土木工程施工课件7-11章.ppt

第七章 结构安装工程,概 述,主要内容 1.结构安装工程常用起重机械及其性能和适用范围； 2.单层工业厂房结构的构件安装工艺、安装方法及安装方案； 3.多层装配式框架结构的安装方法； 4.结构安装工程的质量要求及安全措施。,学习要求 了解结构安装工程常用起重机械的类型、型号、构造及工作原理，重点掌握履带式起重机的构造、特点，起重参数及相互关系，能正确地选择其型号； 熟悉单层工业厂房结构安装的全过程，掌握单层工业厂房结构构件的安装工艺、安装方法； 了解多层装配式框架结构的安装方案和安装方法； 掌握结构安装的质量要求及安全措施。,学习重点、难点 重点 掌握履带式起重机三个主要参数(Q 、 H 、 R)之间的相互关系及技术性能曲线图的使用方法； 在吊装前准备工作中的基础准备和构件弹线； 主要构件吊装工艺中的柱的绑扎和吊升方法，吊车梁的吊装和校正，屋架的绑扎、翻身扶直排放； 在结构安装方案中，起重机械的类型、型号选择、结构吊装方法，构件预制阶段和吊装前的平面布置及起重机械开行路线。 难点 起重机三个主要参数之间的相互关系及技术性能曲线图；柱的绑扎和吊升方法；屋架的绑扎、翻身扶直排放；起重机械的类型、型号选择、结构吊装方法；构件预制阶段和吊装前的平面布置。,学习方法 在理论教学同时，结合图片等形式学习和理解起重机械的类型、型号、构造及工作原理，掌握单层工业厂房、多层装配式框架结构构件的安装工艺、安装方法；宜结合砖砌体施工现场教学。,第一节 起重机械,一.桅杆式起重机 桅杆式起重机又称为拔杆或把杆，是最简单的起重设备。一般用木材或钢材制作。 优点 这类起重机具有制作简单、装拆方便，起重量大，受施工场地限制小的特点。特别是吊装大型构件而又缺少大型起重机械时，这类起重设备更显它的优越性。 缺点 但这类起重机需设较多的缆风绳，移动困难。另外，其起重半径小，灵活性差。因此，桅杆式起重机一般多用于构件较重、吊装工程比较集中、施工场地狭窄，而又缺乏其它合适的大型起重机械时。 桅杆式起重机可分为：独脚把杆、人字把杆、悬臂把杆和牵缆式桅杆起重机。,1.独脚把杆 独脚把杆分为：木独脚拔杆、钢管独脚拔杆和格构式独脚拔杆。 独脚把杆是由拔杆、起重滑轮组、卷扬机、缆风绳及锚碇等组成。其中缆风绳数量一般为612根，最少不得少于4根。起重时拔杆保持不大于10的倾角。独脚拔杆的移动靠其底部的拖撬进行。 木独脚把杆起重量在100kN以内，起重高度一般为815m；钢管独脚拔杆起重量可达300kN，起重高度在20m以内；格构式独脚拔杆起重量可达1000kN，起重高度可达70m。如图7-1（a）所示。,2.人字把杆 人字拔杆一般是由两根圆木或两根钢管用钢丝绳绑扎或铁件铰接而成，两杆夹角一般为2030，底部设有拉杆或拉绳，以平衡水平推力，拔杆下端两脚的距离约为高度的1/31/2，如图7-1（b）所示。 3.悬臂把杆 悬臂拔杆是在独脚拔杆的中部或2/3高度处装一根起重臂而成。其特点是起重高度和起重半径都较大，起重臂左右摆动的角度也较大，但起重量较小，多用于轻型构件的吊装，如图7-1（c）所示。 4.牵缆式桅杆起重机 牵缆式桅杆起重机是在独脚拔杆下端装一根起重臂而成。这种起重机的起重臂可以起伏，机身可回转360，可以在起重机半径范围内把构件吊到任何位置。用角钢组成的格构式截面杆件的牵缆式起重机，桅杆高度可达80m，起重量可达60t左右。牵缆式桅杆起重机要设较的缆风绳，比较适用于构件多且集中的工程。如图7-1（d）所示。,二.自行式起重机 自行式起重机可分为履带式起重机、汽车式起重机与轮胎式起重机。,1.履带式起重机 履带式起重机是一种具有履带行走装置的全回转起重机，它利用两条面积较大的履带着地行走，由行走装置、回转机构、机身及起重臂等部分组成，如图7-2所示。,（2） 履带式起重机的稳定性验算 在图7-3所示的情况下吊装构件，起重机的稳定性最差，此时以履带中心A点为倾覆点，分别按以下条件进行验算。当考虑吊装荷载及附加荷载时，稳定安全系数,（3） 起重臂接长计算 当起重机的起重高度或起重半径不足时，在起重臂的强度和稳定性能得到保证的前提下，可以将起重臂接长，接长后的起重量Q按图7-4计算,2.汽车式起重机 汽车式起重机是自行式全回转起重机，起重机构安装在汽车的通用或专用底盘上，如图7-5所示。,3.轮胎式起重机 轮胎式起重机是把起重机构安装在加重轮胎和轮轴组成的特制底盘上的全回转起重机，如图7-6所示。,三.塔式式起重机 塔式起重机的类型较多，按结构与性能特点分为两大类：一般式塔式起重机与自升式塔式起重机。 1.一般式塔式起重机 QT1-6型为上回转动臂变幅式塔式起重机，适用于结构吊装及材料装卸工作，如图7-7所示。 QT-60/80型为上回转动臂变幅式塔式起重机，适于较高建筑的结构吊装。,2.自升式塔式起重机 自升式塔式起重机的型号较多，如QTZ50、QTZ60、QTZ100、QTZ120等。 QT4-10型多功能（可附着、可固定、可行走、可爬升）自升塔式起重机，是一种上旋转、小车变幅自升式塔式起重机，随着建筑物的增高，利用液压顶升系统而逐步自行接高塔身，如图7-8所示。 QT4-10型自升式塔式起重机的主要技术性能见表7-5所示。