钢结构的几种常用吊装方案

钢结构根据其结构型式和施工条件的不同，可选用高空拼装法，整体安装法或高空滑移法进行安装。

1.高空拼装法

钢结构用高空拼装法进行安装，是先在设计位置处搭设拼装支架，然后用起重机把结构构件分件（或分块）上吊至空中的设计位置，在支架上进行拼装。此法有时不需大型起重设备，但拼装支架用量大，高空作业多。因此，对高强度螺栓连接的、用型钢制作的钢结构或螺栓球节点的钢管结构较适宜，目前仍有一些钢结构用此法施工。

2.整体安装法

整体安装法就是先将结构在地面上拼装成整体，然后用起重设备将其整体提升到设计位置上加以固定。这种施工方法不需高大的拼装支架，高空作业少，易保证焊接质量，但需要的起重量大的起重设备，技术较复杂。因此，此法对球节点的钢结构（尤其是三向结构等杆件较多的结构）较适宜。根据所用设备的不同，整体安装法又分为多机抬吊法、拔杆提升法、千斤顶提升法及千斤顶顶升法等。

（1）、多机抬吊法

此法是用于高度和重量都不大的中、小型结构结构。安装前先在地面上对结构进行错位拼装作业（即拼装位置与安装轴线错开一定距离，以避开柱子的位置）。然后用多台起重机（多为履带式起重机或汽车式起重机）将拼装好的结构整体提升到柱顶以上，在空中移位后落下就位固定。

1） 结构拼装

为防止结构整体提升时与柱子相碰，错开的距离取决于结构提升过程中结构与柱子或柱子牛腿之间的净距，一般不得小于10～l5cm，同时要考虑结构拼装的方便和空中移位时起重机工作的方便。需要时可与设计单位协商，将结构的部分边缘杆件留待结构提升后再焊接，或变更部分影响结构提升的柱子牛腿。

钢结构在金属结构厂加工之后，将单件拼成小单元的平面桁架或立体桁架运到工地，工地拼装即在拼装位置将小单元桁架拼成整个结构。结构拼装的关键，是控制好结构框架轴线支座的尺寸（要预放焊接收缩量）和起拱要求。

结构焊接主要是球体与钢管的焊接。一般采用等强度对接焊，为安全起见，在对焊处增焊6～8mm的贴角焊缝。管壁厚度大于4mm的焊件，接口宜作成坡口。为使对接焊缝均匀和钢管长度稍可调整，可加用套管。拼装时先装上、下弦杆，后装斜腹杆，待两榀桁架间的钢管全部放入并矫正后，再逐根焊接钢管。

2） 结构吊装

这类中、小型结构多用四台履带式起垂机（或汽车式、轮胎式起重机）抬吊，亦有用俩台履带式起重机或一根拨杆吊装的。

如结构重量较小，或四台起重机的起重量都满足要求时，宜将四台起重机布置在结构俩侧，这样只要四台起重机同时回转即完成结构空中移位的要求，多机抬吊的关键是各台起重机的起吊速度一致，否则有的起重机会超负荷，结构受扭，焊缝开裂。为此，起吊前要测各台起重机的起吊速度，以便起吊时掌握。

当结构抬吊到比柱顶标高高出30cm左右时，进行空中移位，将结构移至柱顶以上。结构落位时，为使结构制作中线准确地与柱顶中线吻合，事先在结构四角各拴一根钢丝绳，利用倒链进行对线就位。

（2）拔杆提升法

球节点的大型钢管结构的安装，我国目前多用拔杆提升法。用此法施工时，结构先在地面上错位拼装，然后用多根独脚拔杆将结构整体提升到柱顶以上，空中移位，落位安装。

1） 空中移位原理

空中移位是此法的关键。空中移位是利用每根拔杆两侧起重滑轮组中的水平力不等而使结构水平移动。

结构在空中移位时，要求至少有两根以上的拔杆吊住结构，且其同一侧的起重滑轮组不动，因此，在结构空中移位时只平移而不倾斜。由于同一侧滑轮组不动，所以结构除平移外，还产生可以控制圆周运动，而使结构产生少许的下降。结构空中移位的方向，与拔杆的布置有关。

