《结构安装工程》PPT课件.ppt

第六章结构安装工程 施工过程 构件 结构施工对象 结构 是个整体问题因此结构安装问题分两个层次研究从局部出发 施工技术 构件如何安装使之形成结构的一部分构件安装过程构件安装设备构件安装工艺要求从结构总体出发 施工组织形式 结构的所有构件的安装在时间上的秩序 即顺序 及在空间上的秩序结构中各构件的安装顺序结构中各构件的平面布置和安装路线 说明 装配式结构种类单层厂房多层厂房大跨度结构 各种结构作为一个整体问题 其施工技术及组织形式的原理大同小异 我们主要以单层钢筋混凝土装配式厂房为例介绍 构件的安装过程 工艺 设备 主要内容 第一节起重机械第二节构件安装工艺第三节单层厂房的施工组织形式第四节单层厂房的施工方案 第一节起重机械 设备的重点是起重设备 其他设备 在具体讲工艺时提一下 一 自行杆式起重机二 桅杆式起重机三 塔式起重机四 单层厂房起重机械的选型计算 一 自行杆式起重机 种类特点技术参数及之间关系适用条件 种类 履带式起重机汽车式起重机轮胎式起重机 履带式起重机 汽车式起重机 轮胎式起重机 特点 自行走 全回转 机动性好 优点 起重臂可升降 从而使起重参数可调以适应不同安装要求 优点 稳定性差 缺点 技术参数 起重量Q 在一定起重半径下 起重机能吊起的最大重量起重高度H 在一定起重半径下 起重机将构件吊起的最大高度 即从停机面到吊钩能升到的最高点之间的距离起重半径R 起重机回转中心到吊钩之间的水平距离 三个参数可分别在一定区间内变化 三个参数之间关系三参数都受起重臂长和起重臂仰角的制约 起重臂长一定 仰角增大 起重半径减少 起重高度 起重量增大 仰角减小 起重半径增大 起重高度 起重量减少 技术参数示意图 应用 厂房安装 构件装卸 二 桅杆式起重机 种类特点 需要现场设计 加工制作 若起重机结构的强度 刚度 稳定性很高 则起重高度和起重量可以很大 如金属格构式独角拔杆 起重高度可达75m 起重量可达100t以上参数 起重半径R 起重量Q 起重高度H是固定应用 没有起重机或起重机起重能力不足 三 塔式起重机 特点 起重高度 工作幅度大 效率高应用 多层及高层建筑种类 常按行走机构分成轨道式 爬升式 附着式参数 起重高度 起重力矩 工作幅度 起重量起重力矩 工作幅度 起重量 四 单层厂房起重机械的选型计算 起重机械选择任务 确定起重机械的类型 型号 数量 一 类型的选择 常用履带式起重机 二 型号的选择计算 三 数量的计算 一 类型的选择 单层工业厂房安装多采用自行杆式起重机在自行杆式起重机中履带式起重机应用最多 二 型号的选择计算 原则 选用的起重机机械应满足单层厂房中各种构件的安装各种构件安装的技术参数计算根据各种构件安装的技术参数要求选择起重机 各种构件安装的技术参数计算 构件安装要求的起重量Qi构件安装要求的起重高度Hi构件安装要求的起重半径Ri 起重量Qi的计算 构件安装要求的起重量QiQi Q1 Q2Q1 构件重量 t Q2 索具重量 t 起重高度Hi的计算 构件安装要求的起重高度HiHi h1 h2 h3 h4h1 安装支座表面高度 从停机面算起 h2 安装间隙 0 3m h3 绑扎点至构件吊起后底面的距离 h4 索具高度 即绑扎点与吊钩之间的距离 1m 图 起重高度计算示意图 起重半径Ri的计算 起重半径在选择起重机械时所起的作用最小起重半径的确定实际起重半径的确定 起重半径在选择起重机械时起什么作用 起重半径的实质是起重机到构件吊点之间的距离 粗略说就是起重机到构件之间的距离而起重机械在不同起重半径上所能达到的起重高度和起重量是不同的必须使所选起重机械在你实际起重半径上所能达到的起重量和起重高度大于构件安装所要求的起重量和起重高度即根据实际的Ri 