淺談某鋼結(jié)構(gòu)桁架梁吊裝工程監(jiān)理控制

王斌

【摘要】大跨度重型鋼結(jié)構(gòu)桁架梁跨度大，重量重，是施工中的難點(diǎn)，如何確保施工質(zhì)量和安全，也是項(xiàng)目監(jiān)理工作的重點(diǎn)?？刂七^程中以設(shè)計(jì)圖紙、施工方案、監(jiān)理實(shí)施細(xì)則、鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收規(guī)范為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)督，對材料、預(yù)拼裝、焊接、吊裝過程，進(jìn)行事前事中控制，確保工程的順利實(shí)施。

【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu);大跨度桁架;質(zhì)量;安全管理? ? ?【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.36.048

鋼結(jié)構(gòu)工程在各類項(xiàng)目中有著廣泛的運(yùn)用，特別是在一些圖書館、美術(shù)館、體育場館等公建項(xiàng)目中也比較常見，此類項(xiàng)目的鋼結(jié)構(gòu)往往具有跨度大、空間大的特點(diǎn)，施工難度一般都較大，其施工過程的質(zhì)量、安全至關(guān)重要，也是監(jiān)理工作的難點(diǎn)。

1、工程概況

某美術(shù)館項(xiàng)目外觀呈圓柱形，主體南側(cè)為四層混凝土結(jié)構(gòu)，北側(cè)為鋼結(jié)構(gòu)，本項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)為異形結(jié)構(gòu)，形狀較為復(fù)雜，鋼構(gòu)件種類規(guī)格繁多，定位比較困難，必須提前安排好施工順序，否則會存在無法吊裝的情況。本工程不同的部位需采用不同規(guī)格的吊裝設(shè)備進(jìn)行吊裝。其中屋面48米跨桁架梁是本工程施工的難點(diǎn)。該項(xiàng)目桁架跨度大，跨度為48m，桁架高4m，單榀重量約71T，頂標(biāo)高為23.080m。

考慮運(yùn)輸將桁架分為四部分加工，即兩端部桁架牛腿為兩部分，按材料規(guī)格變化處分，這樣能減少加工焊縫。中間34米分兩段，運(yùn)至現(xiàn)場再拼裝為整體。

2、過程控制

2.1吊裝準(zhǔn)備

2.1.1方案審核

該項(xiàng)目桁架跨度大，跨度為48m，桁架高4m，單榀重量約71T，根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于實(shí)施《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》有關(guān)問題的知即建辦質(zhì)（2018）31號文，屬于超過一定規(guī)模的危大工程，所以需要專家論證。

首先要求施工單位編制專項(xiàng)吊裝方案，對方案進(jìn)行審核，然后按要求對專項(xiàng)方案進(jìn)行論證，方案實(shí)施前還需按要求進(jìn)行技術(shù)交底和安全交底。

2.1.2吊點(diǎn)處桁架梁剪應(yīng)力驗(yàn)算：

F=71/4=17.75T=177.5KN

A=400*32*2+736*28*2=66816mm

τ =F/A=177500/66816=265MPa<313MPa

剪應(yīng)力滿足要求。

2.1.3吊裝鋼絲繩的選用

桁架重71T，四個(gè)吊點(diǎn)，每吊點(diǎn)承載17.75T，考慮動力系數(shù)17.75*1.3=23.075T，考慮夾角30度，F(xiàn)=21.3/cos30=27.625T

查表需選用d=60.5mm，鋼絲2.8，6*37的新鋼絲繩可以滿足本次吊裝需要。

2.1.4吊位選擇

桁架拼裝位置設(shè)在地下室400寬混凝土墻上方，確保地下室頂板混凝土面的承載力。為保證桁架的架體穩(wěn)定及焊縫保護(hù)，桁架采用立式拼裝。為防止拼裝過程中架體側(cè)翻，桁架下方焊接平衡扁擔(dān)，同時(shí)桁架兩側(cè)設(shè)置斜向支撐。

