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钢结构主要构件吊装作业指导书

钢结构吊装作业指导书
一、概况
近年来钢结构建筑在我国得到了蓬勃的发展，体现了钢结构在建筑方面的综合效益，从一般钢结构发展到高层和超高层结构，大跨度空间钢结构—网壳、网架、桁架、悬索等，张力膜结构，我公司从轻钢结构开始，现已向高层及大跨度空间体系发展。
钢结构工程质量的好坏，除材料合格，制作精度高外，还要依靠合理的安装工艺，现钢结构安装方法主要有：机械安装、土法安装和土洋结合安装三大类，钢结构从材料、制作、安装到成品，对不同的结构都有各异，就安装方法而言，根据多种因素在质量优良、安全生产、成本低廉方面根据各个工程的不同制定最佳安装工艺及吊装方法。
钢结构吊装的主要构件有钢柱、屋面梁、楼面梁、吊车梁、柱间支撑、桁架及支撑杆件等。
二、准备工作
1、钢构件出厂前的检查验收
钢结构制作完成后，因对构件按照施工图要求和钢结构工程施工验收规范（GB50221—2001）的规定，对成品构件进行检查验收
钢结构检查验收的项目有：
(1)、钢材、焊接材料、涂装材料等在钢结构制作过程中用到的原材料质量证明文件及复试报告。
(2)、构件的外形几何尺寸，连接板的位置角度，螺栓孔的直径及位置，焊缝的坡口，附件的数量几规格等。
(3)、构件的焊缝外观质量及一、二焊缝的超声波探伤记录。
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(4)、高强螺栓连接摩擦面的质量及复试报告。
(5)、构件的涂装质量及有关测试记录。
制作工厂提供的资料：
(1)、设计更改文件，变更内容应在施工图中作相应的标注及修改
(2)、制作中对技术问题的处理协议文件。
(3)、构件出厂合格证。
(4)、所用钢材及其他材料的质量证明文件及复试报告。
(5)、高强度螺栓连接接点磨擦系数的测试报告。
(6)、焊接工艺评定报告，焊缝外观检查记录及一、二级焊缝的超声波探伤报告。
(7)、主要构件的验收记录。
(8)、构件发运和包装清单。
(9)、其它现场认为需要提供的制作资料。
2、构件的运输
(1)、在装卸、运输过程应尽量保护构件，避免构件在运输过程中受到损坏。
(2)、运输的构件必须按照吊装要求程序进行，考虑配套供应，做到能保证现场吊装的需要。
(3)、对大型和异型构件应结合运输的客观条件、装卸车设备、起重量、运输道路、通过市区的交通许可情况等制定运输方案。
(4)、构件应对称放置在运输车辆上，装卸车时应对称操作，确保车身和车上构件的稳定。
(5)、构件运输过程中应放置垫木，在用钢丝绳固定时应做好构件四角保护工作，防止构件变形和刻断钢丝绳，对不稳定构件应采用支架稳定

