结构吊装 木工程施工 课件.ppt

5结构安装工程 主要内容 结构安装工程 混凝土结构安装工程 钢结构安装工程常用起重机械及其性能和适用范围 单层工业厂房结构的构件安装工艺 钢结构的安装方法 本章重点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 本章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 5 1起重机械与设备 本章内容 end 5 2混凝土结构安装工程 5 3钢结构安装工程 本章作业 5 1起重机械与设备 结构安装工程常用的起重机械有桅杆式起重机 自行式起重机和塔式起重机 6 1 1桅杆式起重机1 桅杆式起重机的类型桅杆式起重机按其构造不同 可分为独脚拔杆 人字拔杆 悬臂拔杆和牵缆式桅杆起重机等 多用于交通不便和特殊吊装 1 独脚拔杆 独脚拔杆按制作的材料不同 可分为木独脚拔杆 钢管独脚拔杆 金属格构式独脚拔杆等 独脚拔杆由拔杆 起重滑轮组 卷扬机 缆风绳和锚碇等组成 如图所示 吊装高度可达80米 吊装吨位可达100吨以上 图1 5 1 2 人字拔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20 30 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 3 1 2 如图所示 稳定性好 缆风绳较少 构件起吊活动范围小 一般用于安装重型构件或者作为辅助设备吊装厂房屋盖上的轻型构件 3 悬臂拔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 如图所示 图1 5 5 5 1 2自行式起重机 其种类有 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 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 如图所示 图1 5 9 1 履带式起重机的常用型号及性能履带式起重机的主要技术性能包括三个主要参数 起重量q 起重半径r 起重高度h 表6 1履带式起重机外形尺寸 单位 mm 表6 2履带式起重机性能表 r 起重量一般不包括吊钩滑轮组的重量 起重半径指起重机回转中心至吊钩的水平距离 起重高度指吊钩中心至停机面的距离使用要求 吊钩中心与顶部滑轮最小安全距离2 5 3 5m 地面坡角不应超过3度 臂干最大仰角不得大于78度 起重机一般不宜同时起重 旋转 改变臂架幅度 负载行驶时不应超过允许起重量的70 重物在前方 离地面不超过50cm 且拴好拉绳 2 履带式起重机的稳定性验算 在图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 g0 当考虑吊装荷载 不考虑附加荷载时 稳定安全系数 当考虑吊装荷载及附加荷载时 稳定安全系数 g2 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 按图计算 整理后得 根据同一起重机起重力矩等量的原则得 接长后的增加的杆重 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 如图所示 该机特点是转移迅速 但吊重时需使用支腿 因此不能负重行驶 汽车式起重机活用干构件运输装卸作业和结构吊装作业 可用于 般工业厂房的结构安装 国产汽车式起重机的最大起重量已达65t 引进的大型汽车式起重机起重量最大起重量达120t 最大起重高度可达75 6m 3轮胎式起重机 轮胎式起重机在构造上与履带式起重机基本相似 但其行走装置采用轮胎 图1 5 14 起重时 利用支腿增加机身的稳定 并保护轮胎 必要时 支腿下可垫垫块 以扩大支承面 轮胎式起重机的特点与汽车式起重机相同 我国常用的轮胎式起重机有 ql3系列及qyl系列等 均用于一般工业厂房结构吊装 5 1 3塔式起重机塔身直立 起重臂在顶部 可做360度回环 塔式起重机的类型较多 按结构与性能特点分为三大类 轨道式塔式 爬升式与附着式起重机 1轨道式塔式起重机 1 qt1 2型塔式起重机是我国目前应用较为广泛的一种轨道式轻型旋塔式起重机 该机变幅 起重卷扬机及配重箱均设置在旋转架上 重心低犷转动灵活 稳定性好 塔身与起重臂可折叠在一起整体拖运 能同时进行水平 垂直运输 该机起重量1 2t 起重力矩160kn m 适用手5 6层的民用建筑的结构安装 2 qt2 6型塔式起重机qt2 6型塔式起重机是上回转动臂变幅塔式起重机 可附着在建筑物上 故应用较广 该机起重量为2 6t 起重幅度为8 5 20m 起重高度可达40m 