5结构安装工程

1、2021/3/141第第5 5章章 结构安装工程n一、什么是结构安装工程?n将预制结构构件安装到指定位置的施工过程。 n二、结构安装工程包括什么?n构件吊装 构件连接2021/3/1425.1 5.1 起重机械与设备起重机械与设备n结构安装工程中常用的起重机械有:q桅杆式起重机q履带式起重机 q汽车式起重机q 轮胎式起重机 q塔式起重机 2021/3/143一、 桅杆式起重机n 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。n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。

2、2021/3/144一、 桅杆式起重机n缺点: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。n适用范围: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。 2021/3/145一、 桅杆式起重机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 牵缆式桅杆起重机 2021/3/1462021/3/147(二) 人字拔杆2021/3/148(三) 悬臂拔杆 2021/3/149(四) 牵缆式拔杆起重机2021/3/1410二、履带式起重机2021/3/1411二、履带式起重机 n优点及使用范围:履带接地面积大,起重

3、机能在较差的地面上行驶和工作,可负载移动,并可原地回转,故多用于单层工业厂房及旱地桥梁等结构吊装。n缺点:其自重大,行走速度慢,远距离转移时需要其他车辆运载。2021/3/1412三、汽车式起重机2021/3/1413三、汽车式起重机n优点:行驶速度快,转移迅速,对地面破坏小。n适用范围:特别适用于流动性大,经常变换地点的作业。n缺点:安装作业时稳定性差,为增加其稳定性,设有可伸缩的支腿,起重时支腿落地。这种起重机不能负荷行驶。由于机身长,行驶时的转弯半径大。 2021/3/1414四、轮胎式起重机2021/3/1415四、轮胎式起重机n与汽车式起重机相比其优点有:轮距较宽、稳定性好、车身短、

4、转弯半径小、可在360范围内工作。n缺点:行驶时对路面要求较高,行驶速度较汽车式慢;不适于在松软泥泞的地面上工作。 2021/3/14162021/3/1417五、 塔式起重机n塔式起重机的分类:q轨道式q爬升式q附着式2021/3/1418轨道式塔式起重机2021/3/1419轨道式塔式起重机2021/3/1420轨道式塔式起重机n3、QT-60/80型塔式起重机 q QT-60/80型塔式起重机也是塔顶回转式中型塔式起重机,但起重量及起重高度比QT1-6型塔式起重机大。 q这种起重机适用于层数较多的工业与民用建筑结构安装,尤其适合装配式大板房屋施工。2021/3/1421爬升式塔式起重机

5、2021/3/1422爬升式塔式起重机 n这类起重机主要用于高层（10层）框架结构安装及高层建筑施工。n其特点是机身小、重量轻、安装简单、不占用建筑物外围空间;适用于现场狭窄的高层建筑结构安装。但是,采用这种起重机施工,将增加建筑物的造价;司机的视野不良;需要一套辅助设备用于起重机拆卸。 2021/3/1423附着式塔式起重机 2021/3/1424六、起重设备n在构件安装过程中,常要使用一些吊装工具,如q 卷扬机q 滑轮组q 钢丝绳q 横吊梁 2021/3/14251、 卷扬机 n电动卷扬机主要由减速机、电动机、电磁抱闸、卷筒等部件组成。n在建筑施工中常用的电动卷扬机有快速（JJK型）和慢速

6、（JJM型）两种。n快速（JJK型）卷扬机主要用于垂直运输和打桩作业;慢速（JJM型）卷扬机主要用于结构吊装、钢筋冷拉和预应力钢筋张拉作业。2021/3/14262、 滑轮组 n滑轮组由一定数量的定滑轮和动滑轮以及绳索组成。n滑轮组既能省力又可改变力的方向,它是起重机的重要组成部分。n通过滑轮组能用较小吨位的卷扬机,起吊较重的构件。 2021/3/14273、 钢丝绳 n 结构安装中常用的钢丝绳是先由若干根钢丝捻成股,再由若干股围绕绳芯捻成绳。n常用钢丝绳一般为619、637、661三种（6股,每股分别由19、37、61根钢丝捻成）。 2021/3/14284、 横吊梁 n 横吊梁又称铁扁担,