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3、构件运输到现场后，对构件检查的项目有：
(1)、 构件的规格、型号、数量。
(2)、专门检查在运输过程中产生的变形及损坏情况，对发生的变形进行矫正和修复。
(3)、清除构件上的污垢、积灰，泥土等，对损坏的油漆及时进行修补。
4、构件的堆放
(1)、构件堆放场地应平整，场基坚实，无杂草，无积水。
(2)、构件堆放应使用垫木，垫木必须上下对齐，每堆构件堆放高度应视构件的情况分别掌握，一般和次要构件（支撑、檩条、墙梁等）不宜超过2m，重型和大型主要构件采用单层堆放，对平面刚度差的构件如桁架，一般采用竖立堆放，每堆一般为5榀组合，每榀之间应放垫木。
(3)、每堆构件与构件之间，应留出一定的距离（一般为2m）。
(4)、如现场场地允许，构件可按吊装顺序及安装位置，在保证起重机械及运输车辆行走通畅的情况下，按各种型号分别堆放于吊装位置附近。
(5)、构件编号宜放置在两端醒目处，以便于吊装时构件的查找。
5、定位轴线及水准点的复测
(1)、对基础施工单位或建设单位提供的定位轴线，应会同建设单位、监理单位、土建单位、基础施工单位及其他有关单位一起对定位轴线进行验线，做好记录，对定位轴线进行标记，并做好保护。
(2)、根据建设单位提供的水准点（二级以上），用水准仪进行闭合测量，并将水准点测设到附近建筑物不宜损坏的地方，也可测设到建筑物内部，但要保持视线畅通，同时应加以保护。
6、对钢构件做好中心线，标高线的标注，对不对称的构件还应标注安装方向，
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A、履带式起重机
履带式起重机由回旋台和履带行驶机构两部分组成，履带式起重机可以作负载行驶，可在一般平整坚实的地面上工作与行驶，起重量较大，但行驶速度慢，自重大，对路面有破坏性。
B、塔式起重机
塔式起重机有行走式、固定式、附着式与内爬式等几种类型，塔式起重机具有提升高度高、工作半径大、动作稳定等特点，但起重量不大，转移、安装和拆除都比较麻烦，对于行走式塔吊还要铺设轨道。塔式起重机主要用于高层钢结构的吊装。
C、汽车式起重机
汽车式起重机的起重机构和回转台安装在载重汽车底盘或专用的汽车底盘上，底盘两恻设有四个支腿，一增加起重机的稳定性，箱形结构做成可伸缩的起重臂，能迅速方便地调节臂架长度，具有机动性能好，运行速度高的特点，但不能负荷行驶，对场地要求较高，主要用于构件的装卸及单层钢结构的吊装。
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钢结构吊装中在现场条件允许的情况下一般采用起重机械吊装，但如受到场地条件及起重量等因素的制约，可采用拔杆、千斤顶、卷扬机、手提葫芦等简易吊装工具进行吊装。 (2)、钢丝绳的选择 A、型号的选择
钢丝绳股是由0.3—3mm直径的高强度钢丝绕成，较细的钢丝绕成的钢丝绳比较柔软，钢丝绳按钢丝的绕制方法的不同可分为同向捻、交互捻、混合捻几种，一般在钢结构施工过程中选用交互捻制式钢丝绳。在起重吊装中经常选用的钢丝绳结构形式有6×19、6×37、6×61三种，6×19由于钢丝绳较硬，易磨损，一般做缆风绳使用，吊装作业中采用6×37、6×61规格的钢丝绳。 B、直径的选择
吊装中使用的钢丝绳应根据构件的重量，起吊方法等情况进行受力分析，计算出单根钢丝绳受到的拉力F，选择钢丝绳的规格、直径等，利用公式进行校核，公式如下：
S=aP/K≥F
S—钢丝绳的安全拉力； a—考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数（见下表）； P—钢丝绳的破断拉力总和，根据钢丝绳的规格、直径查表可得，现场如没有资料，可按P=500d2（N）计算，d为钢丝绳直径；K—钢丝绳的安全系数； 钢丝绳荷载不均匀系数表

钢丝绳的安全系数表

8、安装操作平台，垂直、水平行走通道等辅助设施。
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(1)、在构件四角做包角（用半圆钢管内夹角钢）以防止钢丝绳刻断。
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(2)、在绑扎点处为防止工字型或H形钢柱局部挤压破坏，可加一加强胫板，吊装格构柱，绑扎点处支撑杆。
三、安装顺序及安装工艺流程
1、轻钢结构安装顺序
轻钢结构安装的原则是必须保证结构形稳定的空间体系，并不导致永久性变形。
(1)、安装单根钢柱——柱标高调整——纵横十字线位移——垂偏校正——初校（初拧锚栓螺母，调整螺母）——固定——超差调整——固定；
(2)、安装吊车梁——调整标高——轴线调整（直线度、轨距）和垂直度——初校——固定——超差调整——固定；
(3)、屋面梁在地面超平的垫木上用高强螺栓连接、组装好；
(4)、安装顺序：先从靠近山墙的有柱间支撑的两榀刚架开始——安装本间檩条——支撑——隅撑全面安装好，并进行矫正固定，以此为起点向另一端顺序安装；
(5)、检查刚架垂直度偏移，复测钢柱、屋面梁和吊车梁跨度、轨距等，合格后用高强螺栓紧固，再初、终拧。
(6)、其余钢架檩条、墙梁的螺栓应在校正后进行拧紧。
(7)、几点情况的说明：
a）、并列高低跨吊装时，先吊高跨后吊低跨；
b）、并列大跨度与小跨度吊装时，先吊大跨度，后吊小跨度；
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c）、并列有屋盖跨和露天跨吊装时，先吊有屋盖跨后吊露天跨；
d）、并列间数多与间数少吊装时，先吊间数多后吊间数少；