查Q R H R曲线对应的QRi 和HRi 满足QRi QiHRi Hi因此 选起重机械光知道起重量和起重高度还不够 必须知道构件安装时的起重半径的要求 最小起重半径的确定 现场条件决定最小起重半径 现场条件分三种情况1 一般情况 起重机可以不受限制开到构件附近 对起重半径没有要求 不需要计算最小起重半径2 在构件和起重机之间的地面上有障碍 起重机不能开到构件附近 需要确定最小起重半径3 在构件和起重机之间的空中有障碍 起重机也不能自由的开到构件附近 也需要确定最小起重半径 1 一般情况下 起重机可以不受限制开到构件附近 对起重半径没要求 也不用计算 起重时可以使用机械的最小起重半径起吊这时只要所选起重机械的最大起重量和起重高度满足要求的起重高度和起重量即可 2 在构件和起重机之间的地面上有障碍 起重机不能开到构件附近 构件安装有最小起重半径的要求 最小起重半径很容易确定 根据现场地形条件确定 3 在构件和起重机之间的空中有障碍 如吊装屋面板时 起重机要跨过屋架 若停机点离屋架太近 起重臂容易与屋架碰撞 因此存在一个现场所要求的最小起重半径这种情况最小起重半径的确定复杂一些 需要根据起重臂不与空中障碍相碰撞的条件来确定 具体方法有 解析法图解法 Rmin F 解析法 最小臂长和最小半径的计算 图解法 Lmin P1P3 Rmin Lmincos F 图解法步骤 按比例绘出构件的安装标高 柱距中心和停机面线 根据 h1 h2 h3 h4 d0 在柱距中心线上定出P1的位置 根据g 1m定出P2点位置 根据起重机的E值绘出平行于停机面的水平线GH 联接P1P2 并延长使之与GH相交于P3 此点即为起重臂下端的铰点 量出P1P3的长度 即为所求的起重臂的最小长度 实际起重半径的确定 实际起重半径应大于或等于最小起重半径一般起重半径越小 施工越安全 为此实际施工所用的半径要尽可能小 故通常选实际的起重半径等于最小起重半径 根据各种构件起重参数要求选择起重机 根据上表查起重机的性能曲线图表 使所选起重机械满足所有构件的起重要求 便可确定起重机的型号根据上表数据选用w1 100型起重机 三 数量的计算 思考题 装配式结构安装常用起重机械种类 特点 应用条件自行杆式起重机的起重量 起重高度 起重半径的概念及之间的关系单层厂房结构安装起重设备选择的步骤 内容的说明一 柱的安装工艺二 梁的安装工艺三 屋架的安装工艺四 屋面板的安装工艺 第二节单层厂房构件的安装工艺 说明 1 装配式结构的构件种类很多 2 构件种类不同 即施工对象不同 工艺要求也随之不同 因此不能把所有构件捆在一起 像混凝土施工那样 不管是碎石混凝土还是卵石混凝土 通统叫混凝土 当成一个施工对象研究 必须分开研究有两种分法 1 从构件出发 研究各构件的准备 起吊 固定等等 2 从工艺出发 研究某种工艺时 分别研究柱 梁 板 屋架等工艺要求采用第一种方法 第一种分法 柱 准备 绑扎 起吊 就位 临时固定 校正 最后固定梁 准备 绑扎 起吊 就位 临时固定 校正 最后固定 绑扎 柱 梁 板 屋架起吊 柱 梁 板 屋架就位 柱 梁 板 屋架 第二种分法 一 柱的安装工艺 准备 绑扎吊升对位和临时固定校正最后固定 准备 杯低抄平杯口顶面弹线柱身三面弹出安装轴线 绑扎 一点绑扎斜吊绑扎 所需起重高度小 起吊效率高 对位不如直吊准确 应用较多直吊绑扎 所需起重高度大 起吊效率低 对位准确绑扎点位置 牛腿下200mm处两点或多点绑扎 长 细柱 抗弯能力低 可采用多点绑扎 吊升 根据在吊升过程中柱的运动特点 柱的吊升方法分为 旋转法 滑行法 根据起重机台数分为 单机起吊 双机抬吊单机旋转法起吊单机滑行法起吊双机旋转法起吊双机滑行法起吊双机抬吊时起重机负荷分配 