钢结构厂房吊装工艺及安全措施

摘要：本文结合对钢结构的认识，阐述其应用的发展前景，提出单层厂房结构吊装方法，加强安全防护措施，总结出符合我国国情的钢结构发展之路。

前言：钢结构厂房在我国属于一支新生力量。完善不同类型钢结构设计规范和施工技术标准，研制出与传统技术相媲美的新型钢材，借鉴国外成熟的先进经验。这样才能加快其产业化进程，满足我国市场的需求，从而促进我国钢结构应用的发展。

一、钢结构概况

1.基本性质

　　1.1钢结构的特点：材质均匀，质量稳定，可靠度高；强度高，塑性和韧性好，抗冲击和抗振动能力强；工业化程度高，工厂制造，工地安装，加工精度高，制造周期短，生产效率高，建造速度快；抗震性能好；耐腐蚀和耐火性差。由于钢结构构件较小，质量较轻，便于运输和安装，便于装拆、扩建。故适用于跨度大、高度高，承载重的结构。

1.2钢结构被广泛应用于主厂房、大型运动场所、高压变电站、桥梁、住宅、仓库、体育馆、展览馆、超市等。

2.钢结构应用的前景展望

　　 根据发展趋势来判断，我国钢结构应用存在巨大的市场潜力和发展前景。

　　 （1）物质基石：我国的钢产量早已跃居世界第一位，从1996年开始，我国钢产量已经连续几年突破1亿吨，2001年高达1.5745亿吨，钢材产量和质量持续提高，钢结构的造价也相应有较大幅度的降低。钢材供过于求的新形势，为我国发展钢结构住宅创造了良好的局面。况且，随着我国进人WTO，我国建筑钢材品种更加丰富多样，价格更加合理。这为我国发展钢结构应用打下坚实的物质基础。

　　 （2）政策方面：建设部于2001年底发布了《钢结构住宅建筑产业化技术导则》，为规范和促进我国钢结构建筑的发展，探索适合我国国情的钢结构产业化发展道路，提供了有力的政策指导。此外，淘汰粘土砖等强制性政策、措施的推行，也为促进钢结构的推广起到积极作用。

　　 （3）技术条件：随着高科技的发展，钢结构的高新技术也得到了快速发展。比如高效的焊接工艺和新的焊接、切割设备的应用以及焊接新材料的开发应用，都为钢结构的高效制作和生产创造了良好条件。

二、厂房钢结构吊装工艺

虽然建筑业中多采用钢筋混凝土框架结构，但屋架多为钢屋架。对于工业厂房来说，钢屋架既可以在施工现场预制，又可以向厂家订购，安装方便，所以被广泛应用。

1.吊装流程

　　 基本构件吊装流程：钢柱及其柱间支撑 房面梁及其支撑、系杆、檩条、檩条拉条等；

　　 房面围护安装顺序：专用支架安装 房面板安装、吻合。正确合理的吊装流程保证质量，保障安全，加快吊装进程。

2.单层厂房结构吊装方法

　　安装工程施工方案：结构吊装方法、起重机的选择、起重机的开行路线及构件的平面布置等。确定施工方案时应根据厂房的结构形式、跨度、构件的重量及安装高度、吊装工程量及工期要求，并考虑现有起重设备条件等因素综合确定。

　　2.1分件吊装法：一般厂房都分三次开行吊装完成全部构件。第一次开行，吊装柱，应逐一进行校正及最后固定；第二次开行，吊装吊车梁、连系梁及柱间支撑等；第三次开行，以节间为单位吊装屋架、天窗架、屋面板、屋面支撑及抗风柱等构件。起重机每开行一次，基本上吊装一种或一类构件。根据构件的重量及安装高度不同，从而选用不同型号的起重机，充分发挥其工作性能。在吊装过程中，吊具不需要经常更换，操作易于熟练，吊装速度快。目前，一般单层厂房结构吊装多采用此法，能为构件临时固定、校正及最后固定等工序提供充裕的时间。但起重机开行路线及形成结构空间的时间长，在安装阶段稳定性较差。

　　2.2综合吊装法：起重机一次开行，以节间为单位安装所有的结构构件。先吊装4～6根柱，随即进行校正和最后固定，然后吊装该节间的吊车梁、连系梁、屋架、天窗架、屋面板等构件。此装法虽然具有起重机开行路线短，停机次数少，能及早交出工作面，为下一工序创造施工条件等优点。但由于同时吊装各类型的构件，起重机的能力不能充分发挥；索具更换频繁，操作多变，影响生产效率的提高；校正及固定工作时间紧张；构件供应复杂，平面布置拥挤。所以在一般情况下，不宜采用这种吊装方法。只有使用移动困难的桅杆式起重机吊装时才采用此法。

