结构与设备安装式塔吊安装在建筑物内部的特设开间结构上，无需另构 筑塔机基础和架设水平支撑构件。且有效施工能力大， ｌ ＩＮＳＴＡＬＬＡＴＩＯＮ 程中应注意避免同其他已吊好的构件相碰撞；钢柱安 装前应将登高爬梯固定在钢柱预定位置，起吊就位后 临时固定地脚螺栓，用缆风绳、经纬仪校正垂直度。 并利用柱底垫板对底层钢柱标高进行调整，上节柱安 装时钢柱两侧装有临时固定用的连接板，上节钢柱对准 每小时的吊次比附着式塔机多２０％￣３０％，相应的作业台 班吊装量比同样施工高度的附着式塔机高３０％以上，所 以总的使用费用比同样施工能力的附着式塔式起重机 的使用费用低。 （４）安全性好。如前所述，在狭窄工地起伏式起重 臂作业的安全性比水平式起重臂作业的安全性好。而内 爬式自升塔式起重机采用起伏式起重臂。另外由于内爬 下节钢柱柱顶中心线后，即用螺栓固定连接板做临时固 定，并用风缆绳成三点对钢柱上端进行稳固；垂直起吊 钢柱至安装位置与下节柱对接就位用临时连接板，大六 角高强螺栓进行临时固定，先调标高，再对正上下柱头 式自升塔式起重机塔身不高，塔式起重机底座和部分塔 错位、扭转，再校正柱子垂直度、高度偏差到规范允许 节位于建筑的内部空间，所以整座塔式起重机的受风面 范围内，初拧高强螺栓达￣Ｕ２２０（Ｎ·Ｉｌ１）时摘吊钩； 钢柱 积小，抗风（特别是强风和台风）能力强，能抗５５ｍ／ｓ风 吊装完毕后，即进行测量、校正、连接板螺栓初拧等工 速的强风，抗震能力亦强。这对多台风和地震带而言， 序；待测量、校正后再进行终拧。终拧结束后再进行焊 该优点十分突出。 接及测量。 （５）由于塔节少并且无水平支撑杆等附件，所以塔 ３．钢梁吊装 机组件材料库占地面积较小，塔身在建筑物内部也不占 所有钢梁吊装前应核查型号和选择吊点，以起吊后 地，所以能适应狭窄工地的安装施工。 不变形为准，并平衡和便于解绳，吊索与水平面角度控 但是，内爬式塔式起重机基座位于钢结构躯体上， 制在６０。，构件吊点处采用蔗布或橡胶皮进行保护；钢 此处钢结构的躯体需补强。 梁水平吊至安装部位，用两端控制缆绳旋转对准安装轴 为了适应不同级别建筑物的安装施工需要，国内外 线，随之缓慢落钩。钢梁吊到位时，要注意梁的方向和 开发了内爬式塔式起重机系列产品，主要机型有：８０ｔ·ｍ 连接板靠向。为防止梁因自重下垂而发生错孔现象，梁 级、１５０ｔ·ｍ级、４００ｔ·ｍ级、４５０ｔ·ｍ级、５００ｔ·ｍ级、６００ 两端临时安装螺栓（不得少于该节点螺栓数的１／３，且不 ｔ·ｍ级、９００ｔ·ｍ级、１５００ｔ·ｍ目前最大力矩为３２００ｔ．ｍ。 少于２颗）拧紧。钢梁找正就位后用高强螺栓固定，固定 最大吊重可达１００吨。可满足超高层钢结构最重件的吊 稳妥后方可脱钩；安装梁时预留好经试验确定好的焊缝 装另外，还开发了利用钢结构大楼钢立柱为塔身的钢柱 收缩量；梁头挂吊拦，吊装到位后进行校正、检查、初 塔身内爬式塔式起重机，可在钢结构大楼安装施工时使 拧、终拧高强螺栓、焊接；钢梁的吊装可采用两吊点或４ 用，使塔式起重机结构更为简化，也增加了内爬式塔式 吊点布置。注意４吊点用两根绳布置双平衡滑轮。吊点捆 起重机的新机种。供大家选用． 绑处吊点与相临的吊点的穿绕方向要一正一反。确保大 ３．吊装 梁始终处于平衡状态。做好棱角切绳的防止保护工作。 吊装是钢结构工程安装施工的龙头工序，吊装的速 可将管子一分为二处理。垫于棱角处。 度、质量、安全对整个工程起举足轻重的作用。吊装必 在吊装过程中值得注意的是在核心筒尚未形成的情 须采取如下对策： 况下，为保证整体结构稳定及柱网的校正而合理的划分 １．吊装前做好构件的进场、验收与堆放。一般因场 安装施工流水作业区，是确定安装施工方案的难题。