汽車吊選擇距離桁架就位最近的位置支腿，考慮汽吊自重及吊裝荷載較大，支腿處剪力墻附近土壓力較大，擬對支腿處的地下室剪力墻進(jìn)行支護(hù)。

2.1.5其他準(zhǔn)備

桁架吊裝前桁架兩端結(jié)構(gòu)柱其他方向的結(jié)構(gòu)梁需全部施工完成且混凝土澆筑28d，即混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可吊裝。

吊裝前預(yù)留牛腿部位要搭好操作臺，操作臺不能影響桁架就位，且要與結(jié)構(gòu)可靠連接。焊接完畢后要進(jìn)行外觀檢查合格后方可解鉤，要沿桁架通長設(shè)置生命線?？傊泄ぷ鳒?zhǔn)備就緒后方可允許開始吊裝作業(yè)。

2.2施工順序

考慮運(yùn)輸將桁架分為四部分加工，即兩端部桁架牛腿為兩部分，按材料規(guī)格變化處分，這樣能減少加工焊縫。中間34米分兩段，運(yùn)至現(xiàn)場再拼裝為整體。

鋼桁架施工順序?yàn)椋悍侄沃谱鳌\(yùn)至現(xiàn)場——將桁架拼裝（考慮設(shè)計(jì)起拱）——地基處理（敷設(shè)路基箱）——安裝桁架（兩機(jī)抬吊）——焊接牢固——拉結(jié)聯(lián)系梁固定（每間隔2根拉結(jié)一道）——汽車吊卸載——安裝剩余聯(lián)系梁。

3、過程控制

3.1平行檢查

監(jiān)理工程師要對前期的鋼板原材料檢測要在原廠見證取樣，確保原材料合格。進(jìn)場材料厚度，焊縫質(zhì)量，成型尺寸要全面進(jìn)行平行檢查復(fù)核，對于出廠焊縫不符合要求的要及時(shí)要求進(jìn)行整改。現(xiàn)場拼裝的焊縫部分焊口油漆污染的必須要求進(jìn)行打磨，以免影響焊縫質(zhì)量。監(jiān)理工程師要采用平行檢查的方法確保質(zhì)量符合要求，最終能安裝到位。

3.2無損檢外觀檢查

（1）所有焊縫需100%進(jìn)行目視外觀檢查，并記錄成表;

（2）焊縫表面嚴(yán)禁有裂紋、夾渣、焊瘤、焊穿、弧坑、氣孔等缺陷;

（3）對焊道尺寸，焊腳尺寸，焊后進(jìn)行檢查;

（4）焊縫外形尺寸應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)焊縫外形尺寸》的規(guī)定，焊接接頭外形缺陷分級應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《焊接質(zhì)量保證，鋼熔化焊接頭的要求和缺陷分級》的規(guī)定。

3.3探傷檢驗(yàn)

在完成焊接24小時(shí)之后，對焊縫進(jìn)行探傷檢驗(yàn)，其檢驗(yàn)方法需按照J(rèn)GJ81-2002《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程》和GB11345《鋼焊縫手工超聲波探傷方法和探傷結(jié)果分級》規(guī)定進(jìn)行：

（1）探傷人員必至少具有探傷合格證;

（2）所有測試項(xiàng)目應(yīng)在經(jīng)國家認(rèn)可的獨(dú)立的第三方測試員監(jiān)督下進(jìn)行;

（3）局部探傷的焊縫，有不允許的缺陷時(shí)，應(yīng)在該缺陷的延伸部位增加探傷長度，增加的長度不應(yīng)小于該焊縫的長度的10%，且不小于200mm，當(dāng)仍有不允許的缺陷時(shí)，應(yīng)對該焊縫100%探傷檢查;

（4）檢驗(yàn)報(bào)告應(yīng)在該批鋼構(gòu)驗(yàn)收前一個(gè)星期提交;