适用于构件较轻的多层框架或8 10层民用房屋的结构安装 图1 5 16b 3 t60 80型塔式起重机qt60 80型塔式起重机是上回转动臂变幅式起重机 起重力矩600 800kn m 起重量近l0t 起重高度可达68m 一般用于多层装配式民用房屋和多层工业厂房施工 图1 5 16c qt2 6 t60 80 轨道式塔式起重机的使用技术交底 1 塔式起理机应有专职司机操作 司机必须持证上岗 并应由专职指挥工持证指挥 2 必须遵守 十不吊 等有关安全规定 1 歪拉斜吊不准吊2 超负荷不准吊3 埋在地下或粘连在地面不知重量的物件不准吊4 无人指挥或多人指挥 违章指挥和信号不明不准吊5 小物件未用吊笼或超过吊笼边缘不准吊6 起吊物上站人或有活动物品不准吊7 起吊物和附件捆绑不符合安全要求不准吊8 吊物边缘锋利 棱型物体无防护措施不准吊9 安全装置失灵不准吊10 爆雨 爆雪 大雾 六级以上大风等恶劣天气不准吊3 塔式起重机新到或旧起重机大修重新安装之后 必须按规定验收通过后 方可使用 4 起重机与建筑物有安全距离 防止碰撞或者建筑物基础沉降 夜间作业必须有充足的照明 5 起重机必须有可靠接地 所有电气设备外壳都应与机体妥善连接 6 起重机行驶轨道不得有障碍物或上沉现象 轨道压板螺栓完整有效 轨道末端应有止档装置和限位器撞杆 7 工作前应检查传动部分润滑油量 钢丝绳磨损情况及各种限位和保险装置等 如有不符合要求 应及时修整 经试运转正常后方可正使用 8 司机必须得到指挥信号后 方可进行操作 操作前司机必须按电铃 发信号 9 工作休息或下班是时 不得将重物悬挂在空中 10 工作完毕 起重机应开到轨道中部位置停放 并用夹轨钳夹紧在轨道上 吊钩上升到上限位 起重臂应转至平行于轨道的方向 动臂变幅式塔吊起重臂放到最大回转半每径处 所有控制器必须扳到器必须扳到停止位 拉开电源总开关 2 爬升式塔式起重机爬升式塔式起重机是安装在建筑物内部电梯井或特设开间的结构上 借助于爬升机构随建筑物的升高而向上爬升的起重机械一般每隔1 2层楼便爬升一次 其特点是塔身短 不需轨道和附着装置 但塔机荷载作用于楼层 建筑结构需进行相对加固 拆卸时需在屋面架设辅助起重设备 爬升式起重机的优点是 起重机以建筑物作支承 塔身短 起重高度大 而且不占建筑物外围空间 缺点是司机作业往往不能看到起吊全过程 需靠信号指挥 该机适用于施工现场狭窄的高层建筑工程 图1 5 17 爬升式起重机使用时注意要点 1 根据爬升孔的尺寸和建筑特点 确定楼板开口大小 安置合适爬升套架2 通过行驶起重小车 使塔吊保持平衡3 爬升时 起重臂与扁担梁相垂直4 爬升过程 禁止回转塔臂5 爬至指定楼层时 应立即拔出基础底部的支撑梁 通过爬升架传递垂直荷载6 风速超过五级 不得爬升作业 图1 5 17爬升式塔式起重机1一爬升套架 2一塔身底座 3一塔身 3 附着式塔式起重机附着式塔式起重机可借助顶升系统将塔身自行向上接高 应每隔20m左右将塔身与建筑物用锚固装置相连 该塔式起重机多用于高层建筑施工 起重力矩可达1600kn m 最大起重量可达5 10t 起重半径3 30m 最大起吊高度160m 它的自升系统包括顶升套架 液压千斤顶 承座 顶升横梁及定位销等 5 1 4龙门架 缆索起重机1 龙门架龙门架是土木工程施工中常用的垂直起吊设备之一 常用的龙门架类型有钢木混合构造龙门架 拐脚龙门架和装配式钢桥桁架节 贝雷 拼制的龙门架 可在铁轨上进行纵向运输 如设置转向轮 可进行任何方向的水平运输 龙门架通常设置于预制场吊移构件 或设在桥墩顶 桥墩旁安装大梁构件 2 缆索起重机 缆索起重机 简称缆机 是一种以柔性钢索作为大跨距支承构件 兼有垂直运输和水平运输功能的特种起重机械 缆机在混凝土大坝工程常被用作主要的施工设备之一 此外 在渡槽架设 桥梁建筑 码头施工 森林工业 堆料场装卸 码头搬运等方面也有广泛的用途 还可配用抓斗进行水下开挖 大坝混凝土使用缆机的特点是 跨距较大 主索为密闭索 工作速度高 采用直流拖动 满载工作且工作频繁 其起重机工作级别为 起升机构和小车牵引机构的工作级别 有以下优点 1 无需架设施工栈桥 不占用直线工期 无施工度汛问题 2 缆机的浇筑与导流方式无关 基本上与其它地面施工设备互不干扰 3 可采用较高的起升 下降及小车运行速度 横移速度 因而其工效比门机 塔机高得多 4 必要时可用作沟通两岸的交通工具 缆机也存在一定的局限性或缺点 1 缆机轨道基础的开挖和混凝土浇筑工程量一般都比较大 又都位于坝肩以上较高的高程上 基础工程和安装的工作困难较多 2 缆机是一种比较复杂的专用设备 其设计 制造 安装 调试所需周期较长 必须提前订货和安排 不像门 塔机通用性较强 制造安装周期较短 3 使用缆机 