情景六结构安装工程

1、情景六情景六 结构安装工程结构安装工程山东华宇职业技术学院建筑工程管理专业情景六情景六 结构安装工程结构安装工程 1.起重机械2.单层工业厂房结构吊装3.特殊结构构件吊装第六章 结构安装工程1：结构安装工程是用各种类型的起重机械将预制好的结构构件安装到设计位置的施工过程，是装配式结构工程施工的主导工程。它直接影响装配式结构工程的施工进度、工程质量和成本。2：装配式结构工程的施工特点是结构构件生产工厂化、现场施工装配化。这种施工方法可以改善工人的劳动条件，提高劳动生产率，加快施工进度，降低工程成本。为了充分发挥装配化施工的优越性，在拟定结构安装工程施工方案时，要根据结构特点、机械设备条件及施工工

2、期的要求，合理地选择安装机械，确定合理的构件安装工艺、结构安装方法及起重机开行路线和构件的平面布置，以达到缩短工期、保证工程质量、降低工程成本的目的。第一节 起重机械 结构安装工程中常用的起重机械有：桅杆式起重机、自行杆式起重机和塔式起重机三大类。一：桅杆式起重机一：桅杆式起重机 桅杆式起重机是将桅杆式的起重支杆设立于地面上进行起吊构件的起重机械。1：特点 它具有制作简单，装拆方便，起重量较大(可达100t以上)，受地形限制小，能用于其他起重机械不能安装的一些特殊结构设备等优点；但它的灵活性差，服务半径小，移动困难，需要拉设较多的缆风绳，故一般只适用于安装工程量比较集中的工程，或无电源的地方及

3、无大型设备的施工企业。2：分类 桅杆式起重机按其构造不同，可分为独脚拔杆、人字拔杆、悬臂拔杆和牵缆式拔杆起重机等。独脚拔杆 仅由一根拔杆和起重滑轮组、卷扬机、缆风绳和锚碇等组成。使用时，拔杆应保持不大于10的倾角，以便吊装的构件不致碰撞拔杆，底部设置在硬木或钢制的支座上。缆风绳数量一般为612根，与地面夹角为3045，角度过大则对拔杆产生较大的压力。拔杆起重能力，应按实际情况加以验算。木独脚拔杆常用圆木制作，圆木梢径2032cm，起重高度为15m以内，起重量10t以下；钢管独脚拔杆，一般起重高度在30m以内，起重量可达30t；格构式独脚拔杆起重高度达7080m，起重量可达100t以上。(a)木

4、拔杆 (b)格构式金属拔杆人字拔杆 人字拔杆由两根圆木或钢管或格构式截面的独脚拔杆在顶部相交成2030夹角，以钢丝绳绑扎或铁件铰接起来，下悬起重滑轮组，底部设置拉杆或拉绳，以平衡拔杆本身的水平推力。拔杆下端两脚距离约为高度的1/21/3。人字拔杆的优点是侧向稳定性好，缆风绳较少(一般不少于5根)；缺点是构件起吊后活动范围小，一般仅用于安装重型构件或作为辅助设备以吊装厂房屋盖体系上的轻型构件。人字拔杆悬臂拔杆 在独脚拔杆的中部2/3高度处装上一根起重臂，即成悬臂拔杆。起重臂可以回转和起伏，可以固定在某一部位，亦可根据需要沿杆升降。为了使起重臂铰接处的拔杆部分得到加强，可用撑杆和拉条(或钢丝绳)进

5、行加固。其特点是有较大的起重高度和起重半径；悬臂起重杆左右摆动角度大(120170)，使用方便。但因起重量较小，故多用于轻型构件的吊装。(a)一般形式 (b)带加劲杆 (c)起重臂杆可沿拔杆升降 悬臂拔杆牵缆式拔杆起重机 牵缆式拔杆起重机是在独脚拔杆的下端装上一根可以回转和起伏的起重臂而组成。整个机身可作360回转，具有较大的起重半径和起重量，并有较好的灵活性。该起重机的起重量一般为1560t，起重高度可达80m，多用于构件多、重量大且集中的结构安装工程。其缺点是缆风绳用量较多。 牵缆式拔杆起重机二：自行杆式起重机二：自行杆式起重机 常用的自行杆式起重机有履带式起重机、汽车式起重机和轮胎式起重

