有限空间内大跨度钢结构平台吊装施工技术

有限空间内大跨度钢结构平台吊装施工
技术
摘要：钢结构具有优异的强度和刚性，能够承受较大的荷载且设计灵活，能
够实现各种复杂的建筑形式和结构要求。

受限空间钢结构施工中可能面临空间限制、安全风险、工艺难度、质量控制、协调与沟通、施工时间限制等问题和挑战。

解决受限空间钢结构施工中的问题和挑战需要综合考虑规划准备、使用适应性设备、优化工艺与安全措施、加强团队协作和沟通、引入模拟和虚拟技术以及定期
检查和质量控制等方面。

通过细致的计划、合理的资源配置和有效的施工管理，
可以提高施工效率、确保安全，并保证施工质量的达标。

关键词：受限空间；大跨度；吊装
1.有限空间概况
在本次机场改扩建工程施工过程中，面临着施工净空高度低、机场运行设施
设备众多、管线错综复杂、钢结构跨度大、自重大、吊装难度高等有限空间作业
的情况，安全风险高，管控难度大，因此，将大构件经设计增加分段数量加工
成短构件，选用多层合并分段安装法进行现场施工，减少了高空施工工作量，减
少施工操作平台的搭设费用。

因此大跨度大截面型钢混凝土钢结构工程选用切实可行的安装方案和合理钢
构件分段，可以降低施工成本、缩短施工工期、保证施工质量、减少安全隐患。

图1.1 -1有限空间示意
2.施工工艺流程
通过标准化工艺加工制作钢梁及其部件，之后分段移动至现场内组装，实现流水作业施工。

图2.1-1 大跨度钢梁吊装施工技术流程
3.钢结构施工BIM深化设计
3.1确定初步设计基础
因机场改扩建，因此需要根据原有建筑的结构类型、材料、尺寸和设计图纸等详细信息，在深化设计中充分考虑原有结构的影响。

应用BIM技术三维可视化模拟功能的优势，解决众多布置冲突问题，并通过
合理规划人员通行路线、优化方案及设计，从源头降低了安全风险，为施工过程
中的安全管理提供指导，保障了工程施工的安全顺利进行。

针对作业空间有限的问题，充分发挥BIM技术的三维可视化模拟功能的优势，解决诸多布置冲突问题；合理设计人员通行路线、机械协同工作模式；优化方案
及特制机械设计；从源头降低安全风险，实现风险的有效预防，保障工程有限空
间作业的安全。

3.2 创建BIM模型
根据原始设计图纸和现场实际情况，创建钢结构BIM模型，在创建模型的过
程中，需要考虑的因素包括结构类型、构件截面、复杂节点构造、工厂制造条件、现场施工条件、运输要求、吊装能力和安装因素等。

3.3 优化设计
根据施工图提供的构件布置、构件截面、主要节点构造及各种有关数据和技
术要求，严格遵守钢结构相关设计规范和图纸的规定，对构件的构造进行优化。

在整体模型创建后，进行碰撞校核，以检查出在建模过程中的误差。

通过多次碰
撞校核，消除设计误差。

4.钢结构安装
4.1吊装工具设备
本工程钢结构安装区域位于航站楼内，空间位置狭小，大型机械无法进入，
同时主要需要安装的钢构件为钢柱、主钢梁、次钢梁、压型钢板以及相关连接件
等常规构件，按照结构连接形式特点，采用小型吊装支架+倒链，人工配合进行
安装的方案，安装的施工顺序与拆除相反，顺序为：钢柱→主梁→次梁→压型钢板，倒链根据构件重量，配备4种型号，包括2t、3t、5t、10t，倒链长度根据
安装高度合理配置。

因场地限制，钢结构无法采用大型机械起重吊装，因此采用小型机械+小型吊装支架且人工配合的方法进行安装。

根据施工区域的钢柱、钢梁等构件的重量、长度等要求，进行小型吊装支架的设计，满足吊装要求的同时，支撑架要便于安拆、转运，小型吊装支架设计如下：
1、小型吊装支架设计
（1）小型吊装支架（DZZJ1）设计
小型吊装支架（DZZJ1）主要用于次梁、花纹钢板的安装，主要材料为18工字钢、10工字钢，支架的竖向杆件采用夹具固定于次梁两端的主梁上翼缘板。

图4.1-1 DZZJ1示意图图4.1-2支架1与下部钢梁连接节
点详图
（2）小型吊装支架（DZZJ2）设计
小型吊装支架（DZZJ2）主要用于主梁的安装，主要材料为18工字钢、10工字钢、膨胀螺栓，支架的竖向杆件通过膨胀螺栓、锚板焊接固定砼柱侧面。

图4.1-3 DZZJ2示意图图4.1-4 支架2与砼柱连接节
点详图
2、机械选型
倒运机械设备：计划采用液压手推车完成工具、材料在航站楼内部的水平运输；
安装机械设备：采用25t汽车吊作为主要吊装机械，采用小型吊装支架、倒链作为辅助吊装设备，涉及高空操作采用液压剪刀升降车作为临时操作平台。

4.2吊装准备
在吊装前，需要对所需的机具和设备进行检查和确认，确保它们处于良好的工作状态，并且符合安全要求。

在安装钢梁吊装支架的过程中，需要注意以下几点：
（1）需要对安装位置进行测量和定位，确定支架的准确位置和标高，并且做好标记。

（2）需要根据钢梁的重量和外形尺寸选择支架类型和规格，确保支架能够承受钢梁的重量并且稳定可靠。

（3）结合场地情况，首先确认钢梁入场位置钢梁下方设置合适的垫块，以免损伤钢梁，并摆放平稳，钢结构安装前按照构件明细表核对进场构件，查验质量证明单和设计更改文件，检查验收构件在运输过程中造成的变形情况，并记录在案，发现问题及时进行矫正至规定。

（4）由于部分钢梁的跨度较大，在狭小的空间内无法避让碰撞，因此在运输过程中，需要对钢梁进行分段，采用叉车将其运输至吊装点进行焊接拼装，小型吊车配合吊装。

5.结论
根据具体的工程需要进行合理的安装技术方案设计，确保吊装机械、各类辅助施工机具、钢构件、各类焊接材料及紧固件等材料齐备，以保证工程进度。

在复杂空间钢结构安装过程中，应进行测控以保障安装精度，从深化设计到现场实施，充分考虑了各种影响因素，减小了钢结构安装存在的安全、质量隐患，节约了工期和成本，对现场整体进度起到推进作用。