,自升塔式起重机的液压顶升系统主要有：顶升套架、长行程液压千斤顶、支承座、顶升横梁、引渡小车、引渡轨道及定位销等。 液压千斤顶的缸体装在塔吊上部结构的底端支承座上，活塞杆通过顶升横梁支承在塔身顶部，其顶升过程如图7-9所示。 锚固装的附着杆布置形式如图7-10所示。,爬升式起重机其特点是： 塔身短，起升高度大而且不占建筑物的外围空间； 司机作业时看不到起吊过程，全靠信号指挥; 施工完成后拆塔工作处于高空作业等。 图7-11为爬升式起重机的爬升示意图。 主要型号有QT5-4/40型、QT5-4/60型、QT3-4型等,四.索具设备及锚碇 1.卷扬机 建筑施工中常用的卷扬机分快速和慢速两种。 快速卷扬机主要用于垂直、水平运输和打桩作业。 慢速卷扬机主要用于结构吊装、钢筋冷拉等作业。 2.滑轮组及钢丝绳 滑轮组是由一定数量的定滑轮和动滑轮组成，具有省力 和改变力的方向的功能，是起重机的重要组成部分。 钢丝绳是先由若干根钢丝绕成股，再由若干股绕绳芯捻成绳。 3.吊具及锚碇 吊具有吊钩、钢丝夹头、卡环、吊索、横吊梁等，是吊装时的重要辅助工具。 横吊梁又称铁扁担，用于承受吊索对构件的轴向压力并能减小起吊高度，如图7-12所示。 常用的锚碇有桩式锚碇和水平锚碇两种。 表7-6为木桩锚碇尺寸和承载力表。 水平锚碇如图7-13所示。水平锚碇的承载力较大，常用规格尺寸及允许承载力见表7-7所示。,图7-13 水平锚锭构造示意图 (a)拉力在30KN以下；(b) 拉力为100400KN 1回填土逐层夯实；2地龙木1根；3钢丝绳或钢筋 4柱木；5挡木；6地龙木3根；7压板；8钢丝绳圈或钢筋环,第二节 单层工业厂房结构安装,一.准备工作 准备工作主要有场地清理，道路修筑，基础准备，构件运输、排放，构件拼装加固、检查清理、弹线编号，以及机械、机具的准备工作等。 1.构件的检查与清理 检查构件截面尺寸。 检查构件外观质量（变形、缺陷、损伤等）。 检查构件的型号与数量。 检查构件的混凝土强度。 检查预埋件、预留孔的位置及质量等，并作相应 清理工作。,2.构件的弹线与编号 柱子在柱身三面弹出中心线（可弹两小面、一个大面），对工字形柱除在矩形截面部分弹出中心线外，为便于观察及避免视差，还需要在翼缘部分弹一条与中心线平行的线。 屋架 屋架上弦顶面上应弹出几何中心线，并将中心线延至屋架两端下部，再从跨度中央向两端分别弹出天窗架、屋面板的安装定位线。 吊车梁 在吊车梁的两端及顶面弹出安装中心线。 3.混凝土杯形基础的准备工作 先检查杯口的尺寸，再在基础顶面弹出十字交叉的安装中心线，用红油漆画上三角形标志。为保证柱子安装之后牛腿面的标高符合设计要求，调整方法是先测出杯底实际标高（小柱测中间一点，大柱测四个角点）并求出牛腿面标高与杯底实际标高的差值A，再量出柱子牛腿面至柱脚的实际长度B，两者相减便可得出杯底标高调整值C（C=A-B），然后根据得出的杯底标高调整值用水泥砂浆或细石混凝土抹平至所需标高。杯底标高调整后要加以保护。,4.构件运输 一些质量不大而数量较多的定型构件，如屋面板、连系梁、轻型吊车梁等，宜在预制厂预制，用汽车将构件运至施工现场。 起吊运输时，必须保证构件的强度符合要求，吊点位置符合设计规定； 构件支垫的位置要正确，数量要适当，每一构件的支垫数量一般不超过2个支承处，且上下层支垫应在同一垂线上。 运输过程中，要确保构件不倾倒、不损坏、不变形。 构件的运输顺序、堆放位置应按施工组织设计的要求和规定进行，以免增加构件的二次搬运。,二.构件的吊装工艺 装配式单层工业厂房的结构安装构件有柱子、吊车梁、基础梁、连系梁、屋架、天窗架、屋面板及支撑等。构件的吊装工艺包括绑扎、吊升、对位、临时固定、校正、最后固定等工序。 1.柱子吊装 (1)弹线 柱应在柱身的三个面弹出安装中心线、基础顶面线、地坪标高线。矩形截面柱安装中心线按几何中心线；工字形截面柱除在矩形部分弹出中心线外，为便于观测和避免视差，还应在翼缘部位弹一条与中心线平行的线。此外，在柱顶和牛腿顶面还要弹出屋架及吊车梁的安装中心线。 基础杯口顶面弹线要根据厂房的定位轴线测出，并应与柱的安装中心线相对应，以作为柱安装、对位和校正时的依据。,(2)杯底抄平 是对杯底标高进行的一次检查和调整，以保证柱吊装后牛腿顶面标高的准确。 调整方法是：首先，测出杯底的实际标高h1，量出柱底至牛腿顶面的实际长度h2； 然后，根据牛腿顶面的设计标高h与杯底实际标高h1之差，可得柱底至牛腿顶面应有的长度h3(h3= h-h1)； 其次，将其(h3)与量得的实际长度(h2)相比，得到施工误差即杯底标高应有的调整值h(h= h3-h2= h-h1-h2)，并在杯口内标出； 最后，施工时，用12水泥砂浆或细石混凝土将杯底抹平至标志处。为使杯底标高调整值(h)为正值，柱基施工时，杯底标高控制值一般均要低于设计值50mm。,例如，柱牛腿顶面设计标高+7.80，杯底设计标高-1.20，柱基施工时，杯底标高控制值取-1.25，施工后，实测杯底标高为-1.23，量得柱底至牛腿面的实际长度为9.01m，则杯底标高调整值为h= h-h1-h2=7.80+1.23-9.01=+0.02m。