7、常用形式有钢板横吊梁和钢管横吊梁。n钢板横吊梁是由3号钢钢板压制而成,一般用于吊装柱子。柱吊装采用直吊法时,用钢板横吊梁,使柱保持垂直,便于安装。n钢管横吊梁一般用于吊装屋架,钢管长612m。用钢管横吊梁吊装屋架可降低索具高度,减少吊索的水平分力对屋架的压力。2021/3/14295.2 单层工业厂房结构安装 n结构类型:装配式钢筋混凝土。n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。n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 2021/3/1430结构安装工艺流程n整体:n放线 基础开挖 垫层 绑扎基础钢筋 支模 浇筑混凝土（杯

8、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n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2021/3/1431一、一、 构件吊装工艺构件吊装工艺 n(一) 柱子的吊装q1、 柱及基础弹线、杯底抄平q(1) 弹线q柱:安装中心线、基础顶面线、地坪标高线。q基础:建筑定位轴线,柱的吊装准线 。2021/3/14322021/3/1433(一) 柱子的吊装n(2) 杯底抄平 q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。q抄平时,用12水泥砂浆或细石混凝土将杯底抹平至标志处。q柱基施工时,杯底标高控制值一

9、般均要低于设计值50mm。2021/3/1434(一) 柱子的吊装n2、 柱的绑扎n(1) 绑扎点数目与位置 q中、小型柱大多可绑扎一点,对于有牛腿的柱,吊点一般在牛腿下200mm处。q重型柱或配筋少而细长的柱（如抗风柱）,为防止起吊过程中柱身断裂,需绑扎两点。2021/3/1435(一) 柱子的吊装n(2) 绑扎方法 q1) 斜吊绑扎法 .q2) 直吊绑扎法2021/3/1436(一) 柱子的吊装2021/3/1437(一) 柱子的吊装2021/3/1438(一) 柱子的吊装n3、 柱的吊升 q旋转法q滑行法q两机抬吊2021/3/1439(一) 柱子的吊装n(1)旋转法 q柱吊升时,起重机

10、边升钩边回转,使柱身绕柱脚（柱脚不动）旋转直到竖直,起重机将柱子吊离地面后稍微旋转起重臂使柱子处于基础正上方,然后将其插入基础杯口。 2021/3/1440(一) 柱子的吊装n“三点共弧”:q柱基中心q柱脚中心q柱绑扎点 2021/3/1441(一) 柱子的吊装n旋转法特点和适用范围q振动小,生产效率较高;对平面布置要求高,对起重机的机动性要求高。q当采用自行杆式起重机时,宜采用此法。 2021/3/1442(一) 柱子的吊装n(2)滑行法 柱吊升时,起重机只升钩不转臂,使柱脚沿地面滑行柱子逐渐直立,起重机将柱子吊离地面后稍微旋转起重臂使柱子处于基础正上方,然后将其插入基础杯口。 2021/3

11、/1443(一) 柱子的吊装n滑行法特点和适用范围q振动大,对平面布置要求低,对起重机的机动性要求低。q设置托木、滚筒等。 q滑行法一般用于:柱较重、较长而起重机在安全荷载下回转半径不够时;或现场狭窄无法按旋转法排放布置时;以及采用桅杆式起重机吊装柱时等情况。2021/3/1444(一) 柱子的吊装n(3)双机抬吊q当柱的重量较大,使用一台起重机无法吊装时,可以采用双机抬吊。q双机抬吊仍可使用旋转法（两点抬吊）和滑行法（一点抬吊）。q滑行法中,为了使柱身不受振动,又要避免在柱脚加设防护措施的繁琐,可在柱下端增设一台起重机,将柱脚递送到杯口上方,成为三机抬吊递送法。 2021/3/1445双机抬

