建筑钢结构安装施工关键技术研究

引言

钢结构因其高强度、轻质、抗震性好等优点，在高层建筑、桥梁、体育场馆等大型工程中被广泛应用。然而，钢结构安装施工工艺复杂，技术要求高，稍有不慎便会影响整个工程的质量和安全。因此，探讨钢结构安装施工中的关键技术，理清施工流程与技术要点，具有重要的现实意义。

1 工程概况

该工程建筑面积 39139.94m²，主体为钢结构，高度为 13.65m, 。外围护结构墙面采用彩钢夹芯板，屋面经岩棉板保温卷材防水处理。转运车间亦为钢结构，建筑面积 12597.37m²，主体高 10.65m ，外围护结构墙面同样使用彩钢夹芯板，屋面也采用岩棉板保温卷材防水处理。

2 钢结构施工安装重难点

2.1 精度要求高

钢结构构件制作与装配精度要求极高，微小误差便可能危及建筑整体稳固性与安全性。为提高钢构件安装准确性，引入多维度质量控制体系，包括用高精度全站仪测定空间坐标、激光测距技术精准把控距离，且将建筑信息模型（BIM）技术融入施工流程，确保各结构部件精确定位、无缝对接。

2.2 施工协调难度大

项目实施时，钢结构施工涉及多专业协同作业，各工序需精准衔接，一旦某个节点滞后或出错，会使整体项目工期延误、质量受损。所以，科学的施工规划与高效的统筹管控对项目顺利推进至关重要。采用建筑信息模型（BIM）技术进行数字化管控，可提升各专业协作效能与数据交互能力。

2.3 构件运输与吊装过程复杂

钢结构部件体积大、重量重，其安装对起重作业技术要求极高。为确保构件安全准确就位，需精密调控提升轨迹与移动速率。本工程采用先进起重机械，并对作业人员有严格要求，要有精湛操作技能与丰富实践经验。在吊装作业中，须严格遵循施工方案，保障构件悬吊平衡与最终定位精确。

3 钢结构安装施工方案

3.1 预埋件埋设

钢结构基础预埋环节决定整个建筑体系的安装精度。项目启动时，首先测定与标识关键定位参数，以基础中心线或轴线为准的地基螺栓预设参考轨迹，还有底部水平面高程基准。为保证螺栓组稳固，施工人员在埋设螺栓时，先稳固各螺栓单元及其配套嵌入式板材，再用高强度连接部件连成一体结构。建筑工程团队完成基础底板混凝土灌注、尚未进行钢筋绑扎前，必须精确部署螺栓支撑框架，要借助临时加固元件（如脚手架钢管或钢筋构件）有效锚固，以符合轴向方位和高度要求。需注意，此支撑体系务必在钢筋固定工序前安装完毕。

工程起始阶段，专业测 如基础轴线、地表水平面高程参照标识线。进行锚固螺 再用高强度联结部件组合成稳定整体。施工单位完成 确定位螺栓支撑框架，用临时性加固设施（如脚手架 数完全吻合。需强调的是，此支撑体系须在钢筋箱体结构安 支撑架和地脚螺栓。预埋质量达标的关键是支撑系统稳固，土建施 避免碰撞影响其稳定性。

混凝土浇筑前，务必二 次校核 稳固性达标方可浇筑。为确保螺栓防锈，施工人员应在螺 专人实时监测螺栓状态，及时发现并纠正位移。 验收螺栓中心线位置、高程基准、外露长度等参数。 建施工过程中，需对预埋固定的地脚螺栓采取必要防 但有曲度变形的锚固螺栓构件，施工人员不得施加冲击或外力 彻底清洁螺纹部位，专业修复受损螺纹。

3.1.1 预埋螺栓框架的制作

为确保结构安装精度，钢柱基础锚栓均于工厂预制加工。以 1.80×50×6 等边角钢作连接件，将锚栓组装为刚性整体。预制构件精度要求严格：相邻螺栓中心距误差 ±2mm ，顶端标高偏差控制在 ±2 ㎜以内。