轻钢结构安装工艺流程图
3、高层钢结构安装顺序及流水施工段的划分
(1)、高层钢结构安装顺序：竖向由下向上逐层吊装，平面上从中心核心区（核心筒）形成标准框架，然后逐步向四周铺开的顺序，构件应按照钢柱——主梁——次梁——支撑——楼层板的顺序进行，同一框架内的梁应从中间向两边扩展。(注；核心筒的施工必须高出钢结构吊装一个柱节点。)
(2)、高层钢结构安装施工段的划分可按建筑物的平面形状、结构形式、起重机械的性能及数量、工期、现场施工条件等进行划分，一般沿高度方向划分，以一节柱的高度内所有钢结构作为一个安装施工流水段，钢柱的长度一般
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为12米左右，重量不大于15吨，一节柱一般有2-4个楼层。
4、高层钢结构安装工艺流程

四、吊装方法
1、钢柱的吊装 钢柱的类型很多，有单层、多层，有长有短，有轻有重，断面的形式有□、工、 ，○， 等，其安装方法如下：
(1)、吊点的选择
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吊点位置及吊点的数量，根据钢柱的形状、断面、长度、重量、吊机的起重性能等具体情况确定。
一般钢柱弹性较好，吊点采用一点起吊，吊耳放置在柱顶处，柱身垂直、易于对线校正，对线校正。由于通过柱的重心位置，受到起重臂的长度限制，吊点也可设置在柱的1/3处，吊点斜吊，由于钢柱倾斜，但对线校正比较困难。
对于长细钢柱，为防止钢柱变形，可采用二点或三点起吊。
(2)、起吊方法：
根据起重设备和现场条件确定，可用单机、二机、三机吊装等。 a)、旋转法
钢柱运输到现场，起重机边起钩边回转边使柱子绕柱脚旋转而将钢

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（3） 各起重机的荷载不宜超过其起重能力的80%；
（4） 多机抬吊，在操作过程中，要相互配合，工作协调，采用铁
扁担起吊，尽量是铁扁担保持平衡，倾斜角度小，以防一台
起重机失重而使另一台起重机超载，造成安全事故。
（5） 信号指挥明确，分指挥必须听从总指挥；
2、钢梁的吊装
(1)、吊点的选择
钢梁在吊装前应前仔细计算钢梁的重心，并在构件上作出明确的标注，吊装时吊点的选择应保证吊钩与构件的中心线在同一铅垂线上。对于跨度大的梁，由于侧向刚度小，腹板宽厚比大的构件，防止构件扭曲和损坏，如果采用双机抬吊，必要时考虑在两机大钩中间拉一跟钢丝绳，在起钩时两机距离固定，防止互相拉动。
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在钢柱安装时，起重机不脱钩的情况下，慢慢下落钢柱，使钢柱三个面的中心线与基础上划出的纵横十字线对准，尽量做到线线相交，由于柱底板螺孔与预埋螺栓有一定的偏差，一般设计时考虑柱底板螺孔稍大（1mm左右），如果在设计考虑的范围内仍然调整不到位，可对柱底板进行绞刀扩孔，同时上面压盖板用电焊固定。
(3)、柱身垂直度的校正
采用缆风绳法，在钢柱的纵横十字线的延长线上架设两台经纬仪，进行垂直度测量，通过调整钢柱底板下面的调整螺母来校正钢柱的垂直度，校正完毕后，松开缆风绳不受力，再进行复校调整，调整后将螺母拧紧。（注：调整螺母时，要保证其中一颗螺母不动。）
2、高层钢框架校正
框架整体校正是在主要流水区安装完成后进行，主要控制钢柱的水平标高、
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十字轴线和垂直度。
(1)、校正流程

