薛二俊 山西陆海路桥市政工程有限公司

1 工程概况

某人民医院门诊急诊医技楼项目，建筑物总高22.40m。门诊急诊医技楼东侧及南侧设计钢结构柱廊，采用H 型钢与管柱组合结构；主要结构节点连接为栓焊组合形式，单元伞盖柱廊高20.1m，平面8.4m×10.2m；柱直径Φ700mm，柱帽最大处直径Φ3100mm，喇叭口钢柱重9t；柱帽顶部设置24 根辐射梁，钢梁型材为HN400mm×200mm×8mm×13mm；共21 个单元，总重量约300t，最大连接跨度13.8m；最大悬挑跨度10.75m。

2 工艺原理

（1）大型喇叭口柱帽与柱身在加工厂预拼装，对中定位设置连接钢板，散装运输至现场后组装焊接连接成型喇叭口钢柱。

（2）现场采取主、副吊吊运喇叭口钢柱就位；利用连接主梁定位。

（3）伞盖内侧梁采用搭脚手架，塔吊、汽车吊配合安装辐射梁。

（4）伞盖外侧梁采取地面拼装单元框架，悬空拼装的方法。

3 施工工艺

3.1 吊装工艺流程

（1）脚手架搭设→（2）柱身、柱帽预拼装→（3）现场拼装→（4）测量放线及柱脚螺丝安装→（5）喇叭口柱安装→（6）伞盖内侧钢梁安装→（7）伞盖外侧钢梁安装。

3.2 操作要点

3.2.1 操作脚手架

钢柱与结构墙之间搭设通长到顶的脚手架，用于喇叭口柱吊装定位和与结构墙之间辐射梁的安装。此部分架体宽度为柱帽宽度中线外扩1m，本例中宽度为6.1m；高度为柱帽下1m，本例中为19.4m，采用扣件式钢管内外双排架组合联拉的方案，较满堂脚手架费用大幅降低。在柱体部位空出作业面，架体至柱边0.5m为宜。双排脚手架之间按照连墙件要求采用连接大横杆和连续剪刀撑相互连接，在柱廊顶搭设双层联通大横杆，顶部作业范围内铺脚手板；编制专项方案搭设，在钢柱进场前完成。

3.2.2 柱身、柱帽预拼装

柱身、柱帽分别制用，鉴于施工现场条件，达不到柱帽柱身拼装精度要求；柱帽、柱身尺寸大，整体运输难度大，因此采取加工厂预拼装工艺，在工厂预拼定位，散装运输到现场，现场进行焊接组装的方案。

在厂内搭设拼装胎架，拼装胎架上放样喇叭口形钢柱中心线并精准抄平，利用厂内起吊行车将喇叭口柱帽和钢柱身吊放至拼装平台，对中调平定位后，在柱帽和柱身上画出0°、90°、180°、270°点，距连接焊缝60mm 处分别画出连接耳板位置。每块16mm 厚耳板开3 个Φ22 连接螺栓孔。用8mm 厚连接夹板拴接耳板后，调整柱帽与柱身位置，采用激光垂准仪水平垂直两方向检查无误后，将耳板分别焊接与柱帽、柱身相应位置。焊接完成后，再次核查柱帽柱身同心对中位置，符合要求后对应编号，分拆运输到现场。

3.2.3 柱身、柱帽现场组装焊接

施工现场采用18#槽钢搭设简易拼装胎架。喇叭口柱帽和柱身分批运输至现场后，按照厂内编号一一对应由汽车吊吊装至简易拼装胎架，利用连接板螺栓连接柱帽与柱身为一体，从柱帽与柱身0°、90°、180°、270°标记点分别量距，经过焊缝处钢楔微调，使四边距离相等，拧紧连接板连接螺栓。由两名焊工在钢柱两侧对称施焊，转动钢柱连续焊接完成。

连接焊缝焊接完成24h 后，采用超声波探伤检测，满足二级焊缝合格要求后方可涂刷防锈漆。

现场采取就近组装的原则，卸货点为组装点，紧邻钢柱吊装就位区。组装点及钢柱起吊位置均在双机抬吊的作业半径之内。尽量避免二次搬运。

3.2.4 测量放线及柱脚螺母垫板安装

应用全站仪在钢柱廊柱脚地面、屋顶框架边梁上弹出控制轴线；应用水准仪，钢卷尺在柱脚螺栓及屋顶框架边梁上弹出标高控制线。清理地脚螺栓和框架边梁上预埋钢板和预留孔，测出相对于轴线、标高的偏差，编号记录。

根据钢柱脚放样的定位轴线，逐根清理校正预埋地脚螺栓，在各个螺栓上抄平，根据水平线安装螺母和垫板，并编号记录各柱脚每根螺栓的相对偏差数据，形成地脚螺栓偏差记录。按照地脚螺栓偏差记录表，依次确定钢柱脚板方向并修正预留螺栓孔，对各喇叭口钢柱编号，使其与现场柱脚一一对应，保证钢柱顺利就位安装。