6、机三种。 1：履带式起重机1）构造 履带式起重机由行走机构、回转机构、机身及起重臂等部分组成。行走机构为两条链式履带；回转机构为装在底盘上的转盘，使机身可回转360。起重臂下端铰接于机身上，随机身回转，顶端设有两套滑轮组(起重及变幅滑轮组)，钢丝绳通过起重臂顶端滑轮组连接到机身内的卷扬机上，起重臂可分节制作并接长。 2）特点 履带式起重机操作灵活，使用方便，有较大的起重能力，在平坦坚实的道路上还可负载行走，更换工作装置后可成为挖土机或打桩机，是一种多功能机械。但履带履带式起重机1机身；2行走机构；3回转机构；4起重臂 5起重滑轮组；6变幅滑轮组式起重机行走速度慢，对路面破坏性大，在进行长距离转

7、移时，应用平板拖车或铁路平板车运输。 3)：参数 通常履带式起重机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。 起重量Q不包括吊钩、滑轮组的重量， 起重半径R指起重机回转中心至吊钩的水平距离 起重高度H是指起重吊钩中心至停机面的垂直距离。4):履带式起重机稳定验算。 履带式起重机在正常条件下工作，机身可以保持稳定。当起重机进行超载吊装或接长臂杆时，为了保证起重机在吊装过程中不发生倾覆事故，应对起重机进行整机稳定验算。2:汽车式起重机 汽车式起重机常用于构件运输、装卸和结构吊装， 汽车式起重机特点是转移迅速，对路面损伤小；但吊装时需使用支腿，不能负载行驶，也不适于在松软或泥泞

8、的场地上工作。 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，但其行走装置为轮胎。起重机构及机身装在特制的底盘上，能全圆回转。随着起重量的大小不同，底盘上装有若干根轮轴，配有410个或更多个轮胎，并有可伸缩的支腿；起重时，利用支腿增加机身的稳定，并保护轮胎。必要时，支腿下可加垫块，以扩大支承面。 轮胎式起重机三：塔式起重机三：塔式起重机1： 塔式起重机的塔身直立，起重臂安在塔身顶部，可作360回转。它具有较高的起重高度、工作幅度和起重能力，工作速度快，生产效率高，机械运转安全可靠，操作和装拆方便等优点，在多层、高层房屋结构安装中应用最广。2： 塔式起重机按行走机构、变幅方式、回

9、转机构位置及爬升方式的不同而分成若干类型。现仅就轨道式、爬升式和附着式塔式起重机的性能予以介绍。轨道式塔式起重机 轨道式塔式起重机能负荷行走，能同时完成水平运输和垂直运输，且能在直线和曲线轨道上运行，使用安全，生产效率高，起重高度可按需要增减塔身、互换节架。但因需要铺设轨道，装拆及转移耗费工时多，台班费较高。常用的型号有QT12、QT16、QT60/80、QT20型等。 QT16型塔式起重机爬升式塔式起重机 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12层楼便爬升一次。其特点是塔身短，不需轨道和附着装置，不占施工场地，但

10、全部荷载均由建筑物承受，拆卸时需在屋面架设辅助起重设备 爬升式塔式起重机 爬升过程示意图附着式塔式起重机 附着式塔式起重机是紧靠拟建的建筑物布置，塔身可借助顶升系统自行向上升高，随着建筑物和塔身的升高，每隔20m左右采用附着支架装置，将塔身固定在建筑物上，以保持稳定。图11为QT410型自升式四用塔式起重机(可附着、可固定、可行走、可爬升)。其起重量为5100kN，起重半径335m(小车变幅)，起重高度160m，最大起重力矩1600kNm，每次接高2.5m， (a) 全貌图 (b) 锚固装置图 QT410型起重机的自升系统包括顶升套架、长行程液压千斤顶、承座、顶升横梁及定位销等。液压千斤顶的缸