,(3)绑扎 柱的绑扎方法、绑扎位置和绑扎点数，应根据柱的形状、长度、截面、配筋、起吊方法和起重机性能等确定。常用的绑扎方法有： 一点绑扎斜吊法 如图7-14(a)所示 一点绑扎直吊法 如图7-14(b)所示 两点绑扎斜吊法 如图7-15(a)所示 两点绑扎直吊法 如图7-15(b)所示,(4)柱的吊升 1.旋转法 采用旋转法吊装柱子时，柱的平面布置宜使柱脚靠近基础，柱的绑扎点、柱脚中心与基础中心三点宜位于起重机的同一起重半径的圆弧上，如图7-16所示。,起吊过程: 起重机边升钩、边回转起重臂，使柱子绕柱脚旋转而呈直立状态，然后将其插入杯口,1,2,3,1,2.滑行法 柱吊升时，起重机只升钩，起重臂不转动，使柱顶随起重钩的上升而上升，柱脚随柱顶的上升而滑行，直至柱子直立后，吊离地面，并旋转至基础杯口上方，插入杯口,如图7-17所示。,(5)对位和临时固定 柱子对位是将柱子插入杯口并对准安装准线的一道工序。 临时固定是用楔子等将已对位的柱子作临时性固定的一道工序。如图7-18所示。,8只,(6)柱的校正 柱子校正是对已临时固定的柱子进行全面检查(平面位置、标高、垂直度等)及校正的一道工序。柱子校正包括平面位置、标高和垂直度的校正。对重型柱或偏斜值较大则用千斤顶、缆风绳、钢管支撑等方法校正，如图7-19所示。,(7)柱子最后固定 其方法是在柱脚与杯口之间浇筑细石混凝土，其强度等级应比原构件的混凝土强度等级提高一级。细石混凝土浇筑分两次进行，如图7-20所示。,2.吊车梁的吊装 (1)绑扎、吊升、对位和临时固定 吊车梁绑扎时，两根吊索要等长，绑扎点对称设置，吊钩对准梁的重心，以使吊车梁起吊后能基本保持水平，如图7-21所示。,(2)校正及最后固定 吊车梁的校正主要包括标高校正、垂直度校正和平面位置校正等。 吊车梁的标高主要取决于柱子牛腿的标高。 平面位置的校正主要包括直线度和两吊车梁之间的跨距。 吊车梁直线度的检查校正方法有通线法、平移轴线法、边吊边校法等。 通线法 如图7-22所示 平移轴线法 如图7-23所示 边吊边校法 重型吊车梁校正时撬动困难，可在吊装吊车梁时借助于起重机，采用边吊装边校正的方法。 吊车梁的最后固定，是在吊车梁校正完毕后，用连接钢板等与柱侧面、吊车梁顶端的预埋铁相焊接，并在接头处支模浇筑细石混凝土。,3.屋架的吊装 (1)屋架绑扎 屋架的绑扎点应选在上弦节点处，左右对称，绑扎中心（即各支吊索的合力作用点）必须高于屋架重心，使屋架起吊后基本保持水平，不晃动、不倾翻。吊索与水平线的夹角不宜小于45，以免屋架承受过大的横向压力，必要时可采用横吊梁。屋架的绑扎见如图7-24所示。,(2)屋架的扶直与排放 屋架扶直时应采取必要的保护措施，必要时要进行验算。 屋架扶直有正向扶直和反向扶直两种方法。 正向扶直 如图7-25(a)所示 反向扶直 如图7-25(b)所示 屋架扶直之后，立即排放就位，一般靠柱边斜向 排放，或以35榀为一组平行于柱边纵向排放。,起重机位于屋架下弦一边，吊钩对准屋架上弦中点，收紧吊钩，起臂约为2度左右时使屋架脱模，然后升钩、起臂，使屋架以下弦为轴旋转成直立状态,起重机位于屋架上弦一边，吊钩对准屋架上弦中心，收紧吊索，起臂约为2度左右，随之升钩降臂，使屋架绕下弦转动为直立状态,(3)屋架的吊升、对位与临时固定 屋架的吊升是将屋架吊离地面约300mm，然后将屋架转至安装位置下方，再将屋架吊升至柱顶上方约300mm后，缓缓放至柱顶进行对位。 屋架对位应以建筑物的定位轴线为准。 屋架对位后立即进行临时固定。 工具式支撑的构造如图7-26所示。,(4)屋架的校正及最后固定 屋架垂直度的检查与校正方法是在屋架上弦安装三个卡尺，一个安装在屋架上弦中点附近，另两个安装在屋架两端。 屋架垂直度的校正可通过转动工具式支撑的螺栓加以纠正，并垫入斜垫铁。 屋架的临时固定与校正如图7-27所示。 屋架校正后应立即电焊固定,二.构件的吊装工艺 4.天窗架及屋面板的吊装 屋架绑扎 天窗架常采用单独吊装，也可与屋架拼装成整体同时吊装。 天窗架单独吊装时，应待两侧屋面板安装后进行，最后固定的方法是用电焊将天窗架底脚焊牢于屋架上弦的预埋件上。 屋面板的吊装一般采用一钩多块叠吊法或平吊法。吊装顺序应由两边檐口向屋脊对称进行。,三.结构安装方案 在拟定单层工业厂房结构安装方案时，应着重解决起重机的选择、结构安装方法、起重机的开行路线和构件的平面布置等。 1.起重机的选择 起重机的选择主要包括选择起重机的类型和型号。一般中小型厂房多选择履带式等自行式起重机；当厂房的高度和跨度较大时，可选择塔式起重机吊装屋盖结构；在缺乏自行式起重机或受到地形的限制，自行式起重机难以到达的地方，可选择桅杆式起重机。,起重机型号及起重臂长度的选择 起重量 起重机的起重量Q应满足下式要求： 式中:Q1构件质量； Q2索具质量。 起重高度 起重机的起重高度必须满足所吊件的吊装高度要求，如图7-28所示：, 起重半径（也称工作幅度） 当起重机可以不受限制地开到构件吊装位置附近吊装构件时，对起重半径没有什么要求。 当起重机不能直接开到构件吊装位置附近去吊装构件时，就需要根据起重量、起重高度、起重半径三个参数，查阅起重机的性能表或性能曲线来选择起重机的型号及起重臂的长度。 