铆焊车间吊装设计预案培训文件

PAGE44/NUMPAGES44铆焊车间结构吊装施工方案审批：审核： 编制：二0一二年十二月×××项目部单层工业厂房吊装方案设计单层工业厂房结构的特点是：平面尺寸大、承重结构的跨度与柱距大、构件类型少及重量大、厂房内还有设备基础等。装配式单层钢筋混凝土结构厂房要紧由柱、吊车梁、联系梁、屋架、天窗架和屋面板等要紧构件组成，而柱和屋架则组成一个承重的骨架。这些构件确实是结构吊装的要紧对象。吊装方案是吊装施工的指导性文件，依照建筑物的结构形式、跨度、安装高度、吊装工程质量、构件重量、工期长短、现有起重设备、施工现场环境、土建工程的施工方法等因素来编制，并应符合下述原则：工期短，能按期或提早完成打算能保证工程质量能保证生产安全机械化程度高，操作简便，劳动强度低工程成本低积极推广新技术、新工艺使用现有起重运输机械和设备有利于土建工程、设备安装等其他工序的施工吊装方案的内容包括：吊装方法、起重机选择与开型、构件的平面布置、吊装前的预备工作、构件的吊装工艺和吊装安全技术等等。（一）工程概况铆焊车间为两跨单层厂房，高低跨的跨度均为18米，厂房长84米，柱距6米，共有14个车间单层厂房。铆焊车间要紧预制构件一览表轴线构件名称及型号数量构件重量（吨）构件长度（米）安装标高（米）（A）①（15）（G）基础梁YJL401.45.97（D）（G）连系梁YLL280.85.97+8.20（A）（D）（G）（B）（C）（E）（F）柱Z1柱Z2柱Z3柱Z41530445.16.44.65.810.113.112.615.6低跨屋架YGJ-18高跨屋架YGJ-1815154.464.4617.7017.70+8.70+11.34吊车梁DCL1吊车梁DCL228283.65.025.975.97+5.60+7.80屋面板YWB3361.355.97+14.34单层厂房常用的结构型式有排架结构和刚架结构。目前大多数单层厂房采纳钢筋混凝土排架结构。这种结构的刚度较大，耐久性和防火性较好，施工也较方便。依照厂房生产和建筑要求的不同，钢筋混凝土排架结构又可分为单跨、两跨或多跨等高和两跨或多跨不等高形式。按主体承重结构的方向分，有横向承重结构和纵向承重结构。单层厂房钢筋混凝土排架结构大多采纳装配式，它的空间高度大、跨度大；由屋架吊车梁、柱、基础等构件组成，除基础为现浇钢筋混凝土杯基础外（当中、重型单层工业厂房建于土质较差的地区时，一般需采纳桩基础），其他构件均需预制和吊装，外墙仅起围护作用。单跨单层工业厂房，其跨度在24m以内，起重高度在18m以下，一般采纳一台自行臂式起重机进行单机吊装；跨度在30-36m的钢筋混凝土结构，在缺乏大型起重机械的情况下，常采纳双机台吊；跨度在60m以上的大跨度，柱子常用自行臂式起重机或土拔杆吊装，屋盖常采纳钢带提升设备等专用设备整体吊装；在起重机缺乏的情况下，可采纳拔杆吊装。（二）结构吊装方法单层工业厂房的结构吊装方法，有分件吊装法、综合吊装法和混合吊装法三种：（1）分件吊装法：指起重机在车间内每开行一次仅吊装一种或两种构件。通常分三次开行吊装完全部构件。第一次开行——吊装全部柱子，并对柱子进行校正和最后固定；第二次开行——吊装吊车梁、联系梁以及柱间支撑等；第三次开行——分节间吊装屋架、天窗架、屋面板、屋面支撑及抗风柱等。在第一次开行（柱子吊装之后），起重机即进行屋架的扶直排放以及吊车梁、联系梁、屋面板的摆放布置。