12、吊滑行法双机抬吊滑行法 双机抬吊递送法双机抬吊递送法2021/3/1446(一) 柱子的吊装n当采用双机抬吊时,为使各机负荷均不超过该机的起重能力,应进行负荷分配,其计算方法为:212125. 1dddQP211225. 1dddQP式中 Q柱的重量（t）;P1第一台起重机的负荷 P2第二台起重机的负荷 d1、d2分别为起重机吊点至柱重心的距离 2021/3/1447(一) 柱子的吊装QP1P2d2d1P1P2d2d1Q负荷分配计算简图（a）两点抬吊（b）一点抬吊2021/3/1448(一) 柱子的吊装n4、 柱的对位、临时固定 q直吊法: 悬离杯底适当距离进行对位q斜吊法:可在柱脚接近杯底时

13、,插入两个楔子,回转进行对位,8个楔块,撬棍拨动柱脚 ,使柱基本保持垂直 2021/3/1449(一) 柱子的吊装n5、 柱的校正、最后固定 q 柱的校正包括平面位置、标高和垂直度的校正。q柱的标高校正:在基础杯底抄平时完成q平面位置校正:在对位、临时固定时完成q垂直度校正:在临时固定后进行2021/3/1450(一) 柱子的吊装n柱垂直度的校正方法:q当垂直偏差值较小时,可用敲打楔块的方法或用钢钎来纠正;q当垂直偏差值较大时,可用千斤顶校正法、钢管撑杆斜顶法及缆风绳校正法n垂直偏差的允许值:柱高H5m时为5mm;柱高H5m时为10mm;当柱高H10m时为1/1000柱高,且不大于20mm。n

14、柱的最后固定:用细石混凝土分两次浇筑2021/3/1451(二) 吊车梁的吊装 n1.吊车梁的吊装n吊车梁吊装时应两点对称绑扎,吊钩垂线对准梁的重心,起吊后吊车梁保持水平状态。n在梁的两端设溜绳控制,以防碰撞柱子。对位时应缓慢降钩,将梁端吊装准线与牛腿顶面吊装准线对准。 2021/3/1452(二) 吊车梁的吊装 n2.吊车梁的校正 n包括:平面位置、标高和垂直度的校正n吊车梁的校正工作一般应在厂房结构校正和固定后进行,以免屋架安装时,引起柱子变位,而使吊车梁产生新的误差n对较重的吊车梁,由于脱钩后校正困难,可边吊边校,但屋架固定后要复查一次。 2021/3/1453(二) 吊车梁的吊装 n2

15、.吊车梁的校正n标高的校正:在基础杯底调整时基本完成,如仍有误差,可在铺轨时,在吊车梁顶面抹一层砂浆来找平。n垂直度校正:用垂球检查,偏差应在5mm以内,可在支座处加铁片垫平。n平面位置校正:主要检查吊车梁纵轴线和跨距是否符合要求。2021/3/1454(三) 屋架的吊装 n屋架吊装的施工顺序是:n n 绑扎n 扶直就位n 吊升n 对位n 临时固定n 校正和最后固定 2021/3/1455(三) 屋架的吊装 n1、 屋架的绑扎 n屋架在扶直就位和吊升两个施工过程中,绑扎点均应选在上弦节点处,左右对称。n绑扎吊索内力的合力作用点（绑扎中心）应高于屋架重心,这样屋架起吊后不宜转动或倾翻。 2021

16、/3/1456(三) 屋架的吊装 2021/3/1457(三) 屋架的吊装n2、 屋架的扶直与就位 q钢筋混凝土屋架或予应力混凝土屋架一般均在施工现场平卧叠浇。q因此,屋架在吊装前要扶直就位,即将平卧制作的屋架扶成竖立状态,然后吊放在预先设计好的地面位置上,准备起吊。 2021/3/1458(三) 屋架的吊装n1）屋架扶直方式:q正向扶直:升钩升臂 R减小q反向扶直:升钩降臂 R增大n2）屋架的就位q同侧就位q异侧就位2021/3/1459(三) 屋架的吊装 （a）正向扶直 （b）反向扶直2021/3/1460(三) 屋架的吊装n3、屋架的吊升、对位与临时固定 q屋架的吊升方法有:q单机吊装q