当起重机的起重臂需要跨过已安装好的结构构件去吊装构件时，为了避免起重臂与已安装的结构构件相碰，则需求出起重机的 最小臂长及相应的起重半径。此时，可用数解法或图解法。 数解法求所需最小起重臂长（图7-29（a）,式中:L起重臂的长度，m； h起重臂底铰至构件（如屋面板）吊装支座的高度，m； h=h1-E h1停机面至构件（如屋面板）吊装支座的高度，m； f起重钩需跨过已安装结构构件的距离，m； g起重臂轴线与已安装构件间的水平距离； E起重臂底铰至停机面的距离，m； 起重臂的仰角。,以求得的角代上式，即可求出起重臂的最小长度，据此，可选择适当长度的起重臂，然后根据实际采用的起重臂及仰角计算起重半径R： 根据计算出的起重半径R及已选定的起重臂长度L，查起重机的性能表或性能曲线，复核起重量Q及起重高度H，如能满足吊装要求，即可根据R值确定起重机吊装屋面板时的停机位置。 图解法求起重机的最小起重臂长度，如图7-29（b）所示(自学)。 第一步选定合适的比例，绘制厂房一个节间的纵剖面图；绘制起重机吊装屋面板时吊钩位置处的垂线yy；根据初步选定的起重机的E值绘出水平线HH； 第二步在所绘的纵剖面图上，自屋架顶面中心向起重机方向水平量出一距离g，g至少取1m，定出点P；,第三步根据式 求出起重臂的仰角，过P点作一直线，使该直线与HH的夹角等于，交yy、HH于A、B两点； 第四步AB的实际长度即为所需起重臂的最小长度。,2.结构安装方法及起重机开行路线 （1） 结构安装方法 单层工业厂房的结构安装方法有分件安装法和综合安装法两种。 分件安装法 起重机在车间内每开行一次仅安装一种或两种构件。通常分三次开行安装完所有构件。如图7-30所示。 综合安装法 综合安装法是指起重机在车间内的一次开行中，分节间安装完所有的各种类型的构件。,（2） 起重机的开行路线及停机位置 吊装屋架、屋面板等屋面构件时，起重机宜跨中开行；吊装柱子时，则视跨度大小、构件尺寸、质量及起重机性能，可沿跨中开行或跨边开行，如图7-31所示。 当RL/2时，起重机可沿跨中开行，每个停机位置可吊装两根柱，如图7-31（a）所示； 当 ，则可吊装四根柱，如图7-31（b）所示； 当RL/2时，起重机需沿跨边开行，每个停机位置吊装12根柱，如图7-31（c）、（d）所示； 图7-32是一个单跨车间采用分件安装法时起重机的开行路线及停机位置图。,3.构件的平面布置与运输堆放 （1） 构件的平面布置原则 每跨构件尽可能布置在本跨内，如确有困难也可布置在跨外而便于吊装的地方； 构件布置方式应满足吊装工艺要求，尽可能布置在起重机的起重半径内，尽量减少起重机在吊装时的跑车、回转及起重臂的起伏次数； 按“重近轻远”的原则，首先考虑重型构件的布置； 构件的布置应便于支模、扎筋及混凝土的浇筑，若为预应力构件，要考虑有足够的抽管、穿筋和张拉的操作场地等； 所有构件均应布置在坚实的地基上，以免构件变形； 构件的布置应考虑起重机的开行与回转，保证路线畅通，起重机回转时不与构件相碰； 构件的平面布置分预制阶段构件的平面布置和安装阶段构件的平面布置。布置时两种情况要综合加以考虑，做到相互协调，有利于吊装。,（2） 预制阶段构件的平面布置 柱子的布置 柱的预制布置有斜向布置和纵向布置。 A. 柱子斜向布置：柱子采用旋转法起吊，可按三点共弧斜向布置，如图7-33所示。 两点共弧的方法有两种： 一种是杯口中心与柱脚中心两点共弧，吊点放在起重半径R之外，如图7-34所示。吊装时，先用较大的起重半径R吊起柱子，并升起重臂，当起重半径变成R后，停止升臂，随之用旋转法安装柱子。 另一种方法是吊点与杯口中心两点共弧，柱脚放在起重半径R之外，安装时可采用滑行法，如图7-35所示。,B.柱子纵向布置 对于一些较轻的柱子，起重机能力有富余，考虑到节约场地，方便构件制作，可顺柱列纵向布置，如图7-36所示。柱子纵向布置，绑扎点与杯口中心两点共弧。 若柱子长度大于12m，柱子纵向布置宜排成两行，如图7-36（a）所示； 若柱子长度小于12m，则可叠浇排成一行，如图7-36（b）所示。, 屋架的布置 屋架宜安排在厂房跨内平卧叠浇预制，每叠34榀，布置方式有三种：斜向布置、正反斜向布置和正反纵向布置等，如图7-37所示。 吊车梁的布置 当吊车梁安排在现场预制时，可靠近柱基顺纵轴线或略作倾斜布置，也可插在柱子的空当中预制，或在场外集中预制等。,（3） 安装阶段构件的排放布置及运输堆放 屋架的扶直排放 屋架可靠柱边斜向排放或成组纵向排放。 A.屋架的斜向排放 确定屋架斜向排放位置的方法可按下列步骤作图： 确定起重机安装屋架时的开行路线及停机点。如图7-38所示。 确定屋架的排放范围。 确定屋架的排放位置。 B.屋架的成组纵向排放 屋架纵向排放时，一般以45榀为一组靠柱边顺轴线纵向排放。如图7-39所示。, 吊车梁、连系梁及屋面板的运输、堆放与排放 单层工业厂房除了柱和屋架一般在施工现场制作外； 其他构件（如吊车梁、连系梁、屋面板等）均可在预制厂或附近的露天预制场制作，然后运至施工现场进行安装。 构件运输至现场后，应根据施工组织设计所规定的位置，按编号及构件安装顺序进行排放或集中堆放。 