单机旋转法起吊 特点 柱的运动 柱在吊升过程中柱身绕柱脚旋转而逐渐直立柱的布置 要求柱布置成三点共弧 不能三点共弧也要两点共弧 优点 效率高 柱不受震动缺点 起重机运动幅度大 重柱起吊时起重机失稳可能性增加应用 起重机机动性好 如自行杆时起重机 中 小型柱 柱按旋转法起吊要求布置 旋转法起吊时对柱的布置的要求 柱的不同布置形式对起重机操作及施工效率的影响 1 柱三点共弧布置时起重机升构 回转 效率高 2 柱两点共弧布置时起重机升构 回转 变幅 效率其次 3 柱任意布置时起重机升构 回转 变幅 负荷行走 效率最低旋转法起吊时对柱的布置的要求为了提高施工效率应尽量采用 三点共弧 不能 三点共弧 时也要 两点共弧 单机滑行法起吊 特点 柱的运动 柱脚沿地面滑行逐渐直立柱的布置 绑扎点位于杯口附近就可以优点 稳定性好 施工安全缺点 效率不如旋转法高 柱沿地面滑行时产生震动应用 重柱 长柱 柱的布置场地狭窄 不适合旋转法起吊 采用桅杆式起重机 双机旋转法起吊 双机滑行法起吊 双机抬吊时起重机负荷分配 对位和临时固定 距离杯底30 50mm处进行对位对位时从柱四周向杯口放入8个楔块 并用撬棍拨动柱脚以对准准线对位后略紧楔块 松钩且柱对中后将楔块打紧 使之临时固定 校正 包括平面位置 垂直度 标高的校正平面位置在对位时校正标高在杯底找平时校正垂直度校正按下图方法 最后固定 在柱脚和杯口的空隙中浇筑高一级标号的混凝土 分两次进行 先浇至楔块底面 待混凝土强度达到25 时拔去楔块将混凝土浇满杯口混凝土强度达到70 后方可安装上部构件 二 吊车梁的安装工艺 绑扎 起吊 对位和临时固定校正最后固定 绑扎 起吊 对位和临时固定 绑扎 两点对称绑扎起吊 水平起吊对为 缓缓落钩 争取一次对好轴线临时固定 垫铁垫平即可 校正 标高 取决于牛腿标高 一般误差不大垂直度 锤球检查 垫平平面位置 包括吊车梁纵轴线位置和吊车梁间的跨度 校正校正方法 通线法 依据先校正好的两个端部吊车梁 沿其轴线拉上钢丝通线 以之为标准逐根拨正平移轴线法 根据柱和吊车梁的定位轴线间的距离 一般为750mm 逐根拨正校正时间 屋盖吊装前 重的吊车梁屋盖吊装后 最后固定 焊接牢固并在接头处浇筑细石混凝土 三 屋架的安装工艺 扶直 就位绑扎起吊 对位和临时固定校正 最后固定 扶直 就位 扶直扶直前要进行吊装验算扶直方法正向扶直 起重机位于屋架下弦一边 升钩 升臂 施工安全 尽量采用反向扶直 起重机位于屋架上弦一边 升钩 降臂 施工不安全 尽量不采用就位按屋架安装顺序 靠柱边斜放或以3 5榀为一组平行柱边就位 就位位置的确定详后 绑扎 绑扎点位置 上弦节点处 左右对称绑扎点数目 跨度18m 四点绑扎 跨度 30m 四点绑扎并采用横吊梁吊索与水平线夹角 45 不满足时用横吊梁 起吊 对位和临时固定 起吊 水平起吊对位 超过柱顶300mm后 以定位轴线为基准 缓缓放到柱顶上临时固定 第一榀屋架用四根揽风绳两边拉牢 或与抗风柱连接 第二榀以后的各屋架用工具式支撑固定到前一榀屋架上 校正 最后固定 校正 锤球或经纬仪检查 见图固定 电焊固定 四 屋面板的安装工艺 多块叠吊或平吊法对位后立即焊接牢固 思考题 旋转法和滑行法吊装特点 优缺点 应用条件旋转法对柱布置有那些要求柱的 三点共弧 两点共弧 布置时旋转法起吊时起重机操作特点屋架绑扎点位置 数量有那些要求屋架扶直方式有几种 哪种更安全 第三节单层厂房结构安装在时间和空间上的组织 单层厂房结构安装方法其实质是结构安装在时间上的组织 即安装顺序单层厂房结构安装在空间上的组织起重机停机点位置及开行路线构件的平面布置 单层厂房结构安装方法 分件吊装法综合吊装法 分件安装法 分件安装法 