呂謀貴

引言

高層住宅，作為當前城市居民進行生產(chǎn)生活的重要場所，其施工建設(shè)的安全穩(wěn)定性關(guān)乎所處行業(yè)的發(fā)展能否滿足用戶的舒適度需求。然而，在實踐過程中，屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)施工的復(fù)雜性，增加了施工質(zhì)量控制的難度，尤其是安裝施工技術(shù)的應(yīng)用安全性與質(zhì)量效果。為此，工程建設(shè)者應(yīng)以實際高層住宅項目為例，即在明確屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)施工控制重點難點的情況下，著手對安裝施工技術(shù)進行優(yōu)化控制，進而強化整個高層住宅工程項目建設(shè)使用的安全可靠性。

1 研究高層住宅屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)的現(xiàn)實意義

經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快，建筑行業(yè)已經(jīng)在高層化的建設(shè)道路上取得了長足進步。此背景下，高層住宅建筑的市場占有率越來越高。然而，在實際建造過程中，因所處的施工環(huán)境復(fù)雜、技術(shù)應(yīng)用難度大以及所處的材料設(shè)備市場環(huán)境多元，降低了各部分結(jié)構(gòu)施工控制的安全穩(wěn)定性。為此，研究人員以高層住宅屋頂造型的鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)應(yīng)用過程為例，即通過分析其施工控制的重點難點，來使存在的問題影響得到控制解決[1]。

2 高層住宅屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)施工重點難點

2.1 垂直運輸選擇

研究表明，當高層住宅屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場的塔吊已拆除完畢后，無法采用塔吊方式進行鋼構(gòu)件安裝作業(yè)。此施工情況下，需采用傳統(tǒng)的方法進行優(yōu)化控制，即通過獨腳桅桿+滑輪組以及卷揚機的方式進行提升。而鋼柱吊裝的垂直運輸操作，是工程保證吊裝作業(yè)質(zhì)量的問題難點，施工技術(shù)人員可以實際工程項目為例，對吊裝安裝控制的穩(wěn)定性進行優(yōu)化控制[2]。

2.2 安全施工難點

經(jīng)分析統(tǒng)計，在對高層住宅的屋頂鋼結(jié)構(gòu)進行施工建設(shè)過程中，存在焊釘、螺栓與連接板等小型構(gòu)件與手持工具眾多的情況。而雖然柱與柱之間、梁與梁之間以及柱與梁之間的施工操作空間較大，但樓層面面積較小且容易發(fā)生小構(gòu)件墜落事件，這就降低了施工建設(shè)工作開展的安全性。為此，高層施工的安全管理人員應(yīng)在施工現(xiàn)場的周邊搭設(shè)起防護作用的腳手架，并通過綁扎密目的安全網(wǎng)與柱與柱之間的安全繩，來為安裝作業(yè)人員的安全性提供保障。此過程，作業(yè)點的操作平臺、人員的上下通道以及安全帶的設(shè)置點，均是安全施工控制的難點[3]。

3 高層住宅屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)應(yīng)用實例分析

以某高層住宅屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)施工過程為例，其主要的結(jié)構(gòu)形式為框架鋼結(jié)構(gòu)，總高度為19m，柱腳采用4根M24的錨栓進行連接。此外，鋼結(jié)構(gòu)的主要材料確定為Q235B，其連接采用栓焊連接方式，高強螺栓采用的是10.9級摩擦型的高強螺栓材料。如圖1所示，為施工完成后的幕墻裝飾示意圖。

圖1 屋頂鋼結(jié)構(gòu)立面圖

為使高層住宅屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)的應(yīng)用效果充分發(fā)揮出來，進而解決施工的重點難點問題，采用了以下措施方法：

3.1 明確施工要求及方法

由于本高層住宅屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)形式基本相同且安裝方法一致，因此，施工技術(shù)人員應(yīng)嚴格按照如下的施工流程要求來控制施工質(zhì)量。即先確定立桅桿的位置，桅桿吊裝首節(jié)柱、首層鋼梁吊裝以及二層鋼梁吊裝等。施工技術(shù)的應(yīng)用方法需根據(jù)鋼構(gòu)件的特點差異對施工方法進行調(diào)整。如，采用大型吊車將鋼柱與鋼梁吊裝至每個樓層的樓頂。此外，因施工現(xiàn)場條件與其他因素的影響，施工技術(shù)人員采用了傳統(tǒng)的獨腳桅桿的起吊方法進行鋼柱與鋼梁的安裝。

3.2 垂直運輸設(shè)備選擇

在將鋼構(gòu)件以垂直狀態(tài)從地面運至樓頂施工時，應(yīng)采用130t的汽車吊。此過程，因鋼柱與鋼梁的自身重量較輕，構(gòu)件最重僅在800kg左右，作業(yè)半徑也僅設(shè)計30m。因故而，應(yīng)選用130t的汽車吊進行吊裝作業(yè)。

