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摘要：随着我国建筑业的发展，大跨度、超高层、异形结构的建筑不断涌现，由于钢结构具有自身轻、高强度、工业化程度高、抗震性能好等优点，因此在建筑行业广泛应用。钢结构施工质量决定建筑物安全性和耐久性，预拼装及吊装是关键步骤，其技术应用水平决定施工的准确性、速度和安全性。传统的预拼装以及吊装方式在复杂异形钢结构或者大跨度构件的安装过程中，往往会出现不准确、拼装不精确、吊装不安全等问题。因此对钢结构的预拼装以及吊装技术进行综合研究，改善施工方案、提高技术应用的程度，对于促进我国钢结构建筑行业的高质量发展具有重要的理论和现实意义。

关键词：建筑钢结构；预拼装技术；吊装技术；数字化施工

1建筑钢结构预拼装技术分析

1 .1传统实体预拼装技术

传统实体预拼装是我国最早的钢结构工程常用的预拼装方法，需要将加工好的钢结构杆件运到专用场地，人工搭设胎架，按设计要求吊装拼接，用仪器测量尺寸。优点是：门槛低、操作方便，可以直观地看到整体结构形状，适用于一些小型简单的工程。缺点是：需要大量的场地以及大量的临时胎架，人工和场地的费用较高，对于大跨度的钢结构现场预拼装会大幅度提高造价；二是人工进行测量调整，受人为因素影响较大，容易产生累积误差，很难达到高精度的要求；三是需要反复地吊装定位杆件，周期较长，影响杆件的出厂日期，不利于工程整体的工期控制。

1.2数字化虚拟预拼装技术

随着建筑信息模型（BIM）技术及三维扫描技术不断发展，数字化虚拟预拼装技术正在逐步代替传统实物预拼装成为复杂钢结构项目预拼装的主要技术。其原理就是用三维扫描仪获取钢结构的真实三维点云数据并生成实际的三维模型，将其与设计的BIM模型进行比对，模拟安装过程，检测装配的精度以及偏差是否符合要求。相比于传统的实物预拼装数字化虚拟预拼装具有如下明显优势：一是不需要大面积的场地及大量的临时支撑，减少占地面积及材料用量，大跨度、超大型工程成本优势更加明显；二是利用三维扫描和数字化模拟检验偏差，精度高，可以检测到毫米级的偏差，杜绝人为测量误差，提高了预拼装精度；三是预拼装过程在数字化的平台上进行，免去了反复吊装调整实体的过程，大大节省了时间，加快了部件出厂的速度，有利于把控工期；四是虚拟预拼装的数据可以直接保存或者发送给施工的现场使用，现场直接调用指导施工，提高了施工的速度。

2建筑钢结构吊装技术分析

2.1 常见钢结构吊装工艺分类

1）吊装法。钢结构根据结构特点分为若干部分，在车间内加工、预拼好后依次吊装、焊接，是最常用的工艺方法。吊装顺序又分为对称吊装法、流水吊装法，对称吊装法适用于对称钢结构，从中间向两侧方向对称吊装，可以有效控制变形、应力；流水吊装法适用于长条状结构，按施工段的顺序依次吊装，可以做到吊装作业和后期作业交叉进行，加快了施工速度。此工艺对吊装设备要求不高，适用于超高层、大跨度桥梁的钢结构工程，但是在现场拼接较多，高空作业量大，存在较大安全隐患，需要保证拼接质量。2）整体吊装法。钢结构在地面上预拼装完成之后，用起重机械吊至设计位置。适用于较小跨度的网架、桁架结构等，在地面上组装，精度易于保证，高空作业少，安全性高，但是对于起重设备的要求较高，需要大型设备，吊装时要注意保持结构平衡及稳定性，防止结构变形。3）顶升吊装法。钢结构在地面上完成组装后，利用液压顶升装置由下而上顶升至设计位置。适用于大跨度的网架、屋盖钢结构等底部有组装作业空间的工程。该方法不需要大型的起重设备，在顶升时结构安全性好，可以承载较大重量的整体结构，但是对于顶升同步性要求高，需要设计专门的顶升支架及控制系统，技术含量较高。

2.2 钢结构吊装关键技术要点

第一，做好吊装前的勘察及方案编制工作。吊装前需对现场的地形条件、场地平整情况、地耐力大小、周围障碍物及供电情况进行全面调查，根据钢结构构件的重量、尺寸大小、安装位置以及目前起重机械的性能状况等因素制定详细的吊装施工方案，确定吊装顺序、吊点布置、机械停放位置及同步联动控制等要点，超过一定规模的吊装工程还需要按规定要求完成专家评审。

第二，严格把控吊点设置与加固措施。根据钢结构构件的形状、大小及受力特性设计吊点的位置，使吊装过程中能保证构件受力均衡，防止应力集中导致的构件的弯曲变形；对于细长杆件、薄壁结构，在吊装之前要对其临时加固，避免在吊装过程中发生变形或者屈曲失稳的情况。第三，做好吊装过程中的精度控制与安全管理工作。吊装工作开始前先进行试吊，检查起吊装置的安全性、吊具索具的可靠性以及构件的平衡状态；在吊装过程中要统一指挥，时刻掌握钢结构构件的位置、形态，对于多机同时提升或者吊装的作业，要对同步偏差进行跟踪观察并及时对控制参数进行调整；同时做好高空作业的安全防护措施，设置吊装作业警示区，禁止无关人员进入现场，防止发生各种施工安全事故。第四，完成就位之后的临时固定和偏差纠正。构件就位后，要及时用临时固定的方法使其固定在基础上，在确保结构稳定之后再行卸扣；之后按照设计要求对安装偏差进行测量，在规定的范围之内完成精度修正，防止偏差的积累对后期施工带来影响。对吊装完成的钢结构构件要及时进行阶段性的质量检验，检查钢结构构件的安装位置、标高以及垂直度等主要指标是否符合设计要求以及相关规定后，再进行下一步的焊接、终拧等工作，确保整个钢结构吊装工程的质量以及结构的安全可靠。

三、 结语

综上所述，预拼装和吊装是建筑钢结构施工中影响工程整体质量、安全性和准确性的重要环节，传统的预拼装技术与不同的吊装方式各有其应用的环境背景，数字式虚拟预拼装系统的应用也为提高预拼装精度开拓了一条新的思路，但是在两个方面普遍存在的精度偏差、变形过大、安全隐患等问题，通过相应的技术改进以及管理方法可以有效地预防各类施工问题的发生，使施工顺利进行，在建筑行业的不断发展中，超高层、大跨度的建筑钢结构施工的难度也越来越大，对于相关的技术还要不断地去更新升级，使建筑钢结构的施工更精确、更安全。

参考文献

[1] 叶晓志. 钢结构桥梁加工安装技术的研究与应用[D]. 山东:山东大学,2012.

[2]  司涛杰,夏天,卢伟超,等. 基于BIM的大跨度钢结构连廊施工方案仿真与实施[J]. 钢结构（中英文）,2025,40(6):1-9.

耿静