3.1.2 预埋螺栓的埋设

底部钢筋铺设工序完成后，施工人员即可进行预埋装 装 此作业应在底梁钢筋施工前进行。根据测量人员给出的轴线信息，先对预 栓组进行整体定位。 对齐预埋件上部四根固定角钢已提前量测并标注的纵横中心标记，使其与测量定位基准完全重合 接着，用水准仪器测量埋件四角螺栓顶部高度，若标高不符要求，可在下部固定角钢的四角用钢筋或角钢进行找平处理。

3.1.3 预埋加固

钢柱地脚螺栓预埋时，根据钢柱底板孔位设置同尺寸套板在安装时固定在预埋螺栓顶部，尾部用钢筋焊接在基础钢筋上防止在浇筑混凝土时跑偏。预埋质量控制，重在位置精准与支撑系统可靠。为免浇筑致移位或变形，支撑体系要有足够刚度且实施多重加固：支架基座与底板钢筋牢焊，四周加刚性支杆，一端连主结构，一端固于基坑底板钢筋网；基础梁钢筋绑扎后，预埋单元与梁体钢筋整体焊接。螺栓定位前后，都要反复校验平面位置和标高，保证施工精度达标。

3.2 钢柱吊装

钢结构施工时，主体框架由 为保证构件吊装安全、精确，要根据构件自重与吊装点位 、稳定索具、专用工具箱和手动工具。安装前， 员要依据立柱底部标高参数，预先调整地脚螺栓的紧固螺 平垫片，即在立柱四角放置垫片，由测量人员监测水 垫片与基础面、柱底接触区要均匀密实，此方案用于混 ，先把柱底板穿入地脚螺栓组放在调好的螺母上，再调整 偏差符合规范要求后，安装压板、紧固螺栓，完成立柱定位安装工序

在完成钢梁与对应钢柱的吊装作业并完成校正后，应立即告知土建施工团队实施地脚部位的二次灌浆工序，以增强钢柱的稳定性。当钢柱内需填充混凝土时，施工团队应及时参与相关作业。上层钢柱装配技术在构造节点的固定方法与下部钢柱有显著差异。钢构件吊装时，起重定位点宜设于立柱上端，通常设四个临时性吊装固定板以实现升降操作。

为确保钢构件安全吊装，施工人员起吊前应对连接部位预处理。先彻底清除下部柱体上端面与上部柱体下端面的附着物和锈蚀层，保证接触面可靠贴合。此外，下部构件的高程位置参数、轴心定位精度和杆件形变程度均要符合工程验收标准的相关要求。实施上节钢柱吊装作业时，需采用取反向偏移调整法精确修正垂直度，通过逐节调整的方式消除偏差，防止误差累积超过允许范围。

当钢柱吊装至预定位置后，其中心线应与下部钢柱的中心线完全对齐，且需从四个方向进行综合调整。在完成定位后，作业人员需将可调节的双夹板稳妥地对准下一节钢柱的固定耳板。首先，将连接螺栓按照标准扭力值逐一拧紧，确保结构稳固可靠。同时，还需加装用于临时固定的辅助夹具，以保证整个安装过程的稳定性。同时，应及时设置缆风绳以加强钢柱的整体稳定性。待钢柱安装完成后，可立即开展初步校正工作，为后续斜撑系统的安装奠定基础。

3.2.1 吊点设置

在钢架构件的起吊过程中，吊点设置通常布置于立柱的最上端部位，需采用四片以上的临时连接板作为连接件实现稳固连接。

3.2.2 第一节钢柱的吊装

在钢柱安装作业开始前，施工人员需对预埋构件进行全面复核测量，并完成基准线的布设工作。首先，应依据钢柱的基础标高对调节螺帽进行精确校准。为确保施工安全与便利，需在钢柱主体结构上预先搭设垂直爬梯装置。当吊装设备将钢柱提升至预定位置上方约200 毫米处时，应暂停吊装进行位置校准，待确认螺栓孔位与基准十字线精确对应后，方可实施缓慢下放操作。在下放过程中，须特别注意保护地脚螺栓的螺纹部分，避免发生碰撞损伤。

