预制装配式钢结构建筑施工技术

预制装配式钢结构建筑施工技术

摘要：本文结合工程实例，详细阐述了预制装配式钢结构的深化设计、机械选型、构件加工、运输、验收安装等施工关键技术，并针对性地提出了相关质量控

制措施，以保证该建筑结构项目的顺利施工，旨在为有关人员提供参考借鉴。

关键词：建筑结构；装配式；施工技术；控制措施

所谓的预制装配式结构，是指将建筑构件在工厂或施工现场进行预制后，再

将之运往施工地，通过机械吊装等手段将零散的预制构件进行组装建造的一种房

屋结构。装配式结构安装是当前我国建筑结构中较为先进的技术之一，其不但能

够满足施工过程中节能、节材、节水等要求，将对环境的污染影响降到最低，更

能够将连续的多个施工工序同时完成，提高了工作效率，降低了材料的消耗，具

有极大的应用价值，现对此进行相关研究分析。

1 工程概况

1.1 工程基本情况

某工程主楼地下1层，地上24层。总高度81m，地下室为劲性混凝土结构，地上部分为装配式钢结构。

1.2 结构体系

主楼装配式钢结构属于柱-板加斜支撑结构，主板置于立柱之上，在立柱上下

端设置斜支撑，由高强螺栓将主板、立柱及斜支撑连接成稳定的结构传力体系。

该结构体系具有自重轻、抗剪性能好、施工速度快、施工精度高等特点。如图1

所示。

2 深化设计

2.1 吊装盒深化设计

为保证梁板吊装过程中的稳定性和安全性，吊装盒采用预埋式设置，每块板设置4个吊

装盒，吊装盒呈矩形布置，吊装盒对角连接线交点与梁、板的重心重合。吊装盒采与起吊连

接件采用螺纹连接，吊装完毕后对吊装盒进行混凝土封堵。吊装盒布置图如图2所示。其中，H为起吊时吊钩距板面自定义高度，a，b为板的长宽，根据以下公式对吊点进行定位。

2.3 电梯井道深化设计

电梯井道立柱、横梁根据电梯厂家提供的电梯安装图纸进行深化设计。与装配式构件同

时进行加工。现场吊装施工过程中每层电梯井处立柱、横梁的安装紧跟办公楼柱、板的吊装

施工进行。避免二次安装开孔造成结构柱损伤、安装精度差等问题。主体结构完成后可立即

开始电梯安装，提前投入使用替换施工电梯，节约成本。

3 施工准备

3.1 施工工艺流程

施工工艺流程：施工准备→深化设计→构件加工→基础施工→钢柱墩焊接→底层柱安装→

立柱、斜支撑、主板安装→楼梯和电梯井安装→阳台安装→屋顶安装→幕墙安装→内部装修→施工验收。

3.2 吊装机械选型

3.2.1 吊装顺序

主板、立柱等构件吊装时，在按塔式起重机覆盖范围划分作业区域的基础上，从楼层中

部开始对称安装，对称固定。楼梯及阳台在主板与立柱形成稳定结构后再行式起重机装、安装。

3.2.2 吊重分析及塔式起重机选型

以主板为对象进行吊重分析，根据主板及配载自重计算各吊次的起重量，结合构件的安

装位置及相关塔吊参数进行塔吊选型，并根据施工现场实际确定塔吊定位及臂长。同时根据

吊重及荷载计算规则计算吊装用钢丝绳直径。

4 施工关键技术及控制措施

4.1 构件加工

（1）构件加工前需根据设计要求对进行放样、号料、下料工作。

（2）装配式钢结构需在工厂内加工的构件主要是柱及主板。柱加工流程为：柱管下料、打磨→零部件制作→零部件装配焊接→上检验工装总检→抛丸防腐→标识入库。柱加工成型

图如图4所示。主板加工流程为：梁、柱座等零部件制作→主板架工装校准→柱座定位→梁

及相关零部件组装焊接→标识→主板架油漆防腐→楼承板铺设—混凝土浇筑。主板架构件组

成及主板架上部组合楼板铺设如图5所示。构件加工后需在工厂内做好除锈、防腐处理并按

设计要求防火涂料的涂刷工作。

4.2 构件运输

构件运输是需根据构件的吊装顺序，先吊先运，保证配套供应。本工程构件最大宽度为3.9m，属超宽构件，构件运输需制定专项运输方案，明确运输方法、选定起重机械和运输车辆。构件在运输过程中稳定性差，需设置专门的运输架，运输过程中应采取必要的绑扎措施。构件运输过程中应提前对路线进行勘察，尽量绕开桥梁、涵洞、限高路段、闹市区，必要时

可在夜间运输，同时在构件边缘做好警示标志，夜间要安装警示灯。

4.3 构件进场验收

构件进场时需对构件的编号、数量、质保资料及外观质量进行核查。根据到货的构件编

号及构件的功能进行分类堆码，并做好标识。如钢构件在运输或堆码过程中发生形变、脱漆

等问题，应在吊装前进行矫正、修补。

4.4 结构基础复核

4.4.1 基础节点

首层柱通过钢柱墩与基础劲性结构连接，钢柱墩与基础劲性结构焊接，焊缝为全熔透一

级焊缝。底层柱与钢柱墩之间通过法兰螺栓连接，钢斜撑底板与斜撑支墩预埋螺栓连接紧固。基础节点如图6所示。

4.5 构件安装

4.5.1 底层柱安装

（1）底层柱安装

底层柱安装是所有安装工作中最重要的一环，其安装流程为：基础验收→焊接钢柱墩→

焊缝检测→底层柱就位→安装第1层主板→调平主板→紧固底层柱与钢柱墩螺栓。

底层柱与钢柱墩通过高强螺栓连接，钢柱墩与基础预埋钢板采用全熔透满焊连接，按照

全熔透焊的一级焊缝100%进行超声波探伤检测验收，钢柱墩的加劲肋的材质、尺寸应满足设计要求。

底层柱校正完成或第1节钢框架校正完成且地脚螺栓紧固完成后进行柱底灌浆，灌浆必

须选用膨胀性混凝土或灌浆料，灌浆质量应满足混凝土施工相关规范。

（2）轴线及标高控制

立柱定位轴线的控制可采用在建筑物外部或内部设辅助线的方法。每节立柱的定位轴线

应从地面控制轴线引上来，不得从下层立柱的轴线引出。按相对标高安装时，建筑物高度的

总偏差值不能大于各节立柱制作允许偏差值的总和。安装过程中可采用可调撑杆或手拉葫芦

应对立柱的柱身垂直度进行校正。立柱安装允许偏差应符合表2的要求。

4.5.2 主板安装

（1）主板吊装施工

主板吊装前应对主板的型号、规格及吊装顺序进行核对，准确无误后方可开始吊装。在

吊装作业前对机械本身进行检查，确认机械处于良好状态后再使用，防止带病作业。吊装之

前安装好吊索吊具，经过检查后先慢慢起吊，待钢丝绳全部持力后进行检查，确认每条钢丝

绳都受力均匀且比较平稳后再继续吊装。

吊装时塔式起重机不断提升主板并小车，不断缩小机械作用半径；在将主板提升到距地2～3m后停止提升，跟随起吊作业逐渐摆动大臂，待主板接近在建物后垂直升钩，主板吊装