结构安装工程完整ppt课件

1 23 04 2020 第6章结构安装工程 2 结构安装工程 将结构设计成许多单独的构件 分别在施工现场或工厂预制成型 然后在现场用起重机械将各种预制构件吊起并安装到设计位置上去的全部施工过程 用这种施工方式完成的结构 叫做装配式结构 3 4 柱间支撑和变形缝 5 6 单层工业厂房结构安装 结构类型 装配式钢筋混凝土结构 单厂特点 平面尺寸大 承重结构的跨度与柱距大 构件类型少 重量大 厂房内有设备基础 主要结构构件 柱 基础梁 吊车梁 连系梁 屋架 天窗架 屋面板等一般施工方法 基础 现浇 吊车梁 连系梁 天窗架 屋面板 工厂预制 柱 屋架 现场地面预制 7 结构吊装工艺流程 整体 放线基础开挖垫层绑扎基础钢筋支模浇筑混凝土 杯基完成 预制构件安装牛腿柱 回填土 吊车梁屋架屋面板砌围护墙做地坪单个构件 预制构件弹线绑扎起吊 就位 临时固定校正最后固定 8 6 1单厂结构吊装施工方案 结构吊装施工方案的内容包括 单位工程吊装方法和主要构件吊装方法的选择 起重机的选择 吊装工程顺序安排和构件平面布置等问题 9 6 1 1 结构吊装方法 单层工业厂房的结构吊装有分件安装法和综合吊装法两种 1分件吊装法 亦称大流水法 分件吊装的顺序 起重机每开行一次 仅吊装一种或两种构件 第一次开行 吊完全部柱子 并完成校正和最后固定工作 第二次开行 安装吊车梁 联系梁及柱间支撑等 第三次开行 按节间吊装屋架 天窗架 屋面支撑及屋面板等 分件吊装的优点是构件可分批进场 更换吊具少 吊装速度快 缺点是起重机开行路线长 不能为后续工作及早提供工作面 10 分件吊装法构件安装顺序 11 分件吊装法起重机第一次开行 吊完全部柱子 并完成校正和最后固定工作 12 2综合吊装法 是将多层房屋划分为若干施工层 起重机在每一施工层只开行一次 先吊装一个节间的全部构件 再依次安装其它节间等 待一层全部安装完再安装上一层构件 综合吊装的顺序 13 综合吊装法的构件安装顺序 14 两种方法比较 15 3 起重机的开行路线及停机位置 吊装屋架及屋面板时 起重机大多沿跨中开行 某单跨厂房的起重机开行路线及停机位置 吊装柱时 则应视跨度大小 构件尺寸 重量及起重机性能 可沿跨中开行或跨边开行 当柱布置在跨外时 起重机一般沿跨外开行 停机位置与跨边开行相似 从A轴进场 沿跨外开行吊装A列柱 再沿B轴跨边开行吊装B列柱 再转到B轴吊装B列吊车梁 连系梁 转到A轴扶直屋架及屋架就位 再转到A轴吊装A列吊车梁 连系梁 最后转至跨中吊装屋盖系统 进场 出场 16 17 6 1 2构件吊装工艺 1 吊装前的准备工作 室外现场准备工作 1 清理场地 平整压实道路 敷设水电管线 2 构件运输与堆放 3 杯口基础的顶面标线和杯底找平 4 构件的全面检查 弹线及编号 5 构件的拼装 临时加固 6 吊装用辅助工具准备 基础的准线 柱子的准线 18 2 柱的吊装工艺柱的吊装有单机一点起吊 中小型柱 两点起吊或双机抬吊 重型柱或配筋少而细长的柱 等方法 1 柱的绑扎柱的绑扎位置和点数根据柱的形状 断面 长度 配筋部位和起重机性能 由设计确定 施工中往往需验算吊装应力和裂缝宽度 自重13t以下的中小型柱常绑扎一点 重型柱或配筋少而细长的柱则需绑扎两点甚至三点 