（5）根據(jù)現(xiàn)行的相關(guān)法規(guī)和規(guī)范規(guī)定，焊縫應(yīng)進(jìn)行外觀檢查，并可以按照規(guī)定采用滲油試驗(yàn)對焊縫表面進(jìn)行檢查;

除滿足上述要求外，還要滿足下列要求：

角焊縫厚度<12mm最少10%磁粉探傷或著色探傷

角焊縫厚度≥12mm最少20%超聲波探傷及最少20%磁粉探傷或著色探傷

部分焊透焊縫最少20%超聲波探傷及最少20%磁粉探傷或著色探傷

完全焊透焊縫100%超聲波探傷及100%磁粉探傷或著色探傷

（6）除以上測試外，當(dāng)有要求時(shí)還應(yīng)進(jìn)行貼角焊縫檢測試驗(yàn)和抗拉試驗(yàn);

（7）板及翼緣構(gòu)件上除主要對接焊縫以外的對接焊縫也要進(jìn)行測試

所有探傷檢查合格后監(jiān)理工程師才能同意構(gòu)件吊裝。

3.4安全管理

監(jiān)理工程師要按照方案要求對現(xiàn)場安全進(jìn)行檢查核，特別是對汽車吊支撐腿位置地基的處理要認(rèn)真檢查。為確保安全嚴(yán)禁懸空焊接，同時(shí)要求施工單位拉設(shè)警戒線。吊裝需要的特殊工種較多，監(jiān)理要逐一核對檢查，主要是焊接人員和汽車吊司機(jī)和指揮人員。鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場少不了電焊機(jī)以及氣瓶，要及時(shí)檢查其安全措施是否到位。現(xiàn)場的安全是個(gè)動態(tài)的管理，監(jiān)理工程師要采用巡視和重點(diǎn)部位旁站的方法進(jìn)行檢查確保安全管理工作到位。

3.5重點(diǎn)控制

桁架拼裝需要按設(shè)計(jì)要求起拱，以保證撓度在允許范圍內(nèi)。采用兩臺汽車吊抬吊，要統(tǒng)一指揮，保證同時(shí)起吊，讓兩臺350T汽車吊受力均勻。起吊前必須要做好鋼絲繩的保護(hù)措施，且需試吊，試吊高度200mm左右，在安全距離處觀察桁架體及吊車的工況，確定可行后再統(tǒng)一指揮吊裝。吊裝就位后要待焊接全部完成后方，同時(shí)與土建聯(lián)系梁要可靠拉結(jié)后方可卸載汽車吊。

桁架長約48m，重約71噸，擬采用2臺350噸汽車吊同步抬吊進(jìn)行吊裝。起吊前地安裝區(qū)域全部清空人員及障礙物，周圍20米范圍設(shè)置禁區(qū)。起吊時(shí)用攬風(fēng)繩控制桁架方位，桁架靠近牛腿時(shí)上方操作人員到牛腿端部，系好安全帶，進(jìn)行就位操作。

就位完成后用限位板將桁架臨時(shí)焊接，再用二氧化碳?xì)獗：高M(jìn)行焊接，焊接完成后方可卸除汽車吊吊鉤。按主臂帶超起性能表，出臂45m在20m幅度可以吊45噸，雙機(jī)抬吊起重量為45.8*2*0.8=73.28t<71t。

結(jié)束語：

大跨度的鋼結(jié)構(gòu)，具有跨度大，重量重，危險(xiǎn)性大的特點(diǎn)，所以施工過程必須謹(jǐn)小慎微，作為監(jiān)理工程師必須予以足夠的重視，并按照住建部關(guān)于《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理規(guī)定》的相關(guān)要求落實(shí)到位。吊裝前的準(zhǔn)備工作，必須認(rèn)真細(xì)致，一絲不茍，只有將吊裝的準(zhǔn)備工作做充分了，吊裝的安全才能有保障。該大跨度鋼結(jié)構(gòu)桁架梁的吊裝質(zhì)量安全控制為同類項(xiàng)目的實(shí)施提供了參考。