11、体安装在塔顶底部的承座上，其顶升过程可分为五个步骤。(a)准备状态 (b)顶升塔顶 (c)推入标准节 (d)安装标准节 (e)塔顶与塔身连成整体 四、起重设备结构吊装工程中除了起重机外，还要使用和许多辅助工具及设备，如卷扬机、钢丝绳、滑轮组、横吊梁等。1： 卷扬机 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。 卷扬机必须用地锚予以固定，以防工作时产生滑动或倾覆。根据牵引力的大小，固定卷扬机的方法有螺栓锚固法、水平锚固法、立桩锚固法和压重锚固法四种。 卷扬机至构件安装位置的水平距离应大于构件的安装高度，即当构件被吊到安装位置时。操作者视线仰角应小于45。卷扬机的安装位置还应使其距第

12、一个导向滑轮的距离为卷筒长度的15倍，即当钢丝绳在卷筒边时，与卷筒轴中垂线的夹角不大于2。另外，钢丝绳引人卷筒时应接近水平，并应从卷筒的下面引人，以减少倾覆力矩。2： 钢丝绳 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。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），其钢丝的抗拉强度为1400、1550、1700、1850、2000（MPa）五种。 起重滑轮组钢丝绳的选择应使钢丝绳可能承受的最大拉力（SG）不大于钢丝绳的允许拉力（Sg），钢丝绳可能承受的最大拉力（SG）应根据滑轮组跑头拉力（S），并考虑钢丝绳进入卷扬机途中经

13、过的导向滑轮阻力的影响来确定。3： 滑轮组 滑轮组由一定数量的定滑轮和动滑轮以及绳索组成。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。通过滑轮组能用较小吨位的卷扬机，起吊较重的构件。 滑轮组的名称常以组成滑轮组的定滑轮和动滑轮的数量来表示，如由四个定滑轮和四个动滑轮组成的滑轮组称为“四、四”滑轮组；由五个定滑轮和四个动滑轮组成的滑轮组称为“五、四”滑轮组，其余类推。 滑轮组能省多少力，主要取决于工作线数和滑轮轴承处的摩擦阻力。其工作线数是滑轮组中共同负担构件重量的绳索根数，即取动滑轮为离体所截断的绳索根数。滑轮组的跑头拉力和滑轮组的允许荷载（设备能力）之间的关系。 结构吊装起重机

14、械常用的滑轮组是跑头从定滑轮绕出的，滑轮轴承为青铜轴套轴承。4：横吊梁 横吊梁又称铁扁担，常用形式有钢板横吊梁和钢管横吊梁。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。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。第二节 单层工业厂房结构吊装一、 构件吊装前的准备工作1.检查厂房的轴线和跨距，清除杯口里的垃圾。在基础杯口上面 、内壁及底面弹出定位轴线和安装准线，并将杯底抄平。2.在预制厂制作的构件，可以在吊装前运至现场，按施工组织设计规定的位置堆放，也可以按吊装进

15、度计划随运随吊，并认真检查其质量。3.对所有预制构件都必须弹上几何中心线或安装准线。二、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。 (一) 柱子的安装1.柱的绑扎柱一般均在现场就地预制，用砖或土作底模平卧生产，侧模可用木模或组合钢模。在制作底模和浇筑混凝土之前，就要确定绑扎方法、绑扎点数目和位置，并在绑扎点预埋吊环或预留孔洞，以便在绑扎时穿钢丝绳。柱的绑扎方法、绑扎点数目和位置，要根据柱的形状、断面、长度、配筋以及起重机的起重性能确定。 按柱起吊后柱身是否垂直，分为直吊法和斜吊法，相应的绑扎方法有：1) 斜吊绑扎法 柱子在平卧状态下绑扎，不需翻身直接从底模