有牛腿的柱 一点绑扎的位置常选在牛腿以下 上柱较长时也可选在牛腿以上 工字型断面柱的绑扎点应选在矩形断面处 否则 应在绑扎位置用方木加固翼缘 双肢柱的绑扎点应选在平腹杆处 19 斜吊绑扎法 当柱平卧起吊的抗弯刚度满足要求时采用斜吊绑扎法 此法柱无需翻身 起重钩低于柱顶 当柱身较长 起重机臂长不够时较为方便 但因柱身倾斜 起吊后柱身与杯底不垂直 对中就位较困难 斜吊法绑扎示意 柱的斜吊绑扎法 20 a 一点绑扎 b 两点绑扎斜吊绑扎法1 吊索 2 椭圆销卡环 3 柱子 4 滑车 21 直吊绑扎法 当柱平卧起吊的抗弯刚度不足时 需先将柱翻身后再绑扎起吊 此法吊索从柱两侧引出 上端通过卡环或滑轮挂在铁扁担上 柱身成垂直状态 便于插入杯口和对中校正 由于铁扁担高于柱顶 起重臂长度稍长 直吊法绑扎示意 22 a 一点绑扎 b 两点绑扎直吊绑扎法1 第一支吊索 2 第二支吊索 3 活络卡环 4 铁扁担 5 滑车 23 排架柱翻身绑扎起吊 一点绑扎 24 排架柱翻身绑扎起吊 二点绑扎 25 斜吊绑扎法和直吊绑扎法对比 26 2 柱的起吊 单机吊装柱的常用方法有旋转法和滑行法 叠层平卧的柱在翻身柱的直吊绑扎法 27 柱布置时柱脚靠近杯口 柱的绑扎点 柱脚与杯口中心三者均位于起重半径的园弧上 即三点共弧 起吊时 起重机边升钩 边回转 使柱绕柱脚旋转而成直立状态 吊离地面插入杯口 旋转法 用旋转法吊柱 特点 旋转法振动小 效率高 一般中小型柱多采用旋转法吊升 但此法对起重机的回转半径和机动性要求较高 适用于自行杆式 履带式 起重机吊装 28 a 旋转过程b 平面布置旋转法吊柱1 柱子平卧时 2 起吊中途 3 直立 其施工要点是保持柱脚位置不动 并使柱的吊点 柱脚中心和杯口中心三点共圆 29 滑行法 单机 柱布置时吊点靠近杯口 柱的绑扎点与杯口中心均位于起重半径的园弧上 即两点共弧 起吊时 起重机只升钩 不回转 使柱脚沿地面滑行 至柱身直立吊离地面插入杯口 用滑行法吊柱 此法的特点是柱的布置灵活 起重半径小 起重杆不转动 操作简单 适用于柱子较长较重 现场狭窄或桅杆式起重机吊装 30 a 滑行过程b 平面布置滑行法吊柱1 柱子平卧时 2 起吊中途 3 直立 其施工要点是柱的吊点要布置在杯口旁 并与杯口中心两点共圆弧 31 3 就位和临时固定 对位 直吊法时 应将柱悬离杯底20 50mm处对位 斜吊法时则需将柱送至杯底 在吊索的一侧的杯口插入两个楔子 再通过起重机回转使其对位 对位时 在柱四周向杯口内放入8只楔子 用撬棍拨动柱脚 使吊装准线对准杯口上的吊装准线 临时固定 对位后 应将塞入的8只楔子逐步打紧作临时固定 以防对好线的柱脚移动 细长柱子的临时固定应增设缆风 32 柱子对位 33 临时固定和校准 34 4 校正 柱的校正主要是垂直度的校正 用两台经纬仪从柱的两个垂直方向同时观测柱的正面和侧面的中心线进行校正 柱的平面位置校正主要有钢钎校正法 反推法两种方法 反推法校正柱平面位置钢钎法校正柱垂直度柱的垂直度校正 柱的校正包括平面位置校正 标高和垂直度的校正 标高校正在吊装前通过调整杯底标高已经校正 平面位置校正通过对位在临时固定前已经校正 35 垂直度的校正方法 垂直度校正的常用方法有 