3.3 安裝測量控制

在調(diào)整梁平面標高的過程中，應(yīng)通過利用標尺與水平儀進行鋼梁兩端高差的實測。對于超出允許范圍的情況，應(yīng)通過鉸刀來對端部的螺栓連接孔進行擴大調(diào)整。此外，鋼框架的安裝測量人員還應(yīng)對框架平面內(nèi)部的兩對角線偏差值進行檢查，并通過校正來提高安裝控制的可靠性[4]。

對于鋼框架的測量控制與校核，施工技術(shù)人員首先要對軸線位移進行校正，即一節(jié)框架鋼柱軸線校正完成后，以下節(jié)柱的測量應(yīng)以實際柱的中心線為準。此外，在進行鋼柱安裝施工時，應(yīng)將其底部對準下節(jié)鋼柱的中心線，并對節(jié)點位置的表面進行平整處理。與此同時，為避免焊接作業(yè)后的垂直度平滑過度，應(yīng)控制好偏差的均勻性，不能出現(xiàn)集中在一側(cè)的問題情況。

其次，調(diào)整鋼柱標高，當每一節(jié)柱安裝完成后，應(yīng)對柱頂進行一次標高的實測，并根據(jù)實際測量的偏差值來確定采用何種方法進行調(diào)整。具體來說，對于標高偏差值在6mm以內(nèi)時，只需做好記錄無需進行調(diào)整；當偏差值大于20mm時，應(yīng)采用分次調(diào)整的方式，以使鋼柱底部的同材質(zhì)墊板墊達到規(guī)定要求。

最后，對于垂直度的校正，鋼柱測量人員應(yīng)采用激光經(jīng)緯儀，并將其放置在基準點上，以使激光經(jīng)緯儀的光束能夠投射到固定的鋼柱靶標上。此過程，如光束中心與靶標的中心重合，則表示鋼柱垂直度不存在偏差問題；反之，則存在偏差問題。此外，為在測量過程中控制誤差，應(yīng)采用4點透射光束法來確定鋼柱的垂直度，并通過向靶標投射4次光束，以將靶標上4次光束的中心進行對角線連接。這里的對角線就是鋼柱垂直度測量的正確位置。這里的4次光束旋轉(zhuǎn)角度分別為：0、90、180、360[5]。

當標準柱測量校正后，其鋼柱的校正不能采用激光經(jīng)緯儀，應(yīng)通過丈量測定法。具體測量過程，應(yīng)以標準柱作為測量依據(jù)，并在鋼絲繩配合組成的平面方格下用鋼尺進行距離丈量。對于出現(xiàn)規(guī)范的情況，應(yīng)對其進行及時的調(diào)整。值得注意的是，當?shù)谝还?jié)鋼柱矯正完成后，如垂直度偏差在規(guī)范標準允許的范圍內(nèi)進行記錄；而第二節(jié)鋼柱垂直度的測量矯正，應(yīng)根據(jù)第一節(jié)鋼柱的偏差調(diào)整情況進行調(diào)整。

3.4 施工安全措施

由于本高層住宅建筑的屋頂施工屬高空作業(yè)，存在較大的安全隱患，因此，為保證鋼結(jié)構(gòu)安裝施工人員的安全性，采用了以下措施，其目的是為人員創(chuàng)造一個安全可靠的施工作業(yè)環(huán)境。如在建筑物內(nèi)部設(shè)置防護設(shè)施，即拉設(shè)水平安全網(wǎng)，來提高施工控制的合理性。對于柱梁的安裝施工，采取的安全防護措施為搭設(shè)操作平臺。如圖2所示，為操作臺結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2 操作臺結(jié)構(gòu)示意圖

圖中所示的操作爬梯，應(yīng)在鋼柱起吊前設(shè)置爬梯，以為鋼梁安裝施工人員的摘鉤作業(yè)提供上下便利[6]。

4 結(jié)束語

綜上所述，高層住宅屋頂造型的鋼結(jié)構(gòu)安裝施工，應(yīng)在掌握施工控制問題現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，進行明確施工要求及方法、垂直運輸設(shè)備選擇、安裝測量控制以及施工安全措施等方面的優(yōu)化控制。事實證明，只有這樣，才能將各個鋼構(gòu)件的吊裝施工作業(yè)以安全穩(wěn)定狀態(tài)達到施工預(yù)期目標。故，研究人員應(yīng)將上述分析內(nèi)容與科研結(jié)果更多地作用于實踐，以推動現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)背景下的建筑行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展進程。

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[3]白占林，朱瑞，李新安，劉駟達.高層住宅屋頂造型鋼結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)[J].工程質(zhì)量，2013，31（S1）：148～151.

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[6]杜曉輝，夏海山.高層住宅太陽能集熱屋頂一體化設(shè)計形式探討[J].工業(yè)建筑，2012，42（02）：5～9.