分件安法是指起重机每开行一次 仅吊装一种或两种构件 图 第一次开行 吊装完全部柱子 并对柱子进行校正和最后固定 第二次开行 吊装吊车梁 连系梁及柱间支撑等 第三次开行 按节间吊装屋架 天窗架 屋面板及屋面支撑等 优点 构件有充分时间校正 构件可以分批进场 供应亦较单一 现场不致拥挤 吊具不需经常更换 操作程序基本相同 吊装速度快 可根据不同的构件选用不同性能的起重机 能充分发挥机械的效能 缺点 不能为后续工作及早提供工作面 起重机的开行路线长 应用 一般情况下都采用此方法 综合安装法 综合安装法 又称节间安装 是起重机在车间内一次开行中 分节间吊装完所有各种类型构件 即先吊装4 6根柱子 校正固定后 随即吊装吊车梁 连系梁 屋面板等构件 待吊装完一个节间的全部构件后 起重机再移至下一节间进行安装 图 优点 起重机开行路线短 停机点位置少 可为后续工作创造工作面 有利于组织立体交叉平行流水作业 以加快工程进度 缺点 要同时吊装各种类型构件 不能充分发挥起重机的效能 且构件供应紧张 平面布置复杂 校正困难 必须要有严密的施工组织 否则会造成施工混乱 故此法很少采用 应用 只有在某些结构 如门式结构 必须采用综合吊装时 或当采用桅杆式起重机进行吊装时 才采用综合吊装法 起重机停机点位置及开行路线 吊装屋架 屋面板等屋面构件起重机大多沿跨中开行 吊装吊车梁起重机沿跨边开行 吊装柱起重机可沿跨中或跨边开行某单跨车间采用分件吊装法起重机开行线路和停机点位置 吊柱时起重机开行路线 构件的平面布置要求 每跨构件尽可能布置在本跨内 如确有困难时 才考虑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 尽量减少起重机负重行驶的距离及起重臂的起伏次数 应首先考虑重型构件的布置 构件布置的方式应便于支模及混凝土的浇筑工作 预应力构件尚应考虑有足够的抽管 穿筋和张拉的操作场地 构件布置应力求占地最少 保证道路畅通 当起重机械回转时不致与构件相碰 所有构件应布置在坚实的地基上 构件的平面布置分预制阶段构件平面布置和吊装阶段构件就位布置 但两者之间有密切关系 需同时加以考虑 做到相互协调 有利吊装 预制阶段构件布置 柱预制时的布置屋架预制时的布置吊车梁预制时的布置 柱预制时的布置 斜向布置布置方法 按 三点共弧 布置或按 两点共弧 布置应用条件 柱旋转法起吊纵向布置布置方法 吊点靠近基础 吊点与柱基两点共弧应用条件 滑行法起吊 按 三点共弧 布置 步骤 图 首先 确定起重机开行路线到柱基中线的距离a 其值不得大于起重半径R 也不宜太靠近基坑边 以免起重机产生失稳现象 此外 还应注意起重机回转时 其尾部不得与周围构件或建筑物相碰 综合考虑以上条件后 即可划出起重机的开行路线 其次 确定起重机停机位置 以柱基中心M为圆心 吊装该柱的起重半径R为半径画弧与开行路线交于O点 O点即为吊装该柱的停机点 再以O点为圆心 R为半径画弧 然后在靠近柱基的弧上选一点K 具杯口外缘约200mm 为柱脚中心位置 又以K为圆心 以柱脚到吊点距离为半径画弧 两弧相交于S 以KS为中心画出柱的模板图 即为柱的预制位置图 标出柱顶 柱脚与柱到纵横轴线的距离 A B C D 作为预制时支模依据 提醒 布置柱时 尚应注意牛腿的朝向问题 当柱布置在跨内 牛腿应朝向起重机 柱布置在跨外 牛腿则应背向起重机 按 两点共弧 布置 应用 有时由于受场地或柱长的限制 柱的布置很难做到三点共弧 则可按两点共弧布置 方法 有两种一种是将柱脚与柱基安排在起重半径R的圆弧上 而将吊点放在起重半径R之外 图 吊装时先用较大的起重半径R 吊起柱子 并升起重臂 当起重臂由R 变为R后 停升起重臂 再按旋转法吊装柱 