一 地狭小、施工条件差是当前高层钢结构安装施工工程普 般将塔楼主体与裙楼分开，以塔楼为控制的重点，以每 遍存在的困难，着重抓好构件堆场布置、构件的堆放顺 排核心筒加密柱及与之对应的主楼大柱构成一个施工作 序等工作，除根据吊装需要周密的考虑进场的构件外， 业区。这样在建筑平面上将全部构件吊装分成了若干个 还根据吊装顺序和堆场规划特点将进场构件进行有序排 作业区，使构件吊装、构件校正、高强螺栓拧固及焊接 列编号，既保证了验收工作的正常进行，也为吊装创造 四个主要工序组织成相互联系的立体交叉流水施工。 了良好的外部条件。 一般规律是在裙楼安装施工阶段完成后，再连续向 ２．钢柱吊装 上进行塔楼安装施工。一般优先采用内爬式塔吊，内爬 吊装前对柱基的定位轴线间距，柱基面标高和地脚 塔塔吊在钢结构框架上爬升，满足钢结构内筒的吊装施 螺栓预埋位置进行检查，复测合格并将螺纹清理干净， 工程序。随着楼层不断升高，为缩短楼层梁等较轻构件 在柱底设置临时标高支承块后方可进行钢柱吊装；吊装 吊升时间，为提高塔吊利用率，可在梁两端腹板设置吊 钢柱根部要垫实，起吊时钢柱必须垂直，吊点设在柱 装孔的方法布置吊点，加快了构件搬倒运、翻身捆扎的 顶，利用临时固定连接板上的螺孔进行。起吊回转过 速度，并且实现了一机多钩吊装，一般塔楼可以平均３天 ＩＮＳＴＡＬＬＡＴＩＯＮ ２３ 到五天一层的速度向上崛起。 正的顺序是从各区中心向两侧进行．对组成的核心筒框 架进行校正，并将高强螺栓终拧，形成一个固定的刚 ４．测量控制 吊在超高层钢结构安装施工中，垂直度、轴线和标 高的偏差是衡量工程质量的重要指标，测量作为工程质 性小框架，然后依次进行两侧钢柱的校正。校正工艺实 施“三校”，即“一校柱口、梁口；二校柱顶位移、垂 量的控制阶段，必须为安装施工检验提供依据。 钢结构安装前，应对建筑物的定位轴线、平面封闭 直度，三复核高强螺栓终拧后框架尺寸并确定特殊焊接 顺序。为避免同一方向旋转施工造成应力分布不均和偏 角，底层柱位置轴线，砼强度及进场的构件进行质量检 查，检查合格后才能进行安装作业。安装时，钢结构的定 位轴线，必须从地面控制线引上来，避免产生累积误差。 差累积，建议在安装施工过程中每安装施Ｉ２０层将钢结 构安装的流水作业方向逆向旋转一次。 从钢结构安装施工流程可以看出，各工序间既相互联 通常根据工程的几何形状，建立矩形网，每个控制网 系又相互制约，选择何种测量控制方法直接影响到工程的 的基准点距离２５——５０ｍ，以确保测量精度及分区吊装的 进度与质量。在钢结构安装施工初期，建议采用“跟踪校 要求。在每个基准点的垂直上方接板处相对应位置预留 正”，即在柱梁框架形成前将柱子初步校正并及时纠偏，大 ２６０￣２６０ｍｍ的洞口，作为轴线竖向传递的激光通道：基准网 大减轻了校正难度，每节校正时间由原来１０天左右缩短为 的边长精度及平面封闭角精度必须满足边长精度１／１５０００， ２—３天，即可交给下道工序作业，并实现了区域施工各工 封闭角精度应满足￣１０。：结合平面特点，建立竖向高程基准 序间良性循环的目标。 点，组成闭合水准网。基准点的布置按吊装区域划分，高程 钢结构柱与梁的连接，梁与梁的连接采用先栓后焊的 基准点与平面基准点相同，同点布设：每层高程点传递完成 安装施工工艺。钢结构一个单元的安装、校正、栓接、 之后，应相互校核无误后，作为每层高层的基准点，各层基 焊接全部完成并检验合格后才能进行下一单元的安装。 准点及轴线必须以基准层为准向上传递，以防止误差积累。 在高空安装钢柱、钢梁、钢桁架，都需根据具体的 测量控制网的布设、投递技术也可采用直角坐标 构件截面形式和就位需求来进行安装标识和测量。在 法，设置两套控制网；裙房为一个矩形网，塔楼为一 钢柱梁形成整体稳定结构前，钢结构的安装位置需进行 个双向相交矩形控制网，解决钢柱密集数量多、裙房 多次调整，一般采取提前预计偏移趋势，加强临时固定措 及塔楼界面尺寸及位置相差大、塔楼自身平面形状复 施和跟踪测量等方法耒进行测量定位和。