螺旋千斤顶校正法 平顶 斜顶 立顶 敲打楔块法 钢管撑杆校正法 缆风校正法等 立顶法校正柱垂直度平顶法校正柱垂直度 36 钢管撑杆校正法1 钢管校正器 2 头部摩擦板 3 底板 4 钢柱 5 转动手柄 千斤顶斜顶法1 柱中线 2 铅垂线 3 楔块 4 柱 5 千斤顶 6 卡座 37 5 最后固定 校正完后应及时在柱底四周与基础杯口的空隙之间浇筑细石砼 捣固密实 使柱完全嵌固在基础内作为最后固定 浇筑工作分两次进行 第一次浇至楔块底面 待砼强度达25 设计强度后 拔出楔块再第二次浇筑砼至杯口顶面 钢结构柱与基础联接的灌浆模板钢结构柱的柱脚灌浆 钢柱 用锚固螺栓固定 并进行钢柱柱底灌浆 38 39 最后固定 40 3 吊车梁的吊装 吊车梁的吊装必须在基础杯口二次灌浆的砼强度达设计强度的70 以上方可进行 吊车梁应两点绑扎 对称起吊 两端用溜绳控制 吊装后需校正标高 平面位置和垂直度 就位时缓慢落钩 一次对好纵轴线 避免在纵轴线方向撬动吊车梁而导致柱偏斜 在检查校正吊车梁 可在屋盖吊装前校正 亦可在屋盖吊装后校正 较重的吊车梁 宜在屋盖吊装前校正 吊车梁的安装吊车梁的吊装 41 平面位置的校正 主要是检查吊车梁纵轴线以及两列吊车梁之间的跨度LK是否符合要求 吊车梁平面位置的校正 常用通线法及平移轴线法 通线法是根据柱轴线用经纬仪和钢尺准确地校正好一跨内两端的四根吊车梁的纵轴线和轨距 再依据校正好的端部吊车梁沿其轴线拉上钢丝通线 逐根拨正 平移轴线法是根据柱和吊车梁的定位轴线间的距离 一般为750mm 逐根拨正吊车梁的安装中心线 吊车梁校正后 应随即焊接牢固 并在接头处浇筑细石混凝土最后固定 42 43 吊车梁垂直度校正 44 屋架吊装的施工顺序是 绑扎扶直就位吊升对位临时固定校正和最后固定 4 屋盖的吊装 45 46 1 屋架的绑扎方法 屋架绑扎点应设在上弦节点处 左右对称 吊点的数目及位置一般由设计确定 设计无规定时应经吊装验算确定 当屋架跨度 18m时采用两点绑扎 屋架跨度为18 24m时采用四点绑扎 跨度为30 36m时采用9m横吊梁 四点绑扎 翻身扶直屋架时 吊索与水平线的夹角不宜小于60o 吊装时不宜小于45o 屋架两点绑扎屋架四点绑扎用横吊梁四点绑扎 18m18 24m30 36m 47 2 屋架的翻身扶直就位 屋架是平卧生产 吊装前必须先翻身扶直 由于屋架平面刚度差 翻身中易损坏 应事先进行吊装验算 18m以上的屋架应在屋架两端用方木搭设井字架 高度与下一榀屋架上平面同 以便屋架扶直后搁置其上 屋架重叠生产的翻身扶直 扶直方法有正向扶直和反向扶直 应尽可能采用正向扶直 48 正向扶直起重机位于屋架下弦一边 首先以吊钩对准屋架上弦中心 收紧吊钩 然后略略起臂使屋架脱模 随即起重机升钩升臂使屋架以下弦为轴缓缓转为直立状态 反向扶直起重机位于屋架上弦一边 首先以吊钩对准屋架上弦中心 接着升钩并降臂 使屋架以下弦为轴缓缓转为直立状态 49 屋架扶直就位方式示意图 50 3 屋架的吊升 屋架起吊后保持水平 不晃动 倾翻 吊离地面30cm后将屋架中心对准安装位置中心 然后徐徐垂直升钩 吊升超过柱顶约30cm 用溜绳旋转屋架使其对准柱顶 落钩时应缓慢进行 并在屋架接触柱顶时即刹车进行对位 