吊车梁、连系梁的排放位置，一般在其吊装位置的柱列附近，跨内跨外均可。 屋面板可布置在跨内或跨外。,第三节 多层装配式框架结构安装 多层装配式框架结构可分为全装配式框架结构和装配整体式框架结构。 全装配式框架结构是指柱、梁、板等均由装配式构件组成的结构，按其主要传力方向的特点可分为横向承重框架结构和纵向承重框架结构两种。 装配整体式框架结构又称半装配框架体系，其主要特点是柱子现浇，梁、板等预制。 装配整体式框架的施工有以下三种方案： 先现浇每层柱，拆模后再安装预制梁、板，逐层施工。 先支柱模和安装预制梁，浇筑柱子混凝土及梁柱节点处的混凝土，然后安装预制楼板。 先支柱模，安装预制梁和预制板后浇筑柱子混凝土及梁柱节点和梁板节点的混凝土。,一、起重机械的选择 装配式框架结构吊装时，起重机械的选择要根据建筑物的结构形式、建筑物的高度（构件最大安装高度）、构件质量及吊装工程量等条件决定。 多层装配式框架结构吊装机械常采用塔式起重机、履带式起重机、汽车式起重机、轮胎式起重机等。 五层以下的房屋结构可采用W1-100型履带式起重机或Q2-32型汽车式起重机吊装，通常跨内开行。 一些重型厂房（如电厂）宜采用1540t的塔式起重机吊装，高层装配式框架结构宜采用附着式、爬升式塔吊吊装。 塔式起重机的型号主要根据建筑物的高度及平面尺寸、构件的质量以及现有设备条件来确定。 塔式起重机的工作参数为：起重量Q（t）、起重半径R（m）和起重高度H（m）。 目前，10层以下的民用建筑结构安装通常采用QT1-6型轨道式塔式起重机。,二、起重的平面布置及构件吊装方法 起重机的平面布置方案主要根据房屋形状及平面尺寸、现场环境条件、选用的塔式起重机性能及构件质量等因素来确定。 一般情况下，起重机布置在建筑物外侧，有单侧布置及双侧（或环形）布置两种方案，如图7-46所示。,（1） 单侧布置 房屋宽度较小，构件也较轻时，塔式起重机可单侧布置。此时，起重半径应满足： Rb+a 式中 R塔式起重机起吊最远构件时的起重半径，m； b房屋宽度，m； a房屋外侧至塔式起重机轨道中心线的距离，一般约为3m。 （2） 双侧布置（或环形布置） 房屋宽度较大或构件较重时，单侧布置起重力矩不能满足最远的构件的吊装要求，起重机可双侧布置。双侧布置时起重半径应满足：,其布置方式有跨内单行布置及跨内环形布置两种，如图7-47所示。,（3) 结构吊装方法 分件吊装法是起重机每开行一次吊装一种构件，如先吊装柱，再吊装梁，最后吊装板。分件吊装法又分为分层分段流水作业及分层大流水两种。图7-48为采用QT1-6型塔式起重机吊装的示例。 采用综合吊装法吊装构件时，一般以一个节间或几个节间为一个施工段，以房屋的全高为一个施工层来组织各工序的施工，起重机把一个施工段的所有构件按设计要求安装至房屋的全高后，再转入下一施工段施工。,三、构件吊装工艺 多层装配式框架结构的结构形式有梁板式结构和无梁楼盖结构两类。 梁板式结构是由柱、主梁、次梁、楼板组成。 主梁（框架梁）沿房屋横向布置，与柱形成框架；次梁（纵梁）沿房屋纵向布置，在施工时起纵向稳定作用。 多层装配式框架结构柱一般为方形或矩形截面。,1.柱的吊装 （1） 绑扎 普通单根柱（长10m以内）采用一点绑扎直吊法。 “十”字型柱绑扎时，要使柱起吊后保持垂直，如图7-49（a）所示。 T型柱的绑扎方法与“十”字型柱基本相同。H型构件绑扎方法如图7-49（b）所示。 H型构件也可用铁扁担和钢销进行绑扎起吊，如图7-49（c）所示。,（2） 起吊 柱的起吊方法与单层工业厂房柱吊装相同，一般采用旋转法。 外伸钢筋的保护方法有：用钢管保护柱脚外伸钢筋用垫木保护外伸钢筋及用滑轮组保护外伸钢筋等方法。 用钢管保护柱脚外伸钢筋见图7-50（a）。 用垫木保护柱脚外伸钢筋见图7-50（b）。,（3) 柱的临时固定及校正 上节柱吊装在下节柱的柱头上时，视柱的质量不同，采用不同的临时固定和校正方法。 框架结构的内柱，四面均用方木临时固定和校正，如图7-51（a）； 框架边柱两面用方木，另一面用方木加钢管支撑做临时固定和校正，如图7-51（b）； 框架的角柱两面均用方木加钢管支撑临时固定和校正，如图7-51（c）。,（4） 柱接头施工 柱接头的形式如图7-52所示，有榫式接头、插入式接头和浆锚式接头三种。 榫式接头 上柱和下柱外露的受力钢筋用剖口焊焊接，配置一定数量的箍筋，最后浇灌接头混凝土以形成整体。, 插入式接头 插入式接头是将上柱做成榫头，下柱顶部做成杯口，上柱插入杯口后用水泥砂浆灌筑填实。 浆锚式接头 浆锚式接头是将上柱伸出的钢筋插入下柱的预留孔中，然后用浇筑柱子混凝土所用水泥配制11水泥砂浆，或用52.5MPa水泥配制不低于M30的水泥砂浆灌缝锚固上柱钢筋形成整体。,2.梁与柱接头 梁柱接头的做法很多，常用的有明牛腿式刚性接头、齿槽式梁柱接头、浇注整体式梁柱接头、钢筋混凝土暗牛腿梁柱接头、型钢暗牛腿梁柱接头等。 图7-53为明牛腿式刚性接头。 图7-54为齿槽式梁柱接头。 图7-55为上柱带榫头的浇注整体式梁柱接头。,四、预制构件的平面布置 多层装配式框架结构的柱子较重，一般在施工现场预制。相对于塔式起重机的轨道，柱子预制阶段的平面布置有平行布置、垂直布置、斜向布置等几种方式。