优点：由于每次差不多安装同类构件，索具不需经常更换。操作程序差不多相同，因此安装速度快。构件校正、接头焊接、灌缝、混凝土养护时刻充分。构件供应、现场平面布置比较简单。缺点：不能为后续工程及早提供工作面，起重机开行路线长，同时，也有柱子固定工作跟不上吊装速度的问题。一般单层厂房多采纳分件吊装法。（2）综合吊装法：起重机在车间内的一次开行中，分节间安装完各种类型的构件，即先吊装4-6根柱，并立即加以校正和最后固定，接着吊装联系梁、吊车梁、屋架、天窗架、屋面板等构件。起重机在每一个停机点上，要求安装尽可能多的构件。优点：停机点少，开行路线短；每一节间安装完毕后，即可为后续工作开发工作面，使各工种能进行交叉平行流水作业，有利于加快施工速度。同时能保证质量，吊装误差能及时发觉和纠正，同时吊完一个节间，全部构件差不多校正和固定，这一节间已成为一个稳定的整体，由利于保证工程质量。缺点：由于要同时安装各种不同类型的构件，阻碍安装效率的提高；使构件供应和平面布置复杂；构件校正和最后固定时刻紧迫；构件校正工作较为复杂，混凝土柱与杯形基础接头的混凝土结硬需要有一定的时刻，柱子的固定跟不上吊装速度。（3）混合吊装法：即分件吊装和综合吊装相结合的方法。由于分件安装法与综合安装法各有优缺点，因此，目前有许多工地采纳分件吊装法吊装柱，而用综合吊装法来吊装吊车梁、联系梁、屋架、屋面板等各种构件。第一次开行将全部（或一个区段）柱子吊装完毕并校正固定，杯口二次灌浆混凝土强度达到设计的70%后，第二次开行吊装柱间支撑，吊车梁、联系梁，第三次开行分节间吊装屋架、天窗架、屋面板等其余全部构件。（三）起重机具及其选择起重机具有索具设备和起重机械。索具设备要紧应用于吊装工程中的构件绑扎、吊运。包括钢丝绳、吊索、卡环、横吊梁、卷扬机、铆碇等。结构吊装工程中常用的起重机械有自行杆式起重机、桅杆式起重机和塔式起重机等。前两种是单层厂房吊装中用得比较多的。其中自行杆式起重机又包括履带式起重机、汽车式起重机、轮胎式起重机。1．索具设备（1）钢丝绳钢丝绳是起重机械中用于悬吊、牵引或捆缚重物的物件。它是由许多根直径为0.4～2mm、抗拉强度为1200～2200MPa的钢丝按一定规则捻制成的。按照捻制方法不同，分为单绕、双绕和三绕，建筑施工中常用的是双绕钢丝绳，它是由钢丝捻成股，再由多股围绕绳芯绕成绳。双绕钢丝绳按照捻制方向分为同向绕、交叉绕和混和绕三种，如图所示。同向绕是钢丝绳捻成股的方向与股捻成绳的方向相同，这种绳的挠性好、表面光滑磨损小，但易松散和扭转，不宜用来悬吊重物。交叉绕是指钢丝捻成股的方向与股捻成绳的方向相反，这种绳不易松散和扭转，宜作起吊绳，但挠性差。混合绕指相邻两股的钢丝绕向相反，性能介于两者之间，制造复杂，用得较少。钢丝绳的表示方法如6x19＋1指共有6股，每股由19根细钢丝拧成，另加一根油麻芯。每股内钢丝绳数量越多，每根钢丝的直径就约细，钢丝绳越柔软。6x19＋1的钢丝绳，钢丝较粗，硬而耐磨，不易弯曲，宜用于拉索。6x37＋1的钢丝绳，比较柔软，易弯曲，一般用于滑车组，6x61＋1钢丝绳更柔软，更易弯曲，用作起重机械的吊索。（2）吊索吊索是一种用钢丝绳（6x37或6x61等）制成的吊装索具。吊索要紧用于绑扎构件以便起吊。吊索要紧有两种类型：环状吊索（万能吊索/闭式吊索）和轻便吊索（8股头吊索/开式吊索）。两种吊索如图所示。吊索是用钢丝绳制作而成的，钢丝绳吊索的接头方式包括编接和卡接两种。