体育馆钢结构屋盖吊装施工技术要素探索

王东晴，彭小辉，栗升卫，冯龙，刘洋

（中国建筑第八工程局有限公司南方公司深圳分公司，广东 深圳 518000）

在大型体育馆钢结构屋盖的施工中，开合屋盖结构属于常用类型，相比于普通类型的屋盖形式，开合屋盖结构在吊装中需要注意的内容繁多，具备施工难度高、施工要求高等特点，通过整理屋盖吊装施工技术施工过程中需要注意的内容，不仅可以加快工程作业进度，而且对于提高工程作业质量有着积极的促进作用。

1 体育馆钢结构屋盖吊装施工难点

1.1 钢结构材料类型繁多

基于开合屋盖的基本特征，在施工中会使用到许多尺寸的钢材，涵盖φ8～φ500mm，屋盖钢结构包括“#”字主桁架、外围环桁架、次桁架钢结构，用钢量约3600t。即使是同类型的钢管材料，其制作工艺的要求也存在较大差异，这也增加了材料采购计划的复杂度，并且在对其进行制作时也较为复杂，从而影响到钢结构屋盖吊装活动的开展进度。

1.2 构件不规则性较高

体育馆钢结构开合屋盖，会使用到许多不规则零配件，而这些结构也具备了较强的特殊性，在对其进行加工时也具备了较高的加工难度。例如，在体育馆钢结构施工中，涉及大量钢管结构切割、型钢弯曲件加工、端头加工处理环节，这些特殊结构在空间结构加工上具备较高要求，而且也具备了较高的弯曲制作难度，若不能按要求对其进行处理，也将影响到后续作业活动的有序进行。

2 体育馆钢结构屋盖吊装施工技术应用要点

2.1 钢结构准备工作

在技术应用过程中，首要任务便是做好准备工作，具体作业要点如下。

（1）轴线、标高复核。结构安装前应对基础轴线和标高再次进行检查，其柱应符合如下要求；柱间距符合标准要求；柱垂直度符合标准要求；柱顶面预埋钢板为支承面，支承面的允许偏差应符合规范要求。

（2）施工现场的构件临时堆场设在总体平面布置图指定的位置，在地面上铺设木方，以减少钢构件堆放时产生的变形。构件堆放时注意排水方向，不要阻碍地面排水。

（3）钢构件进场验收，钢构件、材料验收的主要目的是清点构件的数量并将可能存在缺陷的构件在地面进行处理，使存在质量问题的构件不进入安装流程。

（4）钢结构构件标识为保证加工厂及现场二者之间的统一，必须准确地给每个构件进行编号，采用条形码扫描系统扫描构件铭牌上的条形码，将条形码数据读入计算机系统进行处理。钢结构构件只有按一定的规则和顺序进行堆放，才能保证其安装有条不紊地进行。

2.2 钢结构现场拼装

在钢结构正式吊装前也需要做好现场拼装工作，具体作业要点如下：第一，做好拼装场地的设置工作，这也是确保结构组装精度的重要措施。从实际应用情况来看，钢结构屋盖工程中钢构件数量多，构件固定堆场主要位于场芯位置及体育馆外围，其拼装区域随构件安装进度而变化，拼装场地底层垫枕有足够的支撑面，控制单元平面相对坐标与平整度，保证构件拼装精度，同时应干燥无积水，以营造良好的拼装现场。第二，做好拼装胎架设计，考虑到大型体育馆屋盖钢结构截面参数超过车辆荷载能力，多采用工厂制作零散件，现场整体拼装的方式进行施工。而且考虑到此类结构的特殊性，也需要在拼装现场布设24～28组平拼装胎架，在加快零件组装速度的同时，提高零件组装结果的可靠性。

2.3 成品支座的安装

进入到成品支座安装环节后，需注意以下内容：第一，在对支座安装之前，需要提前做好相关设计，确保上盖结构与下底座结构之间的连接件，处于稳定的连接状态，这样也可以确保制作安装后可以自由转动，满足后续施工活动的进行。第二，体育馆中使用的轴线柱顶标高会存在一些差异性，为确保所安装支座的应用价值，在对其进行安装前，需要对顶板实际高度进行精准测量，同时也会在柱顶板位置处标记“十”定位线，以便于后续定位工作的顺利展开。第三，等待支座吊装到既定位置后，需要借助检测仪器对支座安装位置进行检测，根据检测经过微调支座结构，确保结构安装结果的合理性。通常情况下，安装误差需控制在3mm以内，以提高结构安装结果的可靠性。第四，为了降低消除温度应力带来的负面影响，在支座安装工作完成后，暂时不将其和预埋板焊接在一起，待所需结构均完成安装后，再进行焊接施工。