其布置原则与单层工业厂房构件的布置原则基本相同。,第四节 结构安装工程的质量要求及安全措施,一、结构安装的质量要求 预制构件检验批质量验收记录如表7-10所示。 装配式结构施工检验批质量验收记录如表7-11所示。,二、结构安装工程的安全措施 安全隐患是指可导致事故发生的“人的不安全行为，物的不安全状态，作业环境的不安全因素和管理缺陷”等。 根据“人机环境”系统工程学的观点分析，造成事故隐患的原因分为三类：即“人”的隐患，“机”的隐患，“环境”的隐患。 在结构安装的施工中，控制“人的不安全行为，物的不安全状态，作业环境的不安全因素和管理缺陷”是保证安全的重要措施。 1.人的不安全行为的控制 人的不安全行为是人的生理和心理特点的反映，主要表现在身体缺陷、错误行为和违纪违章三方面。 （1） 有身体缺陷的人不能进行结构安装的作业。 （2） 严禁粗心大意、不懂装懂、侥幸心理、错视、错听、误判断、误动作等错误行为。 （3） 严禁喝酒、吸烟，不正确使用安全带、安全帽及其他防护用品等违章违纪行为。 （4） 加强安全教育、安全培训、安全检查、安全监督。,（5） 起重吊装的指挥人员必须持证上岗，作业时应与操作人员密切配合，执行规定的指挥信号。 （6）操作人员在作业前必须对工作现场环境、行驶道路、架空电线、建筑物以及构件重量和分布情况进行全面了解。 （7）现场施工负责人应为起重机作业提供足够的工作场地，清除或避开起重臂起落或回转半径内的障碍物。 （8）在露天有六级及以上大风、大雨、大雪或大雾等恶劣天气时，应停止起重吊装作业。 2.起重吊装机械的控制 （1）各类起重机应装有音响清晰的喇叭、电铃或汽笛等信号装置。 （2）起重机的变幅指示器、力矩限制器、起重量限制器以及各种行程限位开关等安全保护装置，应完好齐全、灵敏可靠，不得随意调整或拆除。,（3）操作人员应按规定的起重性能作业，不得超载 。 （4）严禁使用起重机进行斜拉、斜吊和起吊地下埋设或凝固在地面上的重物以及其他不明重量的物体。 （5）重物起升和下降的速度应平稳、均匀，不得突然制动。 （6）严禁起吊重物长时间悬挂在空中，作业中遇突发故障，应采取措施将重物降落到安全地方，并关闭发动机或切断电源后进行检修。 （7）起重机不得靠近架空输电线路作业。 （8）起重机使用的钢丝绳，应有钢丝绳制造厂签发的产品技术性能和质量证明文件。 （9）履带式起重机如需带载行驶时，载荷不得超过允许起重量的70%，行走道路应坚实平整，并应拴好拉绳，缓慢行驶。,第八章 防水工程,主要内容： 屋面工程及地下防水工程的施工、质量要求和安全技术。,概 述,学习要求： 掌握卷材防水屋面的概念、构造及各构造层的作用；了解卷材防水屋面各种原材料的特性、配比及使用要求；掌握卷材防水屋面各构造层的施工方法及技术要求。 掌握涂料防水屋面的概念；了解防水涂料的分类及各类防水涂料的成膜原理；熟悉涂料防水屋面的构造及施工方法。 掌握刚性防水屋面的概念；了解刚性防水屋面的材料要求；熟悉刚性防水屋面的构造及施工方法。 了解防水混凝土结构施工、水泥砂浆防水层施工、卷材防水层施工施工工艺，熟悉结构施工方法，了解原材料要求及配比调整。 熟悉各种防水屋面和地下防水工程的质量标准、安全技术要求。,学习重点、难点： 卷材防水屋面、刚性防水屋面及涂膜防水屋面的施工；地下防水工程的施工；屋面及地下防水工程的质量要求。,第一节 卷材防水屋面,一、卷材屋面构造 二、屋面特殊部位的附加增强层和卷材铺贴要 三、节点处理 四、排气屋面施工 五、材料要求 六、结构层、找平层施工 七、保温层施工 八、防水层的施工 九、保护层、隔热层施工,一、卷材屋面构造,一般构造 节点构造,1.一般构造,卷材屋面的防水层是用胶结剂或热熔法逐层粘贴卷材而成的。其一般构造层次见图8-1所示，施工时以设计为施工依据。,图8-1 卷材防水屋面构造层次示意图 （a）正置式屋面；（b）倒置式屋面,2.节点构造,卷材屋面节点部位的施工十分重要，既要保证质量，又要施工方便。图82图813提供了一些节点构造做法，供参考。 (1)檐口（图82） (2)檐沟 （图83） (3)水落口 （图84、图85） (4)泛水收头 （图86、图87） (5)女儿墙泛水收头与压顶 （图88） (6)变形缝 （图89、图810） (7)伸出屋面管道（图811） (8)出入口 （图812、图813）,(1)檐口（图82）,图82 檐口,(2)檐沟 （图83）,图83 檐沟及檐沟卷材收头,(3)水落口（图84、图85）,直式水落口（图84） 图84 直式水落口,横式水落口（图85） 图85 横式水落口,(4)泛水收头 （图86、图87）,混凝土墙卷材泛 水收头（图86） 图86 混凝土墙卷材泛水收头,砖墙卷材泛水收头（图87） 图87 砖墙卷材泛水收头,(5)女儿墙泛水收头与压顶 （图88）,图88 女儿墙泛水收头与压顶,(6)变形缝 （图89、图810）,变形缝（图89）,图89 变形缝,高低跨变形缝（图810）,图810 高低跨变形缝,(7)伸出屋面管道（图811）,图811 伸出屋面管道,(8)出入口 （图812、图813）,垂直出入 口（图81,图812 垂直出入口,水平出入口（图813）,图813 水平出入口,二、屋面特殊部位的附加增强层和卷材铺贴要点,1.