必须熟练掌握操作技术 操作人员必须经过较长间的培训 3 6个月以上 4 缆机与门机 塔机相比 单台造价要昂贵得多 而且主索 承载索 目前还需进口 5 1 5起重辅助设备辅助工具及设备 卷扬机 钢丝绳 滑轮组 横吊梁等 1 卷扬机在建筑施工中常用的卷扬机有快速和慢速两种 快速牵引力为4 0 50kn 主要用于垂直 水平运输和打桩作业 慢速卷扬机牵引力为30 200kn 主要用于结构吊装 钢筋冷拉和预应力筋张拉作业 2滑轮组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 滑轮组钢丝绳跑头拉力s 可按下式计算s kq式中 s 跑头拉力 q 计算荷载 k 滑轮组省力系数 3 钢丝绳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 其规格有6 19和6 37两种 6股 分别有19根或者37根钢丝捻成 前者钢丝粗硬 不易弯曲 多用作缆风绳 后者柔软 多用作起重用索 钢丝绳的容许拉力应满足下式要求 式中 s一钢丝绳的容许拉力一钢丝绳破断拉力换算系数r一钢丝绳的破断拉力总和 k 钢丝绳安全系数 4 横吊梁横吊梁亦称铁扁担 常用于柱和屋架等构件的吊装 用横吊梁吊柱可使柱身保持垂直 便于安装 用横吊梁吊屋架则可降低起吊高度和减少吊索的水平分力对屋架的压力 图1 5 24横吊梁1一吊环 2一滑轮 3一轮铀 4一吊索 5一挂钩孔 6一挂吊索的孔眼 7一桁架 8一转轴 9一横梁 a 滑轮横吊梁 8t以内的柱 b 钢板横吊梁 10t以内的柱 c 钢管 桁架横吊梁 屋架 5 1 6提升机 液压提升机 电动液压千斤顶 穿心式液压提升机 电动提升机 自升式电动螺旋千斤顶 两种 自升式电动螺旋千斤顶主要用在预制楼板的顶升 5 2 1混凝土构件的制作混凝土构件的制作分为工厂制作和现场制作 工厂制作 中小 型构件 如 屋面板 墙板 吊车梁等 多采用工厂制作 现场制作 大型构件或尺寸较大不便运输的构件 如屋架 桥面板 大梁 柱等 则采用现场制作 在条件许可时应尽可能采用叠浇法制作 叠层数量由地基承载能力和施工条件确定 一般不超过4层 上下层之间应做好隔离层 上层构件的浇筑应待下层构件混凝土达到设计强度的30 后才可进行 5 2 2混凝土构件的运输和堆放构件的支承位置和方法要得当 以保证构件受力合理 构件运输时混凝土强度应满足设计要求 若设计无要求时 则不应低于设计强度等级的75 构件应按照施工组织设计的平面布置图进行堆放 以免出现二次搬运 5 2混凝土结构安装工程 5 2 3构件安装工艺构件安装一般包括 绑扎 起吊 对位 临时固定 校正和最后固定等工序 1 柱的安装 1 单层厂房柱的安装1 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 一般中小型柱 自重13t以下 大多采用一点绑扎 对细长的柱 采用多点绑扎 对于有牛腿的柱 其绑扎点应选在牛腿以下200mm处 对于工字型断面和双肢柱 应选在矩形截面处 双肢柱 2 柱的起吊a单机吊装 a 旋转法 采用旋转法吊装柱子时 边升钩 边回转起重臂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 旋转法 安全差 吊升柱震动小 生产效率高 对起重机机动性要求高 多用于中小型柱的吊装 b 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 安全性高 柱脚处滑行时采取措施可减少滑行阻力 适用于柱较重 较长 起重机械回转半径不够场地狭窄的施工区域 b双机抬吊当柱子体型 重量较大 一台起重机为性能所限 不能满足吊装要求时 可采用两台起重机联合起吊 起吊时 同时升钩 离地30cm时 停止上升 两臂同时向杯口旋转主动机边旋转边提升 从动机只旋转不提升直至柱直立 然后缓慢落钩 将柱插入杯口中 负载分配计算 3 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1 5 36所示 4 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 垂直度 柱高不大于5m 偏差5mm 大于5m小于10m时 偏差10mm 柱高大于10m时 偏差为1 1000 且不大于20mm 对小型柱采用敲打斜块法 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 5 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 采用两次浇注法 