17、双机抬吊:双机抬吊仅在屋架重量较大,一台起重机的吊装能力不能满足吊装要求的情况下采用。 2021/3/1461(三) 屋架的吊装n屋架对位:以建筑物的定位轴线为准。n临时固定:第一榀屋架的临时固定,可用四根缆风绳从两边拉牢。第二榀屋架以及其后各榀屋架可用屋架校正器临时固定在前一榀屋架上。每榀屋架至少用两个屋架校正器。 2021/3/1462(三) 屋架的吊装2021/3/1463(三) 屋架的吊装n屋架的校正与最后固定 q垂直度的校正,用经纬仪或垂球检查,用屋架校正器或缆风绳校正。 q屋架校正完毕,立即用电焊固定。 2021/3/1464(三) 屋架的吊装n2、屋架的双机抬吊 q1） 一机回转

18、,一机跑吊q2） 双机跑吊 2021/3/1465(四) 天窗架和屋面板的吊装n 天窗架和屋面板的吊装 q屋面板一般有预埋吊环,用带钩的吊索钩住吊环即可吊装。大型屋面板有四个吊环,起吊时,应使四根吊索拉力相等,屋面板保持水平。为充分利用起重机的起重能力,提高工效,也可采用一次吊升若干块屋面板的方法。 2021/3/1466(四) 天窗架和屋面板的吊装n屋面板的安装顺序,应自两边檐口左右对称地逐块铺向屋脊,避免屋架受荷不均匀。n屋面板对位后,应立即电焊固定。n天窗架的吊装应在天窗架两侧的屋面板吊装后进行。其吊装方法与屋架基本相同。 2021/3/1467二、二、 结构吊装方案结构吊装方案 n单层

19、厂房结构安装工程施工方案内容包括:q结构吊装方法q起重机的选择q起重机的开行路线q构件的平面布置2021/3/1468(一) 结构吊装方法 n 单层厂房结构吊装方法有q 分件吊装法q 综合吊装法2021/3/1469(一) 结构吊装方法 n1、 分件吊装法 q起重机每开行一次,仅吊装一种或几种构件。一般厂房分三次开行吊装完全部构件。第一次开行,吊装柱,应逐一进行校正及最后固定;第二次开行,吊装吊车梁、连系梁及柱间支撑等;第三次开行,以节间为单位吊装屋架、天窗架和屋面板等构件 2021/3/1470(一) 结构吊装方法 n分件吊装法的优点: q能够充分发挥起重机的工作性能。q在吊装过程中,吊具不

20、需要经常更换,操作易于熟练,吊装速度快。q能给构件临时固定、校正及最后固定等工序提供充裕的时间。q构件的供应及平面布置比较简单。q目前,一般单层厂房结构吊装多用此法2021/3/1471(一) 结构吊装方法 n分件吊装法的缺点:q起重机开行路线长q形成结构空间的时间长q在安装阶段稳定性较差 2021/3/1472(一) 结构吊装方法n2、 综合吊装法 q起重机一次开行,以节间为单位安装所有的结构构件。具体做法是:先吊装46根柱,随即进行校正和最后固定。然后吊装该节间的吊车梁、连系梁、屋架、天窗架、屋面板等构件。 2021/3/1473(一) 结构吊装方法n综合吊装法优点:q起重机开行路线短q停

21、机次数少q能及早交出工作面,为下一工序创造施工条件2021/3/1474(一) 结构吊装方法n综合吊装法缺点:q起重机的能力不能充分发挥;q索具更换频繁,操作多变,影响生产效率的提高;q校正及固定工作时间紧张;q构件供应复杂,平面布置拥挤。q一般情况下,不宜采用这种吊装方法 2021/3/1475(二) 起重机的选择n1、 起重机类型的选择 q起重机的类型主要是根据厂房的结构特点、跨度、构件重量、吊装高度、吊装方法及现有起重设备条件等来确定。要综合考虑其合理性、可行性和经济性。 2021/3/1476(二) 起重机的选择 n2、 起重机型号的选择 q确定起重机的类型以后,要根据构件的尺寸、重量

