摘要：對鋼結(jié)構(gòu)廠房吊裝施工的基本方法作了具體闡述，并 就鋼結(jié)構(gòu)廠房吊裝過程的質(zhì)量控制要點進行分析
關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)    吊裝   質(zhì)量控制    驗收規(guī)范  
鋼結(jié)構(gòu)是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。鋼材的特點是強度高、自重輕、剛度大，故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜；材料勻質(zhì)性和各向同性好，屬理想彈性體，最符合一般工程力學的基本假定；材料塑性、韌性好，可有較大變形，能很好地承受動力荷載；建筑工期短；其工業(yè)化程度高，可進行機械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn)；加工精度高、效率高、密閉性好，故可用于建造氣罐、油罐和變壓器等。現(xiàn)就對鋼結(jié)構(gòu)廠房吊裝施工的基本方法作具體闡述，并針對鋼結(jié)構(gòu)廠房吊裝過程的質(zhì)量控制要點進行分析

鋼結(jié)構(gòu)的吊裝準備工作
．1、編制鋼結(jié)構(gòu)工程的施工組織設(shè)計
施工組織設(shè)計中主要內(nèi)容包括：
計算鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接的數(shù)量；選擇起重機械；確定流水程序；確定吊裝方法；制定進度計劃；確定勞動組織；規(guī)劃鋼構(gòu)件堆場；確定質(zhì)量標準、安全措施和特殊施工技術(shù)等。
選擇起重機械是鋼結(jié)構(gòu)安裝的關(guān)鍵。起重機械的型號和數(shù)量必須滿足鋼構(gòu)件的吊裝要求和工期要求；單層工業(yè)廠房面積大，宜采用自行式起重機械。對重型鋼結(jié)構(gòu)廠房，可選用CC2000－30t履帶式起重機和Ⅱ－Ⅱ1495－100t履帶式起重機等。
在確定吊裝流水程序時，首先要確定每臺起重機械的工作內(nèi)容和各臺起重機械之間的相互配合。其內(nèi)容深度，要達到關(guān)鍵構(gòu)件反映到單件，豎向構(gòu)件反映柱列，屋面部分反映到節(jié)間。對重型鋼結(jié)構(gòu)廠房，柱子重量大，要分節(jié)吊裝。
在確定吊裝順序時，要考慮安裝構(gòu)件方便和滿足生產(chǎn)設(shè)備安裝順序。
1．2、鋼柱基礎(chǔ)的準備
鋼柱基礎(chǔ)的頂面通常設(shè)計為一平面，通過地腳螺栓將鋼柱與基礎(chǔ)連成整體。施工時應(yīng)注意保證基礎(chǔ)標高及地腳螺栓位置的準確。
鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)支承面、支座和地腳螺栓的偏差應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。
為了保證地腳螺栓位置準確，施工時可用鋼做固定架，將地腳螺栓安置在基礎(chǔ)模板分開的固定架上，然后澆筑混凝土。為保證地腳螺栓不受損傷，應(yīng)涂黃油并用塑料套子套住。
為了保證基礎(chǔ)頂面標高符合設(shè)計要求，可根據(jù)柱腳形式和施工條件，采用下面兩種方法：
   1．2．1一次澆筑法
將柱腳基礎(chǔ)支承面混凝土一次澆筑到設(shè)計標高。為了保證支承面標高準確，首先將混凝土澆筑到比設(shè)計標高約低20－30mm處，然后在設(shè)計標高處角鋼或槽鋼制導架，測準其標高，再以導架依據(jù)用水泥砂漿精確找平到設(shè)計標高。采用一次澆筑法，可免除柱腳二次澆筑的工作，但要求鋼柱制作尺寸十分準確，且要保證細石混凝土與下層混凝土的緊密粘接。
1．2．2二次澆筑法
柱腳支承面混凝土分兩次澆筑到設(shè)計標高。第一次將混凝土澆筑到比設(shè)計標高約低40－60mm，待混凝土達到一定強度后，放置鋼墊板并精確校準鋼墊板的標高，然后吊裝鋼柱。當鋼柱校正后，在柱腳底板下澆細石混凝土。二次澆筑法雖然多了一道工序，但鋼柱容易校正，故重型鋼柱多采用此法。