16、上起吊；起吊后，柱呈倾斜状态，吊索在柱子宽面一侧，起重钩可低于柱顶，起重高度可较小；但对位不方便，宽面要有足够的抗弯能力。2) 直吊绑扎法 吊装前需先将柱子翻身再绑扎起吊；起吊后柱呈直立状态，起重机吊钩要超过柱顶，吊索分别在柱两侧，故需要铁扁担，需要的起重高度比斜吊法大；柱翻身后刚度较大，抗弯能力增强，吊装时柱与杯口垂直，对位容易。3)两点绑扎法 当柱身较长，一点绑扎和抗弯能力不足时可采用两点绑扎起吊。2、 柱的起吊 起吊方法主要有旋转法和滑行法。按使用机械数量可以分为单机起吊和双机起吊。3、 柱的对位与临时固定 如柱采用直吊法时，柱脚插入杯口后应悬离杯底适当距离进行对位。如用斜吊法，可在柱脚

17、接近杯底时，于吊索一侧的杯口中插入两个楔子，再通过起重机回转进行对位。对位时应从柱四周向杯口放入8个楔块，并用撬棍拨动柱脚，使柱的吊装中心线对准杯口上的吊装准线，并使柱基本保持垂直。 柱对位后，应先把楔块略为打紧，再放松吊钩，检查柱沉至杯底后的对中情况，若符合要求，即可将楔块打紧作柱的临时固定，然后起重钩便可脱钩。 吊装重型柱或细长柱时除需按上述进行临时固定外，必要时应增设缆风绳拉锚。4、 柱的校正、最后固定 柱的校正包括平面位置、标高和垂直度的校正，因为柱的标高校正在基础杯底抄平时已进行，平面位置校正在临时固定时已完成，所以，柱的校正主要是垂直度校正。 柱的垂直度检查要用两台经纬仪从柱的相邻

18、两面观察柱的安装中心线是否垂直。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。 柱的校正方法，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；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等。 柱校正后应立即进行固定，其方法是在柱脚与杯口的空隙中浇筑比柱混凝土强度等级高一级的细石混凝土。混凝土浇筑应分两次进行，第一次浇至楔块底面，待混凝土强度达25%时拔去楔块，再将混凝土浇满杯口。待第二次浇筑的混凝土强度达70%后，方能吊装上部构件。(二) 吊车梁的吊装 1: 吊车梁吊装时应两点对称绑扎，吊钩垂线

19、对准梁的重心，起吊后吊车梁保持水平状态。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。 吊车梁的自身稳定性较好，用垫铁垫平后，起重机即可脱钩，一般不需采用临时固定措施。当梁高与底宽之比大于4时，为防止吊车梁倾倒，可用铁丝将梁临时绑在柱子上。2: 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。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。校正包括标高、垂直度和平面位置。标高的校正已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。平面位置

20、的校正主要检查吊车梁纵轴线和跨距是否符合要求（纵向位置校正已在对位时完成）。垂直度用锤球检查，偏差应在5mm以内，可在支座处加铁片垫平。3: 吊车梁平面位置的校正方法，通常用通线法（拉钢丝法）或仪器放线法（平移轴线法）。通线法是根据柱的定位轴线，在厂房跨端地面定出吊车梁的安装轴线位置并打入木桩。用钢尺检查两列吊车梁的轨距是否符合要求，然后用经纬仪将厂房两端的四根吊车梁位置校正正确。在校正后的柱列两端吊车梁上设支架（高 约200mm），拉钢丝通线并悬挂悬物拉紧。检查并拨正各吊车梁的中心线。(三) 屋架的吊装 屋盖结构一般是以节间为单位进行综合吊装，即每安装好一榀屋架，随即将这一节间的其它构件全部

21、安装上去，再进行下一节间的安装。 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。1、 屋架的绑扎 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。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。绑扎吊索与构件水平面所成夹角，扶直时不宜小于60，吊升时不宜小于45，具体的绑扎点数目及位置与屋架的跨度及型式有关，其选择方式应符合设计要求。一般钢筋混凝土屋架跨度小于或等于18m时，两点绑扎；屋架跨度大于18m时，用两根吊索，四点绑扎；屋架的跨度大于或等于30m时，为了减少屋架的起吊高度，应采用横吊梁（减少吊索高度