2.3 混合吊装法：即分件吊装和综合吊装相结合的方法。由于分件安装法与综合安装法各有所长，因此，目前不少工地采用分件吊装法吊装柱，综合吊装法来装吊车梁、联系梁、屋架、屋面板等各种构件，起到扬长避短的作用。

3.起重机型号及臂长的选择

　　3.1吊一种构件，确定最大起重半径，作为起重机开行路线及停机点的依据。

　　（1）当起重半径(R)无要求时，根据起重量(Q)及起重高度(H)，再根据起重机性能曲线或性能表值，选择起重机型号和臂长，就可知道重量和高度下相应的最大起重半径及依据。

　　（2）当起重半径(R)有要求时，根据起重量(Q)、起重高度(H)及起重半径(R)三个参数查阅起重机性能曲线或性能表，来选择起重机型号和起重机臂长。并确定吊装该构件时的起重半径及依据。

　　（3）当最小起重臂长理论值(Lmin)有要求时，根据起重量(Q)及起重高度(H)初步选定起重机型号，同时由数解法或图解法所求得的最小起重臂长理论值，查起重机性能曲线或性能表，从规定的几种臂长中选择一种臂长L＞Lmin，作为吊装构件时所选的起重臂长。再根据实际选用的起重臂长及相应的 值，可求出起重半径。

　　；

　　式中:L——起重臂的长度；

　　h——起重臂底铰至构件，吊装支座的高度，如屋面板；

　　h=h1-E，h1——停机面至构件，吊装支座的高度，如屋面板；

　　E——起重臂底铰至停机面的距离；

　　f——起重钩需跨过已安装结构构件的距离；

　　g——起重臂轴线与已安装构件间的水平距离；

　　 ——起重臂的仰角。

　　然后按R和L查起重机性能曲线或性能表复核Q及H，若满足要求，即可按R值确定起重机吊装构件时的停机位置。吊装屋面板通常按此方法首先确定吊装跨中屋面板所需臂长及起重半径，然后复核最边缘一块屋面板是否满足要求。

　　3.2吊多个构件，确定最大起重半径，作为起重机开行路线及停机点的依据。

　　（1）当构件对半径(R)全无起重要求时，首先列出所有构件的起重量(Q)及起重高度(H)，找出最大值（Ｑmax及Ｈmax），再根据两者最大值查阅起重机性能曲线或性能表，选择起重机型号和起重机臂长，最后确定吊装各构件的起重半径及依据。

（2）当部分构件起重半径(R)或最小臂长(Lmin)有要求时，先根据重量和高度的最大值选择起重机型号和起重机臂长，然后对有起重半径或最小臂长有要求的构件逐一进行复核。起重机型号和臂长选定后，根据各构件的吊装要求，确定其吊装时采用的起重半径及依据。

三、钢结构厂房安全及消防措施

1、柱与梁、梁与梁的高空连接，应搭设稳固可靠的临时工作平台，每根立柱均应设置一部爬梯，便于施工人员上下及操作；

　　2、吊车梁、柱间支撑、管廊架、屋面梁等水平构件安装时，应先设置好安全溜绳（绳径不得小于6mm,一般用8mm镀锌钢丝绳），方便施工人员空中移动时系挂安全带；

　　3、屋面梁的斜撑安装与焊接，柱间斜撑安装与焊接等作业内容需使用吊笼，吊笼的制作不得使用螺纹钢，以免发生脆性断裂；

　　4、施工中，应对结构平台、通道、楼梯、孔洞和屋面临边进行维护，尽量做到安全措施三同时，做好安全防护措施；

　　5、吊装作业要求专人指挥，定岗定人配合一致组织吊装作业，严禁擅自超负荷吊装和多头指挥作业。吊装作业前应对吊索具进行检查，有损坏或不符合安全要求的吊索具，未经修复，不得使用；

　　6、结构件运输、倒运必须绑扎牢固，堆放平稳牢固，防变形，防坍塌、倾倒，不固定不准松钩，吊索靠棱角处必须加护套；

　　7、安装作业执行有关规程。起重作业执行“十不吊”规定，上高空安全带高挂低用；

　　8、操作者必须严格遵守各岗位的操作规程，特别对危险源作出相应的标志、信号及警戒，免伤人伤已；

　　9、各工种必须严格遵守公司颁布的《安全技术操作规程》，按有关规定的劳动法规条例，对各类人员进行安全学习和安全教育，特别对特殊工种必须持证上岗；

　　10、加强动火管控，严格实行动火审批制度和监火人制度；

11、严格遵守施工工地有关防火的规定，加强消防宣传教育，增设消防设施、设备，定期检查，消除隐患。增强消防意识，杜绝火灾事故。

四、结语

随着我国科学技术不断提高，人民生活水平日益增长，需求越来越大，对建筑业的发展更是精益求精。钢结构作为重要的必选材料，尤其是在厂房中的应用，结合钢结构性能把握好其吊装工艺及质量保证，使其面向全世界的发展前景。