吊索的接头方式最好采纳编接，立即钢丝绳分股拆股，并按一定的方法编插在钢丝绳股内形成一个牢固的接头。当吊索采纳钢丝绳夹头（钢丝绳卡）制作时长采纳钢丝绳夹头来固定钢丝绳端，钢丝绳夹头要紧有骑马式夹头、压板式夹头和拳握式夹头三种，其中，骑马式是最常采纳的。（3）卡环卡环（卸甲）用于吊索之间或吊索构件之间的连接，固定和扣紧吊索。卡环由弯环和销子两部分组成。卡环能够分为直形卡环（螺栓式和活络式）两种类型，如图所示。（4）横吊梁横吊梁又称铁扁担，要紧用于柱和屋架等的吊装。常用的横吊梁包括以下几种：①滑轮横吊梁用于8t以下的柱子吊装，能够保证在起吊和直立柱子时，使吊索受力均匀，柱子易于垂直，便于就位。②钢板横吊梁用于10t以下的柱子吊装。③桁架横吊梁用于双机台吊安装柱子，能够使吊索受力均匀，柱子吊直后能够绕转轴旋转，便于就位。④钢管横吊梁用于屋架吊装，能够降低起吊高度，减小吊索的水平分力对屋架的压力。所有的横吊梁都应进行验算后方能使用。（5）卷扬机卷扬机又称绞车。按驱动方式可分为手动卷扬机和电动卷扬机。卷扬机在结构吊装中是最常用的工具。用于结构吊装的卷扬机多为电动卷扬机。电动卷扬机要紧由调动机、卷筒、电磁制动器和减速机构等组成。卷扬机分快速和慢速两种。快速电动卷扬机要紧用于垂直运输和打桩等作业；慢速电动卷扬机要紧用于结构吊装、钢筋冷拉、预应力筋张拉等作业。选用卷扬机的要紧技术参数是卷筒牵引力、钢丝绳的速度和卷筒容绳量。使用卷扬机应当主意：①为使钢丝绳能自动在卷筒上往复缠绕，卷扬机的安装位置应使距第一个导向滑轮的距离l为卷筒长度a的15倍，即当钢丝绳在卷筒边时，与卷筒中垂线的夹角不大于2℃，如图所示。②钢丝绳引入卷筒时应接近水平，并应从卷筒的下面引入，以减少卷扬机的倾覆力矩；③卷扬机在使用时必须作可靠的固定，如做基础固定、压重物固定、设锚碇固定或利用树木、构筑物等作固定。（6）锚碇锚碇又叫地锚，是用来固定缆风绳和卷扬机的，它是保证把杆稳定的重要组成部分，一般有桩式锚碇和水平锚碇两种。桩式锚碇系用木桩或型钢打入土中而成。水平锚碇可承受较大荷载，分无板栅水平锚碇和有板栅水平锚碇两种，见下图。水平锚碇的计算内容：在垂直分力作用下锚碇的稳定性；在水平分力作用下侧向土壤的强度；锚碇横梁计算。①锚碇的稳定性计算锚碇的稳定性，按下列公式计算：式中K——安全系数，一般取2；N——锚碇所受荷载的垂直分力：N=Ssin其中S——锚碇荷重；G——土壤重量：其中l——横梁长度；——土壤容重；——有效压力区宽度，与土壤内摩擦角有关，即b——横梁宽度；其中——土壤内摩擦角，松土取15°~30°，坚硬土取30°~40°；H——锚碇埋置深度；T——摩擦力：T=fP；其中f——摩擦系数，对无板栅锚碇取0.5，对有板栅锚碇取0.4；P——S的水平分力：P=Scos。②侧向土壤强度关于无板栅锚碇对有板栅锚碇式中[]——深度H处的土壤容许压应力；n——降低系数，可取0.5~0.7。③锚碇横梁计算A．使用一根吊索的横梁计算横梁为圆形截面时，按单向弯曲构件计算：横梁为矩形截面时，按双向弯曲构件计算：式中Mx，My——对构件截面x，y轴的弯矩；Wnx，Wny——对x，y轴的净截面抵抗矩；fm——木材抗弯设计强度。B．使用两根吊索的横梁按偏心双向受压构件计算式中N0——横梁轴向力；A——横梁截面积。2．起重机分类自行杆式起重机时刻长安装工程中用的最多、最广泛的起重机。它具有以下特点：具有高度的灵活性，不仅能有效地服务于架设安装各种工程对象，且可服务于整个工地现场。