   1．3．構(gòu)件的檢查及彈線
鋼構(gòu)件外形和幾何尺寸正確，可以保證結(jié)構(gòu)安裝順利進行。為此，在吊裝之前應(yīng)根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》中的有關(guān)的規(guī)定，仔細檢驗鋼構(gòu)件的外形和幾何尺寸，如有超出規(guī)定的偏差，在吊裝之前應(yīng)設(shè)法消除。此外，為便于校正的平面位置和垂直度、桁架和吊車梁的標高等，需在鋼柱的底部和上部標出兩個方向的軸線，在鋼柱底部適當高度標出標高準線，同時要標出綁扎點的位置。
對不易辨別上下、左右的構(gòu)件，還應(yīng)在構(gòu)件加以注明，以免吊裝時搞錯。
   1．4．驗算桁架的吊裝穩(wěn)定性
吊裝桁架時，如果桁架上、下弦角鋼的最小規(guī)格應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定，則不論綁扎點在桁架的任何部位，桁架在吊裝時都能保證穩(wěn)定。
如果弦桿角鋼的規(guī)格不符合有關(guān)規(guī)定，但通過計算選擇適當?shù)牡觞c（綁扎點）位置，仍然可能保證桁架的吊裝穩(wěn)定性。具體方法可參考有關(guān)文獻。
2、鋼結(jié)構(gòu)吊裝起重機的選擇
起重機的選擇是吊裝工程的重要問題，因為它關(guān)系到構(gòu)件安裝方法、起重機械開行路線與停機位置、構(gòu)件平面布置等許多問題。
   2． 1、起重機類型選擇
結(jié)構(gòu)安裝用的起重機類型，主要根據(jù)廠房跨度、構(gòu)件重量、安裝高度以及施工現(xiàn)場條件和當?shù)噩F(xiàn)有起重設(shè)備等確定。一般中小型廠房結(jié)構(gòu)采用自行式起重機安裝比較合理。當廠房結(jié)構(gòu)的高度和跨度較大時，可選用塔式起重機安裝屋蓋結(jié)構(gòu)。在缺乏自行式起重機的地方，可采用桅桿式起重機等安裝。大跨度的重型工業(yè)廠房，往往需要結(jié)合設(shè)備安裝同時考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安裝問題，選用的起重機既要安裝廠房的承重結(jié)構(gòu)又要能完成設(shè)備的安裝，所以多選用大型自行式起重機、重型塔式起重機、大型牽纜式桅桿起重機等。對于重型構(gòu)件，當一臺起重機無法吊裝時，也可用兩臺起重機抬吊。
2.2、起重機型號及起重臂長度選擇
起重機的類型確定之后，還需要進一步選擇起重機的型號及起重臂的長度。所選起重機的三個工作參數(shù)：起重量、起重高度、起重半徑應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)吊裝的要求。
  2. 3、起重機數(shù)量的確定
所需起重機數(shù)量，根據(jù)工程量、工期、及起重機的臺班產(chǎn)量定額而定。此外，在決定起重機數(shù)量時還應(yīng)考慮到構(gòu)件裝卸、拼裝和排放的工作量。
3、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的吊裝工藝
廠房鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，包括柱、吊車梁、屋架、天窗架、檁條、支撐及墻架等，構(gòu)件的形式、尺寸、重量、安裝標高都不同，應(yīng)采用不同的起重機械、吊裝方法，以達到經(jīng)濟合理。
   3.1、鋼柱的吊裝
3.1.1、鋼柱的吊升
工業(yè)廠房占地面積較大，通常用自行式起重機或塔式起重機吊裝鋼柱。鋼柱的吊裝方法與裝配式鋼筋混凝土柱子相似，亦為旋轉(zhuǎn)吊裝法和滑行吊裝法。對重型鋼柱可采用雙機抬吊的方法進行吊裝。起吊時，雙機同時將鋼柱吊起來，離地一定高度后暫停，使運輸鋼柱的平板車移去，然后雙機同時提升回轉(zhuǎn)剎車，由主機單獨吊裝，當鋼柱吊裝回直后，拆除輔機下吊點的綁扎鋼絲繩，由主機單獨將鋼柱插入錨固螺栓固定。初校垂直度，偏差控制在20mm以內(nèi)，方可松鉤。