(2)、柱标高的控制和调整
高层钢结构中第一节柱的标高调整与单层钢结构柱标高调整相同，从第二节柱开始，当每一节钢柱吊装就位后，用螺栓将夹板固定，通过起重机起吊，撬棒微调柱间间隙，量取上下柱顶预先标定的标高值，符合要求后，拧紧夹板螺栓并用电焊点焊限制钢柱下落。
当钢柱标高偏差≤6mm时，只记录不调整，超过6mm时需要进行调整，调整标高用低碳钢板垫到规定要求。钢柱标高调整时应注意以下两点：
A、偏差过大（＞20mm）不宜一次调整，可先调整一部分，待下一步再调整。理由是一次调整过大会影响支撑的安装和钢梁表面的标高。
B、中间框架柱的标高宜稍高些，主要是因为钢框架安装工期长，结构自重不断的增加，中间列钢柱承受的荷载较大，因此中间列柱的基础沉降值稍大。
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(3)、柱纵横十字线校正
高层钢框架第一节柱纵横十字线校正与单层结构钢柱相同，同第二节柱开始，为了上下柱不出现错口，尽量做到上下柱十字线重合，如有偏差在柱连接耳板的不同侧面夹入垫板（0.5—1.0mm），钢柱十字线偏差每次调整3mm以内，偏差过大，分2—3次调整，校正时应注意钢柱的扭转，每一节柱子的定位轴线决不允许从下一节柱子的定位轴线引出，应从地面控制轴线引出。
(4)、钢柱垂直度的校正
高层框架钢柱垂直度的校正有两种方法，一是与单层钢结构钢柱垂直度校正方法类同，二是整体校正法，采用激光经纬仪来测定标准柱的垂直度，在通过校正好的标准柱来控制其他钢柱。
A、标准住的选择
标准柱一般选择平面内四根转角柱，但满足以下四点：1、符合和反映建筑物平面的特点；2、便于流水段的流水操作；3、能组成闭合图形；4、便于其他柱的校正；
B、基准点的设置

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C、标准柱垂直度测量及校正
将激光经纬仪中心放置在基准点上，使激光经纬仪光束射到预先固定在钢柱上的靶标上，光束中心同靶标中心重合时，表面无偏差，测量时为了减少误差，可向靶标投射四次光束0º—90º—180º—270º，以四次光束对角线为正确位置。

D、其余框架柱的校正
其余框架柱待标准柱校正后，在已校正完毕的标准柱柱顶距“e”值处拉φ
1.6mm（高强度钢丝，小于φ1.6mm则更佳）的钢丝矩形框，如下图，用标准尺在本节框架的顶层面逐个丈量其它柱与钢丝框的纵横二个方向的距离，使之校正到与设计轴线尺寸的误差控制范围之内，丈量完成后，在复测标准柱的垂直

3、钢吊车梁的校正
钢吊车梁的校正主要包括标高调整，纵横轴线（直线度、轨锯）和垂直度调整。
(1)、标高调整
当一跨即两排吊车梁全部吊装完毕后，用一台水准仪（精度在±3mm/Km）架在梁上或专门搭设的平台上，进行每梁两端高程的引测，将测量的数据加权
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平均，算出一个标准值（此标准值的标高符合允许偏差），根据这一标准值计算出各点所需要加的垫板厚度，在吊车梁端部设置千斤顶顶空，在梁的两端垫好垫板。
(2)、纵横十字线的校正
柱子安装完后，及时将柱间支撑安装好形成排架，首先要用经纬仪在柱子纵向恻端部从柱基控制轴线引到牛腿顶部，定出轴线距离吊车梁中心线的距离，在吊车顶面中心线拉一通长钢丝，逐根吊车梁端部调整到位，可用千斤顶或手拉葫芦进行轴线位移。
(3)、吊车梁垂直度校正
从吊车梁上翼缘挂锤球下来，测量线绳至梁腹板上下两处的水平距离，如下图，如a＝a’