钢柱底端与基础初始接触后，必须立即停止下放。此时，需系统复核钢柱周边轴线与基础十字中心线的对齐情况，同时确认底部钢垫板的安装位置与数量是否符合设计规范要求。若发现任何偏差，应由三名技术人员协同进行调整：其中一人负责移动钢柱，另一人提供辅助支撑，第三人进行精度检测。待钢柱定位偏差控制在3mm范围内后，方可继续进行下放操作直至完全就位。随后，应在四个方向分别拉紧稳定缆绳，并紧固地脚锁紧螺母。在特殊场地条件下无法设置缆风绳时，可采取刚性支撑系统进行结构固定与校正，如下图1 ：

在钢柱安装过程中，首先需在柱体表面确定标高基准位置，随后采用水准测量仪器进行高差检测。对于高度及垂直度的校正，可通过调节柱脚底部的调平螺母来实现。此外，也可通过在柱脚底部增加或减少楔形垫片及垫块的方式进行微调。为确保结构稳定性，所有垫片与基础面及柱底之间必须保持均匀且紧密的接触。在进行二次混凝土浇筑之前，应对所有垫片实施焊接固定处理。若因螺栓长度限制导致无法正常调节时，可在基础面上加设水平垫板，具体方法是在钢柱四个角部放置垫板，同时由专业测量人员进行实时水平校准，确保钢柱一次性精准安装到位。需要注意的是，每组垫板的数量应控制在四块以内，并且需保证其与接触面的平整度和密实度。如下图2 所示：

图2 钢柱标高调整

钢结构主梁与立柱安装校准后，施工方应立即通知土建单位进行基础锚栓二次混凝土填充施工。以增强钢柱的稳定性。对于需要填充混凝土的钢柱结构，土建单位应当及时开展浇筑工作。在进行底层钢柱的安装与焊接并通过质量检验后，便可实施细石混凝土的浇筑工序。在此过程中，施工人员应采用边灌注边搅拌的操作方法，有效防止气泡的产生, 柱脚二次灌浆如下图3 所示：

3.3 高强螺栓安装

钢结构构件吊装定位作业完成后，施工人员要用双过镗冲设备精确校准节点板上下螺孔，保证螺柱顺利插入。接着，工作人员把备好的高强度螺栓准确置于相应孔位，用手动扭矩扳手初步紧固。工序完成后，及时撤去过镗冲设备，在原地继续后续高强度螺栓安装工作。

紧固螺栓时，要保持方向统 动作始终与紧固方向一致，安装时，相关人员应准确安放垫圈于螺母一侧，并反复 序要从整体结构边缘向中间框架梁有序推进， 完成。高强度螺栓紧固作业时，施工团队要特别关注工 ∠i 工序。各连接点的安装次序、紧固步骤以及位 高强度螺栓相关技术规范操作。启用电动扭矩扳手前， 使用前试运行检测不少于数分钟。每次连续冲击作业时间控 立即停用全面检查，绝不容许故障设备继续使用。

3.4 焊接技术措施

在框架结构焊接施工时，先以 心为基准连接柱 周边扩展。为保证焊接质量，宜采用分层推进工艺，防止梁体 件连接以焊接工艺为主。为防构件变形、控焊接应力， 要设备有交直流两用电焊机，除手工电弧焊外，特定区域还 CO₂ 全位置对称原则确保焊接质量，关键节点连接部位采用双人同步对 设施以保精度。同一连接节点，先焊下翼缘，冷却后再焊上 同时焊接。此工艺安排有效减少材料热胀冷缩所致形变与应力集 母材材质相同的垫板，两端安装引弧装置，保证焊缝引出长度不少于

4 结语

建筑钢结构的安装施工是一项复杂的系统工程，涉及到多个环节和技术。通过对施工准备、构件运输、现场安装及质量控制等关键技术的研究，可以有效提高钢结构的施工质量和效率。未来，随着建筑技术的不断进步，钢结构安装施工技术将更加成熟，为现代建筑的发展提供更为坚实的支撑。

参考文献：

［1］钢结构工程施工质量验收标准 GB50205-2020.［S］

［2］高层民用建筑钢结构技术规程 JGJ99-2015.［S］

［3］探析建筑施工中钢结构安装技术［J］. 邹奇花. 河南经济报.2025-04-17

［4］建设项目钢结构安装施工研究［J］. 金涛. 现代工程科技.2025-04-15

［5］剑宫钢结构安装工程施工技术分析［J］. 杨福文. 建设科技.2025-03-25