升钩时屋架对准跨度中心 51 4 对位及临时固定 屋架对位应以定位轴线为准 第一榀屋架就位后在其两侧用四根缆风临时固定 并用缆风来校正垂直度 其它屋架用两根屋架工具式校正器撑牢在前一榀屋架上 第一榀屋架用缆风临时固定其它屋架的临时固定 15m跨以内的屋架用1根校正器 18m以上的屋架用2根校正器 临时固定稳妥后吊车方能脱钩 52 5 校正与最后固定 屋架的垂直偏差可用垂球或经纬仪检查 在屋架的中间和两端设置三处卡尺 挑出屋架中心线50cm 观测三个卡尺的标志是否在同一垂直面上 存在误差时 转动工具式屋架校正器上螺栓加以校正 在屋架两端的柱底上嵌入斜垫铁 屋架校正器屋架垂直度校正 校正无误后立即用电焊固定 焊接时应在屋架的两侧同时对角施焊 不得同侧同时施焊 53 5 天窗架 屋面板吊装 天窗架常用单独吊装 也可与屋架拼装成整体同时吊装 单独吊装时 应待屋架两侧屋面板吊装后进行 采用两点或四点绑扎 并用工具式夹具或园木进行临时加固 屋面板多采用一钩多块叠吊或平吊法 以发挥起重机的效能 吊装顺序 由两边檐口开始 左右对称逐块向屋脊安装 避免屋架承受半跨荷载 屋面板对位后应立即焊接牢固 每块板不少于三个角点焊接 天窗架的绑扎 吊装 多块叠吊多块平吊 54 55 56 6 1 3起重机的选择 包括起重机的类型选择 起重机型号选择和起重机数量的确定 人字扒杆加藤全液压汽车起重机三一重工履带起重机 57 1起重机的类型选择 选择起重机类型需综合考虑的因素 结构的跨度 高度 构件重量和吊装工程量 施工现场条件 工期要求 施工成本要求 本企业或本地区现有起重设备状况 一般来说 吊装工程量较大的单层装配式结构宜选用履带式起重机 工程位于市区或工程量较小的装配式结构宜选用汽车式起重机 道路遥远或路况不佳的偏僻地区吊装工程则可考虑独脚或人字扒杆或桅杆式起重机等简易起重机械 对多层装配式结构 常选用大起重量的履带式起重机或塔式起重机 对高层或超高层装配式结构则需选用附着式或内爬式塔式起重机 58 本课程设计采用履带式起重机履带式起重机由行走机构 回转机构 机身及起重臂组成 其起重量和起重高度较大 常用的起重量为100 500KN 目前最大起重量达3000KN 最大起重高度达135m 1 特点 操作灵活 使用方便 起重臂可分节接长 机身可3600回转 在平坦坚实的道路上可负重行走 换装工作装置后可成为挖土机或打桩机使用 是一种多功能 移动式吊装机械 59 履带式起重机的构造组成 60 61 2 主要技术参数起重量Q 所吊物件重量 不包括吊钩 滑轮组重量 起重高度H 起重吊钩中心至停机面的垂直距离 回转半径R 回转中心至吊钩的水平距离 三个参数的关系 当起重臂长度一定时 随着仰角的增加 起重量和起重高度增加 而起重半径减小 当起重臂仰角不变时 随着起重臂长度增加 则起重半径和起重高度增加 而起重量减小 62 W1 100起重机性能曲线1 臂长23m时的起重高度曲线 2 臂长23m时的起重量曲线 3 臂长13m时的起重高度曲线 4 臂长13m时的起重量曲线 63 2 起重机型号及臂长的确定1 根据 吊柱需计算 最重柱Q H 最高柱Q H 吊屋架计算 最重屋架Q H 吊屋面板计算 最高一块Q H 最远一块Q H 64 Q Q1 Q2 