檐口 2.天沟、檐沟及水落口 3.泛水与卷材收头 4.变形缝 5.排气孔与伸出屋面管道 6.阴阳角 7.高低跨屋面 8.板缝缓冲层,1.檐口,将铺贴到檐口端头的卷材裁齐后压入凹槽内，然后将凹槽用密封材料嵌填密实。如用压条（20宽薄钢板等）或用带垫片钉子固定时，钉子应敲入凹槽内，钉帽及卷材端头用密封材料封严。,2.天沟、檐沟及水落口,天沟、檐沟卷材铺设前，应先对水落口进行密封处理。在水落口杯埋设时，水落口杯与竖管承插口的连接处应用密封材料嵌填密实，防止该部位在暴雨时产生倒水现象。 水落口周围直径500mm范围内用防水涂料或密封材料涂封作为附加增强层，厚度不少于2mm，涂刷时应根据防水材料的种类采用不同的涂刷遍数来满足涂层的厚度要求。水落口杯与基层接触处应留宽10mm，深10mm的凹槽，嵌填密封材料。,由于天沟、檐沟部位水流量较大，防水层经常受雨水冲刷或浸泡。因此在天沟或檐沟转角处应先用密封材料涂封，每边宽度不少于30mm，干燥后再增铺一层卷材或涂刷涂料作为附加增强层 天沟或檐沟铺贴卷材应从沟底开始，顺天沟从水落口向分水岭方向铺贴，边铺边用刮板从沟底中心向两侧刮压，赶出气泡使卷材铺贴平整，粘贴密实。如沟底过宽时，会有纵向搭接缝，搭接缝处必须密封材料封口,铺至水落口的各层卷材和附加增强层，均应粘贴在杯口上，用雨水罩的底盘将其压紧，底盘与卷材间应满涂胶结材料予以粘结，底 盘周围用密封材料填封。水落口处卷材裁剪方法见图8-14。 图8-14 水落口处卷材裁剪方法,3.泛水与卷材收头,泛水是指屋面的转角与立墙部位。这些部位结构变形大，容易受太阳曝晒，因此为了增强接头部位防水层的耐久性，一般要在这些部位加铺一层卷材或涂刷涂料作为附加增强层。 泛水部位卷材铺贴前，应先进行试铺，将立面卷材长度留足，先铺贴平面卷材至转角处，然后从下向上铺贴立面卷材。如先铺立面卷材，由于卷材自重作用，立面卷材张拉过紧，使用过程易产生翘边、空鼓、脱落等现象。 卷材铺贴完成后，将端头裁齐。若采用预留凹槽收头，将端头全部压入凹槽内，用压条钉压平服，再用密封材料封严，最后用水泥砂浆抺封凹槽。如无法预留凹槽，应先用带垫片钉子或金属压条将卷材端头固定在墙面上，用密封材料封严，再将金属或合成高分子卷材条用压条钉压作盖板，盖板与立墙间用密封材料封固或采用聚合物水泥砂浆将整个端头部位埋压。,4.变形缝,屋面变形缝处附加墙与屋面交接处的泛水部位，应做好附加增强层；接缝两侧的卷材防水层铺贴至缝边；然后在缝中填嵌直径略大于缝宽的衬垫材料，如聚苯乙烯泡沫塑料棒、聚乙烯泡沫板等。为了使其不掉落，在附加墙砌筑前，缝口用可伸缩卷材或金属板覆盖。附加墙砌好后，将衬垫材料填入缝内。嵌填完衬垫材料后，再在变形缝上铺贴盖缝卷材，并延伸至附加墙立面，卷材在立面上应采用满粘法，铺贴宽度不小于100mm。为提高卷材适应变形的能力，卷材与附加墙顶面上宜粘贴。 高低跨变形缝处，低跨的卷材防水层应铺至附加墙顶面缝边。然后将金属或合成高分子卷材盖板上、下两端用带垫片的钉子分别固定在高跨外墙面和低跨的附加墙立面上，盖板两端及钉帽用密封材料封严。,5.排气孔与伸出屋面管道,排气孔与屋面交角处卷材的铺贴方法和立墙与屋面转角处相似，所不同的是流水方向不应有逆槎，排气孔阴角处卷材应作附加增强层，上部剪口交叉贴实或者涂刷涂料增强。 伸出屋面管道卷材铺贴与排气孔相似，但应加铺两层附加层。防水层铺贴后，上端用细铁丝扎紧，最后用密封材料密封，或焊上薄钢板泛水增强。附加层卷材裁剪方法参见水落口做法。,6.阴阳角,阴阳角处的基层涂胶后要用密封材料涂封，宽度为距转角每边100mm，再铺一层卷材附加层，附加层卷材剪成图8-15所示形状。铺贴后剪缝处用密封材料封固。,图8-15 阴阳角卷材剪贴方法 （a）阳角做法；（b）阴角做法,7.高低跨屋面,高跨屋面向低跨屋面自由排水的低跨屋面，在受雨水冲刷的部位应采用满粘法铺贴，并加铺一层整幅的卷材，再浇抹宽300500mm、厚30mm的水泥砂浆或铺相同尺寸的块材加强保护。如为有组织排水，水落管下加设钢筋混凝土簸箕，应坐浆安放平稳。,8.板缝缓冲层,在无保温层的装配式屋面上铺贴卷材时，为避免因基层变形而拉裂卷材防水层，应沿屋架、梁或内承重墙的屋面板端缝上，先干铺一层宽为300mm的卷材条作缓冲层。为准确固定干铺卷材条的位置，可将干铺卷材条的一边点粘于基层上，但在檐口处500mm内要用胶结材料粘贴牢固。,三、节点处理,大面积防水层施工前，应先对节点进行处理，如进行密封材料嵌填、附加增强层铺设等，这有利于大面积防水层施工质量和整体质量的提高，对提高节点处防水密封性、防水层的适应变形能力是非常有利的。由于节点处理工序多，用料种类多，用量零星，而且工作面狭小，施工难度大，因此应在大面积防水层施工前进行。但有些节点，如卷材收头、变形缝等处则要大面积卷材防水层完成后进行。附加增强层材料的选择可采用与防水层相同材料多做一层或数层，也可采用用其他防水卷材或涂料予以增强。 1.水落口杯 2.天沟、檐沟 3.反梁过水孔 4.穿过防水层的管道 5.分格缝 6.阴阳角 7.防水层收头,1.