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 一次浇筑至楔块底面 混凝土强度达到25 时 拔去楔块浇筑至杯口顶面 待混凝土强度到75 时 安装上部构件 2 装配式框架柱的安装 自学 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 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 吊车梁校正后 立即焊接牢固 并在空隙处浇筑细石混凝土进行最后固定 正等 吊车梁的标高主要取决 通线法 平移轴线法 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 3 钢筋混凝土屋架的安装 1 屋架绑扎 课本234页屋架的绑扎方法 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 2 屋架的扶直与就位 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 起重机位于屋架下弦一侧 升钩升臂 和反向扶直 起重机位于屋架上弦一侧 升钩降臂 两种方法 正向扶直与反向扶直的区别在于扶直过程中 一升臂 一降臂 升臂比降臂易于操作且比较安全 应尽可能采用正向扶直 3 屋架的吊升 对位与临时固定 屋架的吊升 将屋架吊离地面约500mm 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 屋架下弦中心线对定位轴线的移位偏差为5mm 屋架对位后立即进行临时固定 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 屋架校正后应立即电焊固定 5 屋架的双机抬吊 屋架起重量较大 采用两台起重机1 一机回转 一机跑吊2 双机跑吊 学生自学 4天窗架及屋面板的吊装 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 5门式刚架的安装6 混凝土渡槽的安装 5 3钢结构安装工程5 3 1钢构件的制作1 钢构件制作前的准备工作 1 钢结构的材料1 材料的类型 钢结构工程中常用的钢材主要有普通碳素钢 q235 低合金高强度结构钢 q345 q390 q420 和热处理低合金钢三类 2 材料的选择承重结构钢材应保证抗拉强度 伸长率 韧性 屈服点和硫 磷的极限含量 焊接结构应保证碳的极限含量 除此之外 对厚钢板结构 焊接结构 低温结构和采用含碳量高的钢材制作的结构 必要时还应保证冷弯性能 防止脆性破坏 对起重量大于50t的结构 还要有常温下冲击韧性保证 q235 20度 q345 40度 3 材料的验收和堆放验收 数量与品种是否与订单相符 质量保证书是否与钢材上打印的记号相符 表面不允许有节疤 裂纹 折叠 分层等缺陷 锈蚀深度不超过其负偏差值的1 2 钢材堆放要减少钢材的变形和锈蚀 节约用地 并使钢材提取方便 在端部固定标牌和编号 根据钢号不同 在钢材端部涂以不同颜色的油漆 2 制作前的准备工作钢结构加工制作前的准备工作主要有 详图设计和审查图纸 对料 编制工艺流程 布置生产场地 安排生产计划等 钢结构图纸一般由生产厂家负责 承包工程后 设计图纸 技术单位审批 同时材料订货 材料运输 钢结构加工 成品运输 现场安装 2 钢构件制作钢构件制作的工艺流程见图1 5 60 1 放样 号料和切割 放样 根据图纸1 1比例放出节点 核对各部分的尺寸 号料 核对材料 在材料上划出切割 铣 刨 弯曲 钻孔的位置 打冲孔 标出零件编号 根据配料表和样板进行套裁 尽可能节约材料 有利于切割和保证构件质量 有工艺规定时 应按规定方向取料 切割 气割 机械切割 等离子切割 高温高速等离子焰流 2 矫正和成型 矫正 主要有矫直 矫平 矫形三种 有火焰矫正 机械矫正 手工矫正 分为热矫正 冷矫正 成型 钢板弯曲 型材弯曲3 边缘和球节点加工精密切割代替刨铣加工螺栓球宜热锻成型4 制孔和组装在钢结构设计过程中 孔级别选择主要与螺栓抗剪有关系 有些钢结构设计手册将孔分为两类 孔分类由钻孔工艺来决定 1类孔统一用钻模钻孔 2类孔没有钻孔加工具体要求 gb50205标准制定时考虑与gb t3103 1规定同步将孔分为a b c三个等级 a b级相当于1类钻孔 螺栓分为两类三级 普通螺栓 高强度螺栓 普通螺栓分为a b c三级 级为精制螺栓 级为粗制螺栓 高强度螺栓分为摩擦型和承压型两种 5 表面处理和涂装和编号 对钢材表面毛刺 銲疤进行打磨处理 接触面抗滑移系数达到设计值 一般为0 45 0 55 钢材表面涂装防锈漆 涂料 涂装遍数 厚度满足设计要求 室外150微米 室内125微米