起重量单机吊装起重量按下式选择 Q1 构件重量 t Q2 索具重量 t 应先根据附录三及图1图2的内容统计本工程主要构件一览表 表格形式可参考下表 然后按下面的公式分别计算结构吊装参数 主要构件一览表 65 起重高度 起重机的起重高度 停机面至吊钩的距离 H按下式计算 H h1 h2 h3 h4 h1 安装支座表面高度 m h2 安装间隙 应不小于0 2m h3 绑扎点至构件起吊后底面的距离 m h4 索具高度 m 绑扎点至吊钩的距离 起重高度计算图 66 起重高度计算简图 67 起重半径 当起重机的停机位不受限制时 对起重半径没有要求 当起重机的停机位受限制时 需根据起重量 起重高度和起重半径三个参数查阅起重机性能曲线来选择起重机的型号及臂长 当起重机的起重臂需跨过已安装的结构去吊装构件时 为避免起重臂与已安装结构相碰 则就采用数解法或图解法求出起重机的最小臂长及起重半径 用图解法求起重臂的最小长度 最小臂长 68 式中 L 起重臂的长度 h 起重臂底铰至构件吊装支座的距离 h h1 Ef 起重钩需跨过已吊装结构的距离 g 起重臂轴线与已吊装屋架间的水平距离 至少取1mE 起重臂底铰至停机面的距离 起重臂的仰角 数解法 69 为求得最小臂长 对建立的等式进行微分 令 dL d 0得出 将 值代入6 3式 即可求出所需起重臂的最小长度 选用适当的起重臂长L 算出R F Lcos 根据R L 查起重机性能表或曲线 复核Q H 合格后 即可根据R值确定起重机吊装屋面板时的停机位置 70 图解法 步骤 A 按一定比例绘出欲吊装厂房一个节间的纵剖面图 并画出吊装屋面板时 起重钩需伸到的位置的垂线V V B 按地面实际情况确定停机面 并根据初选的型号 从外形尺寸表中查出起重臂底铰至停机面的距离E值 画出水平线H H 71 C 自屋架顶面向起重机方向水平量出一距离 g 1m 可得P点 D 过P点画若干条直线 被V V和H H两线所截 得出许多线段 取其中最短的一根即为所求的最小臂长 量出 角 即为起重臂仰角 注意 一般按上述方法先确定起重机位于跨中 吊装中间屋面板所需臂长及起重臂仰角 然后再复核吊装最边缘一块屋面板时 能否满足 72 2 按每组参数选定机械型号及臂长 查出所对应的R及Rmin 若所有构件采用一台机械 则各组参数应同时满足 选择原则 所选起重机的三个参数 即起重量Q 起重高度H 工作幅度 回转半径 R均需满足结构吊装要求 并根据计算结果和所选择的起重机列出主要构件吊装参数一览表 表格形式可参考下表 主要构件吊装参数一览表 73 6 2构件的平面布置及运输堆放 单层厂房现场预制构件的布置是一项重要工作 布置合理可避免构件在场内的二次搬运 充分发挥起重机械的效率 需在现场预制的构件主要是柱 屋架和吊车梁 其它构件可在构件厂或场外制作 单层厂房钢筋砼构件现场预制 74 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 75 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 76 1 现场预制构件的平面布置 柱的布置 有斜向布置和纵向布置两种布置方法 柱的斜向布置1 三点共弧 柱的斜向