22、及安装高度来确定起重机型号。所选定的起重机的三个工作参数起重量Q、起重高度H、起重半径R要满足构件吊装的要求。 2021/3/1477(二) 起重机的选择 n1) 起重量 q起重机的起重量必须大于或等于所安装构件的重量与索具重量之和,即 q式中 起重机的起重量,kN;q 1 构件的重量,kN;q 2 索具的重量（包括临时加固件重量）,kN。 2021/3/1478(二) 起重机的选择 n2) 起重高度 q起重机的起重高度必须满足所吊装的构件的安装高度要求,即 q式中H 起重机的起重高度（从停机面算起至吊钩）m q h1 安装支座顶面高度（从停机面算起）,m; q h2 安装间隙,视具体情况而定

23、,但不小于0.3m;q h3 绑扎点至起吊后构件底面的距离,m;q h4 索具高度（从绑扎点到吊钩中心距离）,m2021/3/1479(二) 起重机的选择 2021/3/1480(二) 起重机的选择 n 3) 起重半径 q 当起重机可以不受限制地开到吊装位置附近时,对起重机的起重半径没有要求。q 对起重机的起重半径有要求的情况有:起重机需要跨越地面上某些障碍物吊装构件时,如跨过地面上已预制好或就位好的屋架吊装吊车梁时;吊柱子等构件时,开行路线已定的情况下;吊装屋架等构件时,开行路线及构件就位位置已定的情况下。 2021/3/1481(二) 起重机的选择 n最小臂长 的确定q吊装平面尺寸较大的构

24、件时,应使构件不与起重臂相碰撞（如吊屋面板）;跨越较高的障碍物吊装构件时,应使起重臂不碰到障碍物,如跨过已安装好的屋架或天窗架,吊装屋面板、支撑等构件时,应使起重臂不碰到已安装好的结构。 2021/3/1482(二) 起重机的选择 n最小臂长 的确定方法q数解法 q图解法 2021/3/1483(二) 起重机的选择 2021/3/1484(三) 起重机开行路线、停机位置及构件平面布置n1、 柱子吊装起重机开行路线及构件平面布置 q(1) 起重机开行路线 q吊装柱时视厂房跨度大小、柱的尺寸和重量及起重机的性能,起重机开行路线有跨中开行、跨边开行及跨外开行三种。 2021/3/14852021/3

25、/1486(三) 起重机开行路线、停机位置及构件平面布置 n(2) 柱的平面布置 q柱的现场预制位置即为吊装阶段的就位位置q斜向布置:旋转法吊装、滑行法吊装q纵向布置:滑行法吊装2021/3/1487(三) 起重机开行路线、停机位置及构件平面布置 2021/3/1488(三) 起重机开行路线、停机位置及构件平面布置 n2、 吊车梁吊装起重机开行路线及构件平面布置q吊车梁吊装起重机开行路线一般是在跨内靠边开行。若在跨中开行,一个停机点可吊两边的吊车梁。q吊车梁一般在场外预制,有时也在现场预制;吊装前就位堆放在柱列附近,或者随吊随运。 2021/3/1489(三) 起重机开行路线、停机位置及构件平

26、面布置 n3、 屋盖系统吊装起重机开行路线及构件平面布置 q(1) 屋架预制位置与屋架扶直就位起重机开行路线q 屋架一般在跨内平卧叠浇预制,每叠34榀。布置方式有正面斜向、正反斜向、正反纵向布置三种 2021/3/1490(三) 起重机开行路线、停机位置及构件平面布置 2021/3/1491(三) 起重机开行路线、停机位置及构件平面布置n(2) 屋架就位位置与屋盖系统吊装起重机开行路线 q屋架吊装前先扶直就位再吊装,可以提高起重机的吊装效率并适应吊装工艺的要求。屋架的就位排放位置有靠柱边斜向就位和靠柱边成组纵向就位两种。 2021/3/1492(三) 起重机开行路线、停机位置及构件平面布置n斜