2.4 主桁架吊装作业

进入到主桁架吊装作业环节后，应注意以下作业内容：

（1）做好吊装设备的选择工作，对于大型体育馆而言，由于施工内场地有限，且需大量拼装场地与钢结构堆场，同时满足至少两辆汽车吊辅助桁架拼装已无法满足履带吊等大型吊装设备进场进行屋盖的吊装，选择在场芯区域布置1台动臂塔吊（塔臂66m），同时配合现场已有的平臂塔吊进行固定屋盖的地面拼装与分块吊装。

（2）吊装设备按要求进行安装后，会借助塔吊将主桁架缓慢抬升，将其抬升到特定高度后开始调整吊车的塔臂工作角度，使安装好的主桁架能够顺利移动到安装点位置上方，缓慢下降主桁架结构，直到完成主桁架安装工作。

（3）等待第1榀桁架完成安装后，也需要立即使用支撑杆、缆风绳对该结构进行加固，等待结构完全稳定之后，可以对支座位置进行焊接处理，等待所有工作都结束后，才可以松开吊机钩。按照上述顺序依次完成剩余主桁架的安装，做好安装误差控制，营造良好的钢结构安装环境。

2.5 钢丝绳合理选择

在钢结构屋盖吊装过程中，钢丝绳属于重要的吊装结构，在应用中具有综合强度高、弹性回量高、耐磨性强、综合韧性强等优势，并且在出现毛刺问题后也很容易进行检查，能够有效防止事故问题发生。目前在体育馆钢结构屋盖中，使用较多的钢丝绳包括6股7丝、7股7丝、6股19丝等，结合实际情况来做出选择，以满足不同重量结构的吊装需求。在钢丝绳的应用中，多使用四根钢丝绳来作为吊索，最外端两根钢丝绳的角度控制在45°左右，而钢丝绳的安全系数不能小于8，以满足相应的使用需求。另外，在实际应用中也需要借助公式来进行参数计算，从而得到准确的计算结果，以提高所选钢丝绳选择结果的合理性。

2.6 主钢梁吊装和滑移

在主钢梁吊装和滑移过程中应注意以下内容：第一，在吊装活动开始前，需要对各项安全设施进行细致检查，确定没有问题并且满足施工方案中的要求后，才可以进入到主钢梁吊装环节。并且正式吊装前也需要进行试吊，即将钢梁以缓慢速度起吊到10cm的高度，悬停20min查看钢丝绳、机械臂工作状态是否合规，确定没有问题后可以进入到正式吊装的环节。第二，在吊装活动中需采用处置吊运的方式进行，而且在此过程中也需要对整个吊装过程进行监测，等待主钢梁吊装到预期标高位置后，停止继续上升的工作，缓慢平移钢梁到预定瓶装平台位置，等待其稳定后可以解除钢梁结构上的吊索具，并且做好整体拼装作业，做好过程中误差参数的控制工作，以提高结构安装结果的可靠性。第三，等待拼装工作结束后，开始利用水平滑移装置来进行水平移动，过程中会使用手动葫芦进行辅助，等待其到达既定位置后对牛腿进行固定。等待钢梁结构整体滑移到位之后，会借助千斤顶来对钢梁标高进行调整，随后再逐步拆除轨道，过程中需做好缓慢牵引工作，以满足相应的使用需求。

