，以及山川河溝等特殊環(huán)境下，其他架橋方法受到限制時(shí)，多采用旋轉(zhuǎn)法施工。

整體吊裝法——它與整體提升法基本相似，只是起重設(shè)備不同，適用于中小型結(jié)構(gòu)安裝。早期采用多臺(tái)獨(dú)腳巴桿或人字架、卷?yè)P(yáng)機(jī)、滑輪組及纜風(fēng)體系進(jìn)行大噸位吊裝�，F(xiàn)在，由于大噸位起重機(jī)較多，對(duì)中小型工程根據(jù)需要選用多臺(tái)起重機(jī)集中抬吊進(jìn)行安裝。

鋼結(jié)構(gòu)吊裝安全注意事項(xiàng)

嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)安全生產(chǎn)法規(guī)，堅(jiān)持安全交底、安全教育制度，正確識(shí)別危險(xiǎn)源，并采取針對(duì)性措施和應(yīng)急預(yù)案。起重設(shè)備在使用過(guò)程中，重點(diǎn)預(yù)防傾翻事故。嚴(yán)禁超負(fù)荷、斜拉斜吊等違章現(xiàn)象，保證基礎(chǔ)和行駛道路平整堅(jiān)實(shí)。六級(jí)以上大風(fēng)應(yīng)停止作業(yè)，臺(tái)風(fēng)季節(jié)必須按規(guī)定采取預(yù)防措施。

結(jié)構(gòu)吊裝綁扎要點(diǎn)，綁扎點(diǎn)應(yīng)在構(gòu)件重心之上，多點(diǎn)綁扎時(shí)其連線(面)應(yīng)在構(gòu)件重心之上;單機(jī)吊裝，構(gòu)件重心必須在吊鉤的垂直線上;鋼絲繩的安全系數(shù)：作吊索，無(wú)彎曲6～7;作捆綁吊索8～10;由于載人的升降機(jī)14。大噸位起重機(jī)越來(lái)越多，多機(jī)抬吊也越來(lái)越少，僅限于吊件數(shù)量少及特殊情況下采用。統(tǒng)一指揮信號(hào)，嚴(yán)肅紀(jì)律，服從指揮;起重機(jī)分配負(fù)荷不超過(guò)允許起重量的80%，抬吊行走時(shí)不超過(guò)允許起重量的70%;盡量選用同型號(hào)起重機(jī)，起吊過(guò)程力求同步平穩(wěn);各臺(tái)起重機(jī)吊鉤繩保持垂直，嚴(yán)禁斜吊;考慮吊車、構(gòu)件和安裝位置的平面關(guān)系，盡量一次安裝就位。施工階段采用的臨時(shí)支撐架，是結(jié)構(gòu)安裝方案中的關(guān)鍵性技術(shù)措施。在設(shè)計(jì)中除架體本身滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定要求外，還須對(duì)地基基礎(chǔ)所支撐的結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算，必要時(shí)采取有效的加固措施。支撐架受力后要進(jìn)行觀測(cè)，以防基礎(chǔ)沉降或架體變形對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。支撐架頂使用的千斤頂?shù)葯C(jī)具使用必須嚴(yán)格工藝方案，不得盲目使用，以防對(duì)架體和結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利。支撐架拆除必須有落位拆除措施，應(yīng)同步、勻速、緩慢進(jìn)行，不得盲目拆除。結(jié)構(gòu)吊裝的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)。在結(jié)構(gòu)吊裝方案的計(jì)算過(guò)程中，應(yīng)認(rèn)真分析各種吊裝方法運(yùn)動(dòng)特性，采取必要的穩(wěn)定措施，提高方案的可靠度。結(jié)構(gòu)吊裝危險(xiǎn)源識(shí)別。結(jié)構(gòu)吊裝的主要特點(diǎn)是高空作業(yè)，其危險(xiǎn)源有臨邊作業(yè)，洞口作業(yè)，攀登作業(yè)，懸空作業(yè)，交叉作業(yè)，高空墜落，起重設(shè)備，吊車路基，同步控制，安全用電，季節(jié)施工，操作臺(tái)，腳手架，臨時(shí)支撐等。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)正確識(shí)別危險(xiǎn)源，并采取針對(duì)性措施和應(yīng)急預(yù)案。堅(jiān)決執(zhí)行國(guó)家和地方有關(guān)安全生產(chǎn)法規(guī)，禁止違章操作。堅(jiān)持施工方案兩級(jí)評(píng)審制度，技術(shù)、質(zhì)量、安全、生產(chǎn)、設(shè)備等部門須參加。

鋼結(jié)構(gòu)安裝是一門綜合性技術(shù)，由于結(jié)構(gòu)形式越來(lái)越復(fù)雜，施工隊(duì)伍越來(lái)越多，發(fā)展不平衡等市場(chǎng)原因，在施工領(lǐng)域暴露了一些問(wèn)題。為此，我們必需重視鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)的研究，大力推廣新技術(shù)、新工藝;加大落實(shí)安全法規(guī)和施工規(guī)范的執(zhí)行力度;嚴(yán)格施工組織設(shè)計(jì)、方案的評(píng)審與管理;堅(jiān)持施工與設(shè)計(jì)、總包與分包、加工與安裝緊密配合的協(xié)作精神;進(jìn)一步加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理，嚴(yán)禁違章操作，不斷提高鋼結(jié)構(gòu)安裝總體水平。