特别强调 杂的难点。 必须做好跟踪测量和整体校正：指在每个构件安装的同 控制网网点的竖向传递采用内控法、选择最适合于 时要进行钢柱、梁的垂直和水平度的校正，随时调整构件 高层钢结构安装的仪器ｗＩＬＤ—ｚＬ激光天顶仪。为了保 位置，当若干个构件形成框架体系后对此进行复测，当水 证平面轴线控制网的投测精度，将投点全部放在凌晨５ 平层面安装完成后，再对整体结构进行测量，始终使构件 时至８时进行，同时投测时塔吊、电梯必须停止运转， 处于准确的位置。 风速超过１０ｍ／ｓ时停止投测，避免相关施工和日照等环境 ５．焊接技术 因素对投点造成不利影响，在操作上采用“一点四投。 现场钢结构安装一般采用两种焊接方式：手工电弧 连接取中”的方式降低操作误差。通过以上措施，我们 焊；二氧化碳气体保护焊；焊前应用气焊或特制烤对 基本消除了外界因素对测量精度的影响，考虑到设备精 坡口及其两侧各ｌＯＯｎ￣ｎ范围内的母材均匀加热，并用表面 度，仪器置中、点位标定等因素，如对某超高层控制网 测温计量温度，防止不符合要求或表面局部氧化；第一 点接力传递误差累积进行了计算，＋０．０００控制网的单个 层的焊道应封住坡口内母材与垫板之连接处，然后逐层 控制点经过４次接力传递、最终到达２９１．６ｍ柱顶的点位 累焊至填满坡口。每道焊缝焊完后，都必须清除焊渣及 中误差值为＋３．７９ｒａｍ，因而最终测量的整体垂直度误差 飞溅物，出现焊接缺陷应及时磨去并修补。每道焊接层 修正值仅为７＋４ｒａｍ。 间温度应控制在ｌ２０＿＿一ｌ５０。Ｃ之间，温度太低时应重新 为有效解决超高层钢结构以下三个带有普遍性安装 预热，太高时应暂停焊接。焊接时不得在坡口外的母材 施工难点：即塔楼安装施工现场狭小：交叉作业多：实现 上打火引弧；板厚超过８０ｒａｍ时，应进行后热处理。后热 立体流水交叉作业困难．建议对塔楼按柱段和平面划分 温度２００￣３００。Ｃ，后热时间ｌｈ／每２５ｍｍ￣厚。后热处理 吊装、校正、焊接、报验４大流水作业区域，并将核心 应于焊后立即进行设计要求全焊透的一、二级焊缝应采 筒作为安装施工调整的第五个区域。同时，针对工程梁 用超声波进行内部缺陷的检验。超声波探伤不能对缺陷 柱分布较多、空间整体性强的结构特点，采用“中心单 作出判断时，应采用射线探伤，其内部缺陷分级及探伤 元”校正技术。所谓“中心单元校正”，就是在由两排 方法应符合现行国家标准（ＧＢ １１３４５）《钢焊缝手工超声 钢柱构成的流水区段内由中间向两侧进行组合校正。校 波探伤方法和探伤结果分级法》或（６Ｂ ３３２３）《钢熔化 ２４ ２０１１年第ｌ２期 焊对接接头射线照相和质量分级》的规定。 焊缝的数量多是超高层钢结构重要特点，一般每个标 准层上平均达到了２００多个接头，焊接收缩变形和残余应 力很大。因此除了保证焊缝的质量外，我们将技术突破点 先做好转变“要我安全为我要安全、我会安全” 的观 念．因安全事故产生主要由于“人的不安全行为和物的 不安全状态在同一时间，同一空间相碰时，必然产生安 全事故”，称之为“人机轨迹交叉理论”．首先做好人 的安全行为和物的安全状态．例：在高层与超高层钢结 构安装施工过程中，仅高强螺栓就有几十万颗，这些 东西虽小，但如果从几百米高的地方掉下去，后果可 放在焊接变形的控制上。合理安排焊接顺序，采取“间 隔跳焊”、“刚性固定”、“预留收缩量”、“多层 多道焊”工艺，同时研究编制了“活口设置”和“焊 接纠偏”新工艺。可以制定了“上层梁一中层梁一下层 梁一柱口”的立面焊接顺序；平面上结合流水作业区域 想而知。为了杜绝安全事故，要求项目部成立了安全监 督小组，从，严格管理，制定了周密完善的安全生产条 的划分以及“中心单元校正技术”的预留，确定分区焊 例，对职工进行定期的安全教育，树立“安全第一”的 接、各区“中心一四周一活口”的焊接顺序；每个梁口 思想。