3.1.2、鋼柱的校正與固定
鋼柱垂直度的偏差用經(jīng)緯儀檢驗，如超過允許偏差，用螺旋千斤頂或油壓千斤頂進行校正。在校正過程中，隨時觀察柱底部和標高控制塊之間是否脫空，以防校正過程中造成水平標高的誤差。
鋼柱位置的校正，對于重型鋼柱可用螺旋千斤頂加鏈條套環(huán)托座，沿水平方向頂校鋼柱。此法在上海寶鋼施工中首次采用，效果較理想，校正后的位移精度在1mm以內(nèi)。
校正后為防止鋼柱位移，在柱四邊用10mm厚的鋼板定位，并用電焊固定。鋼柱復校后，再緊固錨固螺栓，并將承重塊上下點焊固定，防止走動
3.2、吊車梁的吊裝
在鋼柱吊裝完成后，即可吊裝吊車梁。工業(yè)廠房內(nèi)的吊車梁，根據(jù)起重設(shè)備的起重能力分為輕、中、重型三種。輕型重量只有幾噸，重型的跨度大于30m，重量可達1000kN以上。
鋼吊車梁均為簡支形式，兩端之間有留10mm左右的空隙。梁的擱置處與牛腿之間留有空隙，設(shè)鋼板。梁與牛腿用螺栓連接，梁與制動架之間用高強度螺栓連接。
   3.2.1、吊裝前注意事項
注意鋼柱吊裝后的位移和垂直度的偏差；實測吊車梁擱置處梁高制作的誤差；認真做好臨時標高墊塊工作；嚴格控制定位軸線。
   3.2.2、鋼吊車梁的吊升
吊裝吊車梁常用自行式起重機，以履帶式起重機應(yīng)用最多。亦可用塔式起重機、把桿、桅桿式起重機等進行吊裝。對重量很大的吊車，可用雙機抬吊，特別巨大者可設(shè)置臨時支架分段進行吊裝。
3.3.3、鋼吊車梁的校正與固定
吊車梁的校正主要是標高、垂直度、軸線和跨距的校正。標高的校正可在屋蓋吊裝前進行，其它項目的校正宜在屋蓋吊裝完成后進行，因為屋蓋的吊裝可能引起鋼柱變位。
檢驗吊車梁軸線的方法與鋼筋混凝土吊車梁相同，可用通線法或平移軸線法。
吊車梁跨距的檢驗，用鋼皮尺測量，跨度大的車間用彈簧秤拉測（一般為100－200N），防止鋼尺下垂，必要時對下垂直Δ應(yīng)進行校正計算。
吊車梁標高校正，主要是對梁作豎向的移動，可用千斤頂或起重機等。軸線和跨距校正是對梁作水平方向的移動，可用橇棍、鋼楔、花籃螺絲、千斤頂?shù)取?br /> 吊車梁校正后，緊固連接螺栓，并將鋼墊板用電焊固定。
3.3、鋼屋架的吊裝和校正
鋼屋架可用自行起重機（尤其是履帶式起重機）、塔式起重機和桅桿式起重機等進行吊裝。由于屋架的跨度、重量和安裝高度不同，宜選用不同的起重機械和吊裝方法。鋼屋架的側(cè)向剛度較差，對翻身扶直與吊裝作業(yè)，必要時應(yīng)綁扎幾道杉桿，作為臨時加固措施。屋架多作懸空吊裝，為使屋架在吊起后不致發(fā)生搖擺，和其他構(gòu)件碰撞，起吊前在屋架兩端應(yīng)綁扎溜繩，隨吊隨放松，以此保持其正確位置。屋架臨時固定用臨時螺栓和沖釘。
鋼屋架的側(cè)向穩(wěn)定性較差，如果起重機械的起重量和起重臂長度允許時，最好經(jīng)擴大拼裝后進行組合吊裝，即在地面上將兩榀屋架及其上的天窗架、檁條、支撐等拼裝成整體，一次進行吊裝，這樣不但提高吊裝效率，也有利于保證其吊裝穩(wěn)定性。
鋼屋架要檢查校正其垂直度和弦桿的平直度。屋架的垂直度可用垂球檢驗，弦桿的平直度則可用拉緊的測繩進行檢驗。
鋼屋架的最后固定，用電焊或高強度螺栓。
4、鋼結(jié)構(gòu)連接與固定
鋼結(jié)構(gòu)連接通常有焊接、鉚接和螺栓連接。螺栓連接有普通螺栓和高強螺栓之分。高強螺栓又有大六角頭高強螺栓和扭剪型高強螺栓。扭剪型高強螺栓具有施工簡單，受力好，可拆換，耐疲勞，能承受動力荷載，可目視判定是否終擰，不易漏擰，安全度高等優(yōu)點。
4．1、高強螺栓連接副
根據(jù)國家標準GB3633－83，鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型螺栓連接副，包括一個螺栓、一個螺母和一個墊圈。
高強螺栓一般采用20MnTiB鋼制作，螺母用15MnVB或35號鋼制作，墊圈用45鋼制作。
   4.2、施工工藝
4.2.1、摩擦面處理