22、）2、 屋架的扶直与就位(图示) 1): 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。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。 2):按照起重机与屋架预制时相对位置的不同，屋架扶直有两种方式：起重机位于屋架下弦一边时为正向扶直。3、 屋架的吊升、对位与临时固定 1):屋架的吊升方法有单机吊装和双机抬吊，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。 2):单机吊装屋架时，先将屋架吊离地面500mm，然后将屋架吊至吊装位置的下方，升钩将屋架吊至超过柱顶300mm，然后将屋架缓降至柱顶，进

23、行对位。屋架对位应以建筑物的定位轴线为准，对位前应事先将建筑物轴线用经纬仪投放在柱顶面上。对位以后，立即临时固定，然后起重机脱钩。 3):应十分重视屋架的临时固定，因为屋架对位后是单片结构，侧向刚度较差。第一榀屋架的临时固定，可用四根缆风绳从两边拉牢。若先吊装抗风柱时可将屋架与抗风柱连接。第二榀屋架以及 其后各榀屋架可用屋架校正器（工具式支撑）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。4、 屋架的校正与最后固定 屋架的校正内容是检查并校正其垂直度，用经纬仪或垂球检查，用屋架校正器或缆风绳校正。三、 结构安装方案 单层厂房结构安装工程施工方案内容包括：起重机的选择、结构安装方法、起重

24、机的开行路线及构件的平面布置等。确定施工方案时应根据厂房的结构形式、跨度、构件的重量及安装高度、吊装工程量及工期要求，并考虑现有起重设备条件等因素综合确定。（一）起重机的选择 起重机的选择直接影响到构件安装方法，起重机开行路线与停机点位置、构件平面布置等在安装工程中具有重要地位。起重机的选择包括起重机类型的选择和起重机型号的确定两方面内容。(二) 结构安装方法 单层厂房结构吊装方法有分件吊装法和综合吊装法。1: 分件吊装法 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

25、行，以节间为单位吊装屋架、天窗架和屋面板等构件。 分件吊装法起重机每开行一次基本上吊装一种或一类构件，起重机可根据构件的重量及安装高度来选择，不同构件选用不同型号起重机，能够充分发挥起重机的工作性能。在吊装过程中，吊具不需要经常更换，操作易于熟练，吊装速度快。采用这种吊装方法，还能给构件临时固定、校正及最后固定等工序提供充裕的时间。构件的供应及平面布置比较简单。目前，一般单层厂房结构吊装多采用此法。但分件吊装法由于起重机开行路线长，形成结构空间的时间长，在安装阶段稳定性较差。2、 综合吊装法 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

26、后吊装该节间的吊车梁、连系梁、屋架、天窗架、屋面板等构件。这种吊装方法具有起重机开行路线短，停机次数少，能及早交出工作面，为下一工序创造施工条件等优点。 但由于同时吊装各类型的构件，起重机的能力不能充分发挥；索具更换频繁，操作多变，影响生产效率的提高；校正及固定工作时间紧张；构件供应复杂，平面布置拥挤。所以在一般情况下，不宜采用这种吊装方法。只有使用移动困难的桅杆式起重机吊装时才采用此法。(三) 起重机开行路线、停机位置及构件平面布置（动画） 起重机开行路线及构件平面布置与结构吊装方法、构件吊装工艺、构件尺寸及重量、构件的供应方式等因素有关。构件的平面布置不仅要考虑吊装阶段，而且要考虑其预制阶

27、段。一般柱的预制位置即为其吊装前的就位位置而屋架则要考虑预制和吊装两个阶段的平面布置；吊车梁、屋面板等构件则要按供应方式确定其就位堆放位置。 1、 柱子吊装起重机开行路线及构件平面布置 (1) 起重机开行路线 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。 (2) 柱的平面布置 柱的现场预制位置即为吊装阶段的就位位置，有斜向布置和纵向布置两种方式。采用旋转法吊装时，一般按斜向布置。采用滑行法吊装时，可纵向布置，也可斜向布置。2、 吊车梁吊装起重机开行路线及构件平面布置 吊车梁吊装起重机开行路线一般是在跨内靠边开行，开行路线至吊车梁中心线距离为aR。若在跨中开行，一个停机点可吊两边的吊车梁。吊车梁一般在场外预制