3.2.5 喇叭口柱安装

喇叭口钢柱现场组焊完成检测合格后，方可就位起吊。采取主副汽车吊双机抬吊方式，就位后钢柱和钢柱、柱与砼框架间连接H 型钢梁。从两侧临结构的角部开始一柱一机位，依次吊装。

根据构件重量、尺寸，停机位选择吊车，案例中柱高20.1m，重量9t，起吊距离最大15m，选择主吊75t，副吊25t。

主汽吊由柱帽处四点起吊喇叭口钢柱，副吊点在柱身下端，主吊起臂，副吊转臂，钢柱缓缓起立，柱身垂直后，副吊解开钢丝绳，由主吊独自吊装，转臂、起臂缓慢移动至柱脚螺栓处，按照柱脚板编号，缓慢旋转柱身一一对应落入柱脚螺栓上，及时安装垫板及紧固螺母。主吊不能卸勾，由塔吊起吊连接H型钢梁至柱帽处，作业人员位于操作平台，进行螺栓连接和焊接作业，喇叭口钢柱两个方向均连接。

采用经纬仪进行垂直度观测，并吊线进行复核，调整钢柱及柱顶钢梁使其垂直度符合规范要求，及时拧紧柱脚螺母并安装柱顶高强螺栓定紧固，再次复核垂直度满足要求后，焊接柱顶钢梁连接刚节点，形成伞盖式钢柱廊框架。主吊方可解钩、收臂。

柱脚灌浆：钢柱吊装完成后，柱底板和地面混凝土之间用高等级无收缩细石混凝土填塞，围着柱底板支设定型模板，留3个填塞口，从一边灌入另一边流出为止并适当超灌注一定高度，振捣密实，及时覆盖养护。

3.2.6 伞盖内侧钢梁安装

按照钢柱廊H 型钢梁加工拆分图，分编号先安装边框梁再安装中间辐射梁。由塔吊两点起吊，操作工人位于钢管脚手架平台上逐根对位拼装，高强螺栓紧固连接，保证高强螺栓扭紧力矩，设计刚节点处及时拴接后焊接形成整体。

3.2.7 伞盖外侧辐射钢梁安装

大面外侧辐射钢梁安装：标准型伞盖式钢柱廊处辐射梁安装，首先在现场地面将单根梁小拼装为“F”框架单元，由塔吊四点起吊至钢柱帽位置，对位安装框架单元，抄平起拱测量后高强螺栓紧固连接，刚节点处及时焊接形成伞盖式柱廊外轮廓，最后依次逐根镶装轮廓内辐射梁。

图1

图2

转角处非标准伞盖式钢柱廊处辐射梁安装：首先在现场地面将单根梁小拼装为两个“T”框架单元。其次由塔吊和汽吊配合三点起吊其中一个“T”单元至钢柱帽位置，对位安装框架单元，抄平起拱测量后高强螺栓紧固连接，刚节点处及时焊接；塔吊解钩，汽吊不解钩临时固定大转角悬挑端。再由塔吊两点起吊45°对角钢梁，与先前安装的“T”形外轮廓梁和钢柱间连接钢梁连接形成框架单元，依次逐根镶装单元内辐射梁，拴接焊接成为整体。最后再次由塔吊和汽吊配合三点起吊另一“T”单元至钢柱帽处，抄平校正后拴接焊接形成封闭伞盖式柱廊外轮廓，依次逐根镶装轮廓内辐射梁，完成伞盖式钢柱廊辐射梁安装。

图3

3.2.8 柱墩混凝土浇筑

钢柱廊吊装完成后，绑扎柱墩螺旋箍筋，柱脚外侧支设定型的模板，灌注细石混凝土，分层浇筑，分层振捣密实。拆模后，及时覆盖养护。

4 实施效果

门诊急诊医技楼东侧及南侧设计钢结构柱廊，采用H 型钢与管柱组合结构，主要结构节点连接为栓焊组合形式，柱廊高20.1m，宽10.2m，总重量约300t。

该钢结构工程搭设双联双排脚手架1172.4m2（折合34.7t钢管）相较于搭设满堂脚手架2071.24m2（折合74.96t钢管），省工省料，大大降低措施费用，加快施工进度，缩短工期15d，综合预计节约费用28万元。采用该工法顺利完成高大伞盖式钢结构外廊2071.24m2，安全可靠，安装费用低，速度快，安装质量符合设计要求及相应施工质量验收规范，取得了良好的经济效益和社会效益。

5 结束语

经实践证明，应用该施工方法解决了大型钢构件在不同工况下，组合优化应用各种安装方法，操作有序，安全可靠，安装质量好、速度快，节约费用，对类似工程推广应用前景良好。