另一种是将吊点与柱基安排在起重半径R的同一圆弧上 两柱脚可斜向任意方向 图 吊装时 柱可用旋转法或滑行法吊升 柱的纵向布置 应用 当柱采用滑行法吊装时 可以纵向布置 图 布置方法 吊点靠近基础 吊点与柱基两点共弧 若柱长小于12m 为节约模板和场地 两柱可以迭浇 排成一行 图 若柱长大于12m 则可排成两行选浇 起重机宜停在两柱基的中间 每停机一次可吊两根柱子 图 屋架预制时的布置 布置方式屋架一般在跨内平卧迭浇预制 每迭3 4榀 布置方式有三种 图 斜向布置正反斜向布置正反纵向布置 应用 在上述三种布置形式中 应优先考虑斜向布置 因该种布置方式便于屋架的扶直就位 只有当场地受限制时 才采用其他两种形式 提醒 应考虑屋架扶直就位要求及扶直的先后顺序 应将先扶直后吊装的放在上层 同时也要考虑屋架两端的朝向 要符合吊装时对朝向的要求 吊车梁预制时的布置 可靠近柱基顺纵向轴线或略作倾斜布置 插在柱的空档中预制 如具有运输条件 也可在场外预制 吊装阶段构件布置 柱吊装阶段布置屋架吊装阶段布置场外预制构件 吊车梁 联系梁 屋面板 吊装阶段的布置 柱吊装阶段布置 因为柱预制阶段就是按照吊装要求布置的 因此吊装阶段不必再布置 或者说与预制阶段布置相同 屋架吊装阶段布置 斜向布置方法 见图 特点 起吊效率高 但占地面极大应用 较多纵向布置方法 见图 特点 起吊效率低 占地面积小应用 场地狭窄时应用 斜向布置 第一步 确定起重机吊屋架时的开行路线及停机位置 第二步 确定屋架就位的范围 第三步 确定屋架就位位置 第一步 确定起重机吊屋架时的开行路线及停机位置 起重机吊屋架时沿跨中开行 在图上画出开行路线 然后以欲吊装的某轴线 例如 轴线 的屋架中点M2为圆心 以所选择吊装屋架的起重半径R为半径画弧交开行路线于O2 O2即为吊 轴线屋架的停机位置 第二步 确定屋架就位的范围 屋架一般靠柱边就位 但屋架离开柱边的净距不小于200mm 并可利用柱作为屋架的临时支撑这样可定出屋架就位的外边线P P 另外 当起重机尾部至回转中心距离为A 则在开行路线A 0 5m范围内均不宜布置屋架或其他构件 据此画出虚线Q Q 在P Q两虚线间即为屋架的就位范围但屋架就位范围不一定需要这样大 应根据实际需要定Q Q 第三步 确定屋架就位位置 当确定屋架实际就位范围P Q后 便可画出中心线H H 屋架就位后的中点均在此H H线上 以吊 轴线屋架的停机点O2为圆心 以吊屋架的起重半径R为半径画弧交H H线于G点 则G点即 轴线屋架就位之中点 再以G为圆心 以屋架跨度的一半为半径画弧交P Q两线于E F两点 连接E F即为 轴线屋架的就位位置 其他屋架的就位位置均平行此屋架 端点相距6m 唯 轴线屋架由于已安装了抗风柱 需向后退至 轴线屋架就位位置附近就位 纵向布置 每组数量 一般以4 5榀为一组靠柱边顺轴纵向就位 间距 屋架与柱之间 屋架与屋架之间的净距不小于200mm 相互之间用铁丝及支撑拉紧撑牢 每组屋架之间应留3m左右的间距作为横向通道 位置 为避免在已吊装好的屋架下面去绑扎吊装屋架 屋架吊装时不能与已吊装好的屋架相碰 因此 每组屋架就位的中心线应位于该组屋架倒数第二榀吊装轴线之后约2m处 图 吊车梁 联系梁 屋面板吊装阶段的布置 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 屋面板等均在预制厂或附近的预制场制作 然后运至工地吊装 构件运至现场后 应按施工组织设计所规定位置 按构件吊装顺序及编号 进行就位或集中堆放 叠放高度 梁式构件叠放不宜过高 常取2 3层 大型屋面板不超过6 8层 吊车梁 连系梁的就位位置一般在其吊装位置的柱列附近 跨内跨外均可 屋面板的就位