27、向排放方式具体布置方式如下: q1）确定起重机开行路线及停机点。 q2）确定屋架排放范围。 q3）确定屋架就位位置。 2021/3/1493(三) 起重机开行路线、停机位置及构件平面布置n(3) 屋面板就位堆放位置 q屋面板的就位位置,跨内跨外均可。根据起重机吊装屋面板时的起重半径确定。一般情况下,当布置在跨内时,大约后退34个节间开始堆放;当布置在跨外时,应后退12个节间开始堆放。 2021/3/14945.3 装配式框架结构构件吊装 n多层装配式框架结构吊装的特点是:q房屋高度大而占地面积较小q构件类型多、数量大q接头复杂、技术要求较高等。2021/3/1495一、一、 起重机械的选择与布

28、置起重机械的选择与布置 n(一) 起重机械的选择 q 5层以下的民用建筑及高度在18m以下的工业厂房或外形不规则的多层厂房,选用履带式、汽车式或轮胎式起重机较适合。q起重机可在跨内开行,用综合吊装法;起重机也可在跨外开行,采用分层大流水吊装。 2021/3/1496(一) 起重机械的选择 q多层房屋总高度在25m以下,宽度在15m以内,构件重量在23t以下,一般可选用QT1-6型塔式起重机（起重力矩为4045kNm）或具有相同性能的其他轻型塔式起重机。q 10层以上的高层装配式结构,由于高度大,普通塔式起重机的安装高度不能满足要求,需采用爬升式或附着式自升塔式起重机。2021/3/1497(二

29、) 起重机械的布置n塔式起重机的布置方案q1）单侧布置2) 双侧（或环形）布置 3) 跨内单行布置 4) 跨内环行布置 2021/3/14982021/3/1499二、二、 结构吊装方法结构吊装方法 n结构吊装方法主要有两种结构吊装方法主要有两种 n(一) 分件吊装法 n(二) 综合吊装法 2021/3/14100(一) 分件吊装法n(一) 分件吊装法n 按流水方式不同,可分为:q分层分段流水吊装法q分层大流水吊装法q 2021/3/14101(一) 分件吊装法n1、 分层分段流水吊装法q 分层分段流水吊装法是将多层房屋划分为若干施工层,每一个施工层再划分为若干吊装段。q 起重机在每一个吊装段

30、内按照柱、梁、板的顺序分次进行吊装,每次开行吊装一种构件,直至该段的构件全部吊装完毕,再转移到另一段,待每一施工层各吊装段构件全部吊装完毕并最后固定后再吊装上一施工层构件。 2021/3/14102(一) 分件吊装法n2、 分层大流水吊装法n 分层大流水吊装法是每个施工层不再划分吊装段,而按一个楼层组织各工序的流水。这种方法需要的临时固定支撑较多,适用于房屋面积不大的工程。2021/3/14103(一) 分件吊装法n分件吊装法的优点是:n容易组织吊装、校正、焊接、灌浆等工序的流水作业;n容易安排构件供应和现场布置工作n每次安装同类型构件,可减少起重机变幅和索具更换次数,从而提高安装效率。202

31、1/3/14104(二) 综合吊装法 n 综合吊装法是以一个柱网（节间）或若干个柱网（节间）为一个吊装段,以房屋全高为一个施工层组织各工序流水。起重机把一个吊装段的构件吊装至房屋全高,然后转入下一吊装段。 2021/3/14105(二) 综合吊装法 n综合吊装法适用于下列情况:q采用履带式（或轮胎式）起重机跨内开行安装框架结构;q或采用塔式起重机而不能布置在房屋外侧进行吊装;q或房屋宽度大、构件重,只有把起重机布置在跨内才能满足吊装要求时。 2021/3/14106三、三、 框架结构构件吊装框架结构构件吊装 n(一) 柱的吊装 q为了便于预制和吊装,各层柱截面应尽量保持不变,而以改变配筋或混凝土强度等级来适应荷载的变化。柱长度一般12层楼高为一节,也可34层为一节,视起重机性能而定。 2021/3/14107(一) 柱的吊装 n多层框架柱,由于长细比较大,吊装时必须合理选择吊点位置和吊装方法,必要时应