在严格管理的基础上，项目部必须不惜花大量的 先焊下翼缘，后焊上翼缘。对于核心筒先焊接板后焊接 人力、物力、财力进行严密的防护。采取搭设双层安全 翼缘板。 网及压型钢板提前铺设等新工艺。在高层钢结构安装过 “活口”设置是由于各个区域的整体性较强，为了 程中，安全防护也是一个重要课题。建议设计、制作并 防止焊接变形和应力的累加，我们将部分焊缝设置成为 使用“多功能钢悬挂平台式防护架”，与双层安全网接 能够自由收缩的“活口”，即在钢梁焊上下翼缘焊接钢 操作平台、上下钢梯等常规防护体系一同组成超高层钢 板，钢梁的上下串动，腹板不上连接板或穿装单侧 结构安装安全防护体系，可有效地控制了周边高空坠落 螺栓，钢梁可以在长度方向上自由收缩。“活口”的设 事故的发生。 置使得焊接过程中各区的焊接应力能够得到有效的释 在安全技术措施中，钢结构工程的安装施工必须遵 放。“活口”位置主要集中在核芯筒与外筒钢柱连接 循：安装施工按规范；操作按规程；检验按标准；办 处、以及区与区连接处。核心筒“活口”待核心筒焊接 事按程序。严格遵循设计文件；严格遵循招标文件； 完成、且该楼层楼面混凝土浇筑完成、具有一定强度后 严格遵循合同文件。做到严【严格的要求；严肃的态 焊接。目的在于令核心筒焊接应力可以自由释放、加强 度；严密的措施】；准【数据要准；计算要准；指挥 外筒框架刚性（抗收缩能力）、避免钢柱向内漂移。区 要准】；细【准备工作要细；考虑问题要细；方案措 域间“活口”是在相邻两个区的焊接全部完成后填满。 施要细；】。 尽管焊接构件的钢板厚度小，但是焊缝的数量多， 钢结构的吊装与临时支撑，应经计算确定，保证吊装 每个标准层上平均达到了２２７个接头，接“活口”“焊接 过程中结构的强度、刚度和稳定性。当天安装的钢构件 纠偏”是通过采取特殊的焊接顺序、利用焊接变形来纠 应形成稳定的空间体系。吊装机械、临时支撑点对砼结 正钢柱在某个方向上垂直度偏差也是国内开发一项具有 构的反作用力要以书面形式提供设计确认。 创新意义的技术，原理是在钢梁焊接之后对整体框架进 ７．结束浯 行复测、对于柱顶位移或垂直度超差或已经位于规范标 本文从学习实践中重点分析了高层与超高层钢结构 准值边缘的钢柱，在单个或多个柱口焊接时编制特殊的 工程安装施工的重点、难点及其对策，塔吊选择与装拆、 焊接顺序并借助外力进行纠偏，我们称之为单柱或多柱 吊装、测量控制、焊接技术、安全施工实际上是 的“非对称焊接纠偏工艺”。 一项深入细嫩的系统工程．实践证明，高层超高层钢结 认真做好超高层钢结构焊接精度的控制技术：即钢 构工程安装施工技术的发展首先要进行工程系列化研发， 结构工程的成败和损伤与破坏的预防，关键在于焊接精度 把设计、加工制作、安装施工技术进行集成、整合、一 控制技术【世人称成也焊接、败也焊接】。常用的防止 体化。不搞单打一：要搞集约化生产，就是要提高钢结构 变形、控制焊接精度工艺措施有：焊接收缩补偿等预防 制作、安装施工工业化的水平。用一流的装备、一流的 反变形措施；施放余量阶段性消除变形工艺措施；刚性 队伍、一流的技术、一流的管理水平、一流的材料才能 固定控制变形措施；设计专用工装、模具；采用小变形 建一流的高层与超高层钢结构工程． 的焊接工艺方法【如分段退焊法】；采用高精度的零部 件的加工方法；使用的计量器具必须检定校准合适。 参考文献 ６．安全施工 １．重型设备吊装工艺与计算中国建筑工业出版社１ ９９０年第三次再版 ２．建筑安全工程 中固机械工业出版社２００４年１月出版 安全施工是钢结构安装施工中的重要环节，超高 ３．起重吊装简易计算 中国机械工业出版社２００７年９月出放 层钢结构安装施工的特点是高空、悬空作业点多。首 ４．略论我国钢结构吊装技术的发展特点与展望安装杂志２０１ １年第四期 ＩＮＳＴＡＬＬＡＴＩＯＮ ２５