2.7 钢结构卸载作业

完成上述作业内容后，进入到钢结构卸载作业环节，在该环节的作业活动中应注意以下内容：第一，为了提高结构卸载过程的有序性，在实际应用中需要考虑到组合支撑胎架应用状态、卸载同步性等内容，随后按照依次卸载的方式来进行处理，起到稳定卸载的作用。第二，在工作开始前需要做好卸载成员的岗位培训工作，同时做好技术交底、安全交底等工作，以减少卸载过程中质量事故的发生。并且卸载过程中的信息也需要及时进行传递，以便于后续相关工作的顺利进行。第三，卸载过程中需要安排专业人员来指挥作业活动，这样也可以确保卸载过程可以尽量同步，过程中也需要做好应力变形参数检测，待满足安全要求后可以进入下一卸载作业环节，并利用千斤顶来作为辅助装置，以提高卸载结果的可靠性。

3 屋盖吊装施工技术应用中的注意事项

3.1 做好个人安全防护工作

通过做好个人安全防护工作，能够确保工程施工过程的安全性，减少人为因素带来的安全问题。从实际应用情况来看，应注意以下内容：第一，施工人员需要按要求佩戴安全带，并且安全带需要秉持高挂低用原则，减少安全带使用不当带来的安全隐患。第二，对于涉及2.0m以上的高空作业活动，必要按要求使用安全带，而且安全带的另一端必须要稳定在固定物上，以满足相应的使用需求。第三，人员需要按要求佩戴安全帽，涉及带电操作还需要穿戴绝缘手套、绝缘鞋等，减少临电事故带来的威胁。第四，所有人员在工作前都需要进行安全着装检查，不允许违规人员进入施工现场，最大限度保护人员的生命安全。

3.2 积极应对物体打击事故

积极应对物体打击事故，能够减少施工现场物体带来的威胁，以提高作业过程的安全性。从实际应用情况来看，应注意以下内容：第一，所有进入现场的施工人员都需要遵循相关要求佩戴安全防护设备，并且在作业通道处也需要提前搭设好护头棚，确保下方作业人员的安全性。第二，所有高空作业的成员，都需要按要求佩戴标准工具袋，所有零件都需装在工具袋中，禁止向下方抛掷物体的情况出现。对于在高空码放的板材，也需要在上方施加重物，避免大风天气引起物品掉落的问题。第三，高空作业的操作平台需保持密实度，所有的围栏都需要在底部加装不低于18cm的挡脚板，防止物料从平台缝隙渗漏的情况。

3.3 避免高空坠落事故问题

避免高空坠落事故问题，可以降低高空作业带来的施工威胁，从而提高体育馆施工结果的可靠性。在具体实践中应注意以下内容：第一，做好临边防护工作，需要按要求在桁架上弦下方设置等面积的安全网，所有的施工人员也需要配置双安全绳，提高人员作业环境的安全性。第二，做好施工安全爬梯和生命线布设，在钢结构运输到拼装现场后，需要将临时爬梯焊接在桁架位置，结构承载力需严格遵循规范进行施工，以提高作业结果的安全性。而在生命线设计环节，需要将其设置在所有的作业区域，利用卡扣对钢丝绳进行固定、角钢固定钢构件，以此来营造安全的作业环境。第三，做好安全施工吊篮的安装，该工作需要在桁接口位置处进行满焊处理，随后在管件下表面进行安全吊篮的安装，严格遵守相应规范进行操作，以营造安全的作业环境，便于施工人员进行安全规范操作。

3.4 加强现场机械设备管理

加强现场机械设备管理，可以延长机械设备的使用寿命，提高机械设备工作状态的稳定性。从实际应用情况来看，应注意以下内容：第一，对于机械设备相关参数进行整理，明确不同机械设备的运行功率、型号、参数等内容，以此来拟定相匹配的设备管理计划，细化管理计划中的相关内容，包括管理内容、管理要求等，以此来提高设备管理计划的指导价值，满足相应的使用需求。第二，不同类型机械设备受工作环境、服役年限、运行负荷等因素影响，也会出现不同类型的机械故障，威胁到机械设备运行过程的安全性。在计划落实过程中需要做好反馈信息整理，及时完善设备管理计划，以提高计划的时效性与应用价值。

4 结语

综上所述，做好个人安全防护工作，能够确保工程施工过程的安全性，积极应对物体打击事故，能够减少施工现场物体带来的威胁，避免高空坠落事故问题，可以降低高空作业带来的施工威胁，加强现场机械设备管理，可以延长机械设备的使用寿命。通过采取措施来提高技术应用效果，对于加快体育馆施工进度，提高结构施工耐久性有着积极的意义。