水落口杯,水落口杯一般应安装，后浇结构混凝土。如特殊原因须后安装时，后浇的细石混凝土必须掺膨胀剂，以减少收缩裂缝，保证安装牢固。 水落口杯的上口安装标高，要考虑天沟和檐沟排水坡度、水落口处局部加大的坡度（5%）以及找平层、防水层、附加增强层和保护层的厚度、标高必须准确，不得过高也不宜过低。 在水落口与基层交接处，抹好找平层后要预留10mm10mm的凹槽，填嵌密封材料。找平层坡度要准确，在杯（管）口四周500mm范围内如设附加增强层时，应在嵌缝后立即做好。,2.天沟、檐沟,天沟、檐沟必须按设计要求找坡，转角处应抺成规定的圆角。找坡（找平层）宜用水泥砂浆抺面。厚度超过20mm时，应采用细石混凝土，表面应抺平压光。如天沟、檐沟过长，则应按设计规定留好分格缝或设后浇带，分格缝需填嵌密封材料。大面积防水层施工前，应按设计要求先铺附加增强层，屋面与天沟交角和双天沟上部宜采取空铺法，沟底则采取满粘法铺贴。卷材附加增强层应顺沟铺贴，以减少卷材在沟内的搭接缝。,3.反梁过水孔,大挑檐、大雨篷、内天沟有反梁时，反梁下部应预留过水孔，作为排水通道。过水孔留置时首先要按排水坡度和找平层厚度来测定过水孔底标高，如果孔底标高留置不准，必然会造成孔中积水。过水孔防水施工难度大，由于孔小工作面狭小，卷材铺贴剪口多，所以必须精心施工，铺贴平服，密封严密。如采用预埋管道，两端须用密封材料封严。,4.穿过防水层的管道,管道穿过防水层分直接穿过和套管穿过两种。直接穿过防水层的管道四周找平层应按设计要求放坡，与基层交接处必须预留10mm10mm的槽，填嵌密封材料，再将管道四周除锈打光，然后加铺附加增强层。用套管穿过防水层时，套管与基层间的做法与直接穿管做法相同，穿管与套管之间先填弹性材料如泡沫塑料，每端留深10mm以上凹槽嵌填密封防水材料，然后再作保护层。,5.分格缝,分格缝的设置是为了使防水层有效地适应各种变形的影响，提高防水能力。但如果分格缝施工质量不好，则有可能成为漏源之一。 分格缝应按设计要求填嵌密封材料。分格缝位置要准确。一般应先弹线后嵌分格木条或聚苯乙烯（或聚乙烯）泡沫条，待砂浆或混凝土终凝后立即取出木条，泡沫条不必取出。分格缝两侧应做到顺直、平整、密实，否则应及时修补，以保证嵌缝材料粘结牢固,6.阴阳角,防水层阴阳角的基层应按设计要求作成圆角或倒角。 由于交接处应力集中、往往先于大面积防水层提前破损，因此在这些部位应加做附加增强层，附加增强层可采用涂料加筋涂刷，或采用卷材条加铺。 阴角处常以全粘实铺为主，阳角处常采用空铺为主。附加层的宽度按设计规定，一般每边粘贴50mm为宜，目前还有采用密封材料涂刷2mm厚作为附加层。,7.防水层收头,防水层在檐口部位的收头，应距檐口边缘50100，并留凹槽以便防水层端头压入凹槽，嵌填密封材料后不应产生阻水。 防水层在泛水部位收头距屋面找平层最低高度应不小于250，待大面卷材铺贴后，再对泛水和收头做统一处理。铺贴卷材前，收头凹槽应抹聚合物水泥砂浆，使凹槽宽度和深度一致，并能顺直、平整。,四、排气屋面施工,当屋面保温层、找平层因施工时含水率过大或遇雨水浸泡不能及时干燥，而又要立即铺设柔性防水层时，必须将屋面做成排汽屋面，以避免因防水层下部水分汽化造成防水层起鼓破坏，避免因保温层含水率过高造成保温性能降低。如果采用低吸水率（6%）的保温材料时，就可以不必作排汽屋面。 排汽屋面可通过在保温层中设置排汽通道实现，其施工要点如下： 1排汽道应纵横贯通，不得堵塞，并应与大气连通的排汽孔相连。排汽道间距宜为6m纵横设置，屋面面积每36宜设置1个排汽孔。在保温层中预留槽做排汽道时，其宽度一般为2040mm；在保温层中埋置打孔细管（塑料管或镀锌钢管）做排汽道时，管径为25mm。排汽道应与找平层分格缝相重合。 2为避免排汽孔与基层接触处发生渗漏，应做防水处理，如图816和图817所示。,图816 排汽孔做法（一） 图817 排汽孔做法（二）,3排汽屋面防水层施工前，应检查排汽道是否被堵塞，并加以清扫。然后宜在排汽道上粘贴一层隔离纸或塑料薄膜，宽约200mm，在排汽道上对中贴好，完成后才可铺贴防水卷材（或涂刷防水涂料）。防水层施工时不得刺破隔离纸，以免胶粘剂（或涂料）流入排汽道，造成堵塞或排汽不畅。,排汽屋面还可以利用空铺、条粘、点粘第一层卷材，或第一层为打孔卷材铺贴防水层的方法使其下面形成连通排汽通道，再在一定范围内设置排汽孔。这种方法比较适合非保温屋面的找平层不能干燥的情形。 此时，在檐口、屋脊和屋面转角处及突出屋面的连接处，卷材应满涂胶粘结，其宽度不得小于800mm。当采用热玛瑅脂时，应涂刷冷底子油。,五、材料要求,1.沥青 2.卷材,1.沥青,(1)沥青具有不透水、不导电、耐酸、耐碱、耐腐蚀等特点，是屋面防水的理想材料。 (2)沥青有石油沥青和焦油沥青两类，性能不同的沥青不得混合使用。石油沥青与焦油沥青的区别见表81 表81 石油沥青与焦油沥青的区别,(3)石油沥青分为道路石油沥青、建筑石油沥青和普通石油沥青。建筑石油沥青主要用于屋面、地下防水和油毡制造，常用牌号为30号甲、30号乙和10号。建筑石油沥青的几项主要指标见表82所示。 表82 建筑石油沥青的主要指标,2.卷材,强制性条文：“屋面工程所采用的防水、保温隔热