2） 起重设备的选择与布置

起重设备的选择与布置是结构拨杆提升施工中的一个重要问题。内容包括：拔杆选择与吊点布置、缆风绳与地锚布置、起重滑轮组与吊点索具的穿法、卷扬机布置等。

结构吊点的布置不仅与吊装方案有关，还与提升时结构的受力性能有关。在结构提升过程中，不但某些杆件的内力可能会超过设计时的计算内力，而且对某些杆件还可能引起内力符号改变而使杆件失稳。因此，应经过结构吊装验算来确定吊点的数量和位置。不过，在起重能力、吊装应力和结构刚度满足的前提下，应尽最减少拔杆和吊点的数量。

缆风绳的布置，应使多根拔杆相互连成整体，以增加整体稳定性。每根拔杆至少要有6根缆风绳，缆风绳要根据风荷载、吊重、拔杆偏斜、缆风绳初应力等荷载，按最不利情况组合后计算选择。地锚亦需计算确定。

起重滑轮组的受力计算可按照实际受力情况进行，根据计算结果选择滑轮的规格。

卷扬机的规格，要根据起重钢丝绳的内力大小确定。为减少捉升差异，尽最采用相同规格的卷扬机。　　

3） 轴线控制

结构拼装支柱的位置，应根据已安装好的柱子的轴线精确量出，以消除柱子按装时轴线误差的积累。

4） 拔杆拆除

结构吊装后，拔杆被围在结构中，宜用倒拆法拆除。此法即在结构上弦节点处挂两副起重滑轮组吊住拔杆，然后由最下一节开始一节一节拆除拨杆。

5）、电动螺杆提升法

电动螺杆提升法与升板法相似，它是利用升板工程施工使用的电动螺杆提升机，将在地面上拼装好的钢结构整体提升至设计标高。此法的优点是不需大型吊装设备，施工简便。用电动螺杆提升机提升钢结构，只能垂直提升不能水平移动。为此，设计时要考虑在两柱之间设托梁，结构的支点落在托梁上。

由于结构提升时不进行水平移动，所以结构拼装不需错位，可在原位进行拼装。

3.高空滑移法

结构屋盖近年来采用高空平行滑移法施工的逐渐增多，它尤其适用于影剧院、礼堂等工程。这种施工方法，结构多在建筑物前厅顶板上设拼装平台进行拼装（亦可在观众厅看台上搭设拼装平台进行拼装），待第一个拼装单元（或第一段）拼装完毕，即将其下落至滑移轨道上，用牵引设备向前滑移一定距离。接下来在拼装平台上拼装第二个单元（或第二段），拼好后连同第一个拼装单元（或第一段）一同向前滑移，如此逐段拼装不断问前滑移，直至整个结构拼装完毕并滑移至就位位置。

拼装好结构的滑移，可在结构支座下设滚轮，使滚轮在滑动轨道上滑动；亦可在结构支座下设支座底板，使支座底板沿预埋在钢筋混凝土框架梁上的预埋钢板滑动。

结构滑移可用卷扬机或手扳葫芦牵引。根据牵引力大小及结构支座之间的杆件承载力，可采用一点或多点牵引。

滑移时，两端不同步值不应大于50mm。采用滑移法施工结构时，在滑移和拼装过程中，应对结构进行下列验算：

1）当跨度中间无支点时，杆件内力和跨中挠度值；

2）当跨度中间有支座时，杆件内力、支点反力和挠度值。

当结构滑移单元由于增设中间滑轨引起杆件内力变号时，应采取临时加固措施以防失稳。

用高空滑移法施工结构结构，由于结构拼装是在前厅顶板平台上进行，减少了高空作业的危险；与高空拼装法比较，拼装平台小，可节约材料，并能保证结构的拼装质量；由于结构拼装用滑移施工，可以与土建施工平行流水和立体交叉，因而可以缩短整个工程的工期；高空滑移法施工设备简单，一般不需大型起重安装设备，所以施工费用亦可降低。