钢结构主要构件安装质量的检查和验收应严格按照《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50221—2001）进行。
1、凡在施工中用到的原材料都必须严格的按照规范进行全数检查，检查的方法是检查质量证明文件、中文标志几检验报告等。
2、对钢构件的加工质量应检查项目为几何尺寸，连接板零件的位置，
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角度、螺栓孔的直径及位置，焊接质量外观，焊缝的坡口，磨擦面的质量，焊缝探伤报告及所有钢结构制作时的预检、自检文件等相关资料。
3、在钢结构吊装完成后，应对钢柱的轴线位移、垂直度，钢梁、钢桁架、吊车梁的水平度、跨中垂直度，侧向弯曲、轨距等进行仔细的检查验收，并做好详细的检查验收记录。
4、钢结构主体结构完成后，进行自检合格后，应有项目经理或技术总负责人提出，经监理单位，建设单同意，邀请监理单位、建设单位、设计单位、质监单位及有关部门领导进行中间验收。
5、钢结构工程质量验收标准
(1)、单层钢结构中柱子允许偏差及检验方法：

(2)、钢吊车梁安装允许偏差及检查方法：
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(3)、多高层钢结构中构件安装允许偏差及安装方法：
(4)、钢屋（托）架、桁架、梁及受压杆件垂直度和侧向弯曲矢高的允许偏差及检查方法：

(5)、整体垂直度和整体平面弯曲的允许偏差：
七、安全技术要点
1、凡参加施工的全体人员都必须遵守安全生产“安全生产六大纪律”
“十个不准”的有关安全生产规程。
2、吊装作业人员都必须持有上岗证，有熟练的钢结构安装经验，起重人员持有特种人员上岗证，起重司机应熟悉起重机的性能、使用范围，操作步骤，同时应了解钢结构安装程序、安装方法，起重范围之内的信号指挥和挂钩工人应经过严格的挑选和培训，必须熟知本工程的安全操作规
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程，司机与指挥人员吊装前应相互熟悉指挥信号，包括手势、旗语、哨声等。
3、起重机械行走的路基几轨道应坚实平整、无积水。
4、起重机械要有可靠有效的超高限位器和力矩限位器，吊钩必须有保险装置。
5、吊装前应对起重机械进行试吊，并进行静荷载及动荷载试验，试吊合格后才能进行吊装作业，起重机械不得带病作业，不准超负荷吊装，不准在吊装中维修，遵守起重机械“十不吊”。
6、吊装时应选用交互捻制式钢丝绳，在选择钢丝绳的直径时必须进行计算，计算公式为：
S=aP/K
S—钢丝绳的容许拉力；a—考虑钢丝绳之间的荷载不均匀系数；
P—钢丝绳的破断拉力总和，现场无资料可查是可按经验公式P=500d2进行计算，单位为N，d为钢丝绳直径(mm)：K—安全系数；
7、在使用过程中应经常检查钢丝绳的各种情况：
1）、磨损及断丝情况，锈蚀与润滑情况，根据钢丝绳程度及报废标准进行检查；
2）、钢丝绳不得扭劲几结扣，绳股不应凸出，各种使用情况安全系数不得小于标准；
3）、钢丝绳在滑轮与卷筒的位置正确，在卷筒上应固定可靠；
8、吊钩在使用前应检查：
1）、表面有无裂纹及刻痕；
2）、吊钩吊环自然磨损不得超过原断面直径的10%;
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3）、钩胫是否有变形；
4）、是否存在各种变形和钢材疲劳裂纹；
9、起重吊装作业中严禁在吊臂垂直下方行走及停留，起重臂、物体必须与架空电线保持安全距离；
10、登高作业人员必须遵守高空作业的要求，禁止穿硬底鞋、高跟鞋、塑料底鞋；
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