高強螺栓連接，必須對構(gòu)件摩擦面進行加工處理。在制造廠進行處理可用噴砂、噴（拋）丸、酸洗或砂輪打磨。處理好的摩擦面應(yīng)有保護措施，不得涂油漆或污損。制造廠處理好的摩擦面，安裝前應(yīng)逐組復檢摩擦系數(shù)，合格方可安裝，摩擦系數(shù)應(yīng)符合設(shè)計要求。
   4.2.2、連接板安裝
連接板不能有撓曲變形，否則應(yīng)矯正后才能使用。
高強螺栓板面接觸應(yīng)平整，對因被連接構(gòu)件的厚度不同，或制作和安裝偏差等原因造成連接面之間的間隙，應(yīng)按如下方法進行處理：間隙d≤1.0mm，可不作處理；d=1.0－3.0mm，將厚板一側(cè)磨成1:10的緩坡，使間隙小于1.0mm；d>3.0mm，應(yīng)加放墊板，墊板上下摩擦面的處理與構(gòu)件相同。
   4.2.3、高強螺栓連接
安裝要求：
選用的高強螺栓的形式、規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計要求，高強螺栓連接副的扭矩系數(shù)試驗或預(yù)拉力復驗合格。選用螺栓長度應(yīng)考慮構(gòu)件的被連接厚度、螺母厚度、墊圈厚度和緊固后要露出三扣螺紋的余長。
高強螺栓在運輸、保管和使用過程中，要防止銹蝕、沾污和碰傷螺紋等可能導致扭矩系數(shù)變化的情況發(fā)生。高強螺栓連接副（即高強螺栓帶有配套的螺母和墊圈），應(yīng)在同一包裝箱中配套使用。施工有剩余時，必須按批號分別存放，不得混放混用。
高強螺栓連接面摩擦系數(shù)試驗結(jié)果符合設(shè)計要求，構(gòu)件連接面與試件連接面狀態(tài)相同。構(gòu)件連接面表面不得涂油漆、沒有油污、氧化鐵皮（黑皮）、毛刺和飛邊，沒有目視明顯凹凸不平和翹曲。組裝前用細鋼絲刷清除浮銹和灰塵。
安裝方法：
高強螺栓接頭組裝時應(yīng)用沖釘和臨時螺栓連接。臨時螺栓的數(shù)量為接頭上螺栓總數(shù)的1/3，并不少于兩個，沖釘使用數(shù)量不宜超過臨時螺栓數(shù)量的30％。
安裝沖釘時不得因強行擊打而使螺孔變形造成飛邊。
嚴禁使用高強螺栓代替臨時螺栓，以防因損傷螺紋造成扭矩系數(shù)增大。
對錯位的螺栓孔應(yīng)用鉸刀或粗銼刀對其進行處理規(guī)整，處理時應(yīng)先緊固臨時螺栓至板疊間無間隙，以防切屑落入。嚴禁用火焰切割整理栓孔。
結(jié)構(gòu)應(yīng)在臨時螺栓連接狀態(tài)下進行安裝精度校正。
結(jié)構(gòu)安裝精度調(diào)整達到標準規(guī)定后便可安裝高強螺栓。首先安裝接頭中哪些未裝臨時螺栓和沖釘?shù)穆菘�，螺栓�?yīng)能自由垂直穿入螺孔（螺栓不得受剪），穿入方向應(yīng)該一致。
在這些裝上的高強螺栓使用普通扳手充分擰緊后，再逐個用高強螺栓環(huán)下沖釘和普通螺栓。
整個安裝高強螺栓的操作過程，應(yīng)保持連接面和螺栓連接副處于干燥狀態(tài)，不得在雨中作業(yè)。連接副的表面如果涂有過多的潤滑劑或防銹劑，應(yīng)使用干凈而又牢固的布，輕輕揩拭掉多余的涂脂，防止其安裝后流到連接面中，且忌用清洗劑清洗，避免造成扭矩系數(shù)變化。
   4.2.4、高強螺栓的緊固
為使每個螺栓的預(yù)拉力均勻相等，高強螺栓的緊固至少分兩次進行。第一次為初擰，第二次為終擰。對大型高強螺栓接頭，必要時亦分為初擰、復擰、終擰。
高強螺栓的初擰、復擰、終擰在同一天內(nèi)完成。螺栓擰緊按一定順序進行，一般應(yīng)由螺栓群中央順序向外擰緊。
   4.2.5、高強螺栓連接副的施工質(zhì)量檢驗與驗收
扭剪型高強螺栓終擰檢查，用專用扳手擰緊時，以目測尾部梅花頭擰斷為合格。對于不能用專用扳手擰緊的高強螺栓，則按大六角頭高強螺栓檢查方法檢查。
如有不符合規(guī)定的，應(yīng)再擴大檢查10％，如仍有不合格者，則整個節(jié)點的高強螺栓應(yīng)重新擰緊。扭矩檢查應(yīng)在終擰1h以后、24h之前完成。
在高空進行高強螺栓的緊固，要遵守登高作業(yè)的安全注意事項。擰掉的高強螺栓尾部應(yīng)隨時放入工具袋內(nèi)，嚴禁隨便拋落。