起重高度大，起重臂长度从数十米乃至200m以上，因而可从一个停放点服务于专门大的工作区域。工作快速，能将重物在空间内向任何一个方向，以专门快的速度自行移动。起重机一般整机出厂，不需要在工地装拆，使用专门方便。起重机自重大，对道路和设定点要求较高。起重机的构造较复杂，维修不方便。起重机的成本高，使用费比较贵。（1）履带式起重机履带式起重机由行走装置、回转机构、机身及起重杆等组成。采纳链式履带的行走装置，对地面压力大为减少，装在底盘上的回转机构使机身可回转360°。机身内部有动力装置、卷扬机及操作系统。它操作灵活，使用方便，起重杆可分节接长，在装配式钢筋混凝土单层厂房结构吊装中得到广泛的使用。其缺点是稳定性较差，未经验算不宜超负荷吊装。建筑工程中常用的履带式起重机要紧有W1-100型、W1-200型、W4型、QU25型等。履带式起重机的要紧参数有三个：起重量Q、起重高度H和起重半径R。下图为W1-100型起重机的工作性能曲线，可见起重量、起重高度和回转半径的大小取决于起重臂长度和倾角。当起重臂长度一定时，随着仰角的增大，起重量和起重高度增加，而回转半径减小；当起重臂长度增加时，起重半径和起重高度增加而起重量减小。履带式起重机在进行超负荷调子或接长吊杆时，需进行稳定性验算，以保证起重机在吊装中可不能发生倾覆事故。履带式起重机在车身与行驶方向垂直时稳定性最差，现在履带的轨链中心为倾覆中心，故需按相应公式进行验算稳定性。履带式起重机，具有越野性能好、爬坡能力大、牵引力大、可吊重行驶、可变换工作装置多种作业、对工作地面要求不高、对捣乱破坏大、不便长距离移运等特点。履带式起重机的稳定性验算：履带式起重机在进行超负荷吊装或接长吊杆时，需进行稳定性验算，以保证起重机在吊装中不发生倾覆事故。履带式起重机在如右图所示的情况下（即车身与行驶方向垂直）时稳定性最差，现在，履带的轨链中心A为倾覆中心，起重机的安全条件如下：当考虑吊装荷载及附加荷载时：稳定性安全系数当仅考虑吊装荷载时：稳定性安全系数即按K1验算十分复杂，现场施工中常用K2验算。式中G0——平衡重；G1——起重机机身可转动部分的重量；G2——起重机机身不转动部分的重量；G3——吊杆重量；Q——吊装荷载（包括构件和索具重量）；l1——G1重心至A点的距离；l2——G2重心至A点的距离；d——G3重心至A点的距离；l0——G0重心至A点的距离；h‘1——G1重心至地面的距离；h‘2——G2重心至地面的距离；h2——G3重心至地面的距离；h0——G0重心至地面的距离；——地面倾斜角度，应限制在3°以内；R——起重机最小回转半径；MF——风载引起的倾覆力矩：MF=W1h1+W2h2+W3h3其中W1——作用在起重机机身上的风载；W2——作用在吊件上的风载，按荷载规范计算；W3——作用在所吊构件上的风载，按构件的实际受风面积计算H1——机棚后面中心至地面的距离；h3——吊杆顶端至地面的距离；MG——重物下降时突然刹车的惯性力所引起的倾覆力矩：其中v——吊钩下降速度（m/s），取为吊钩速度的1.5倍；g——重力加速度（9.8m/s2）；t——从吊钩下降速度v变到0所需的制动时刻，取1s；ML——起重机回转时的离心力所引起的倾覆力矩：其中n——起重机回转速度，取1r/min；h——所吊构件于最低位置时，其重心至吊杆顶的距离；h3——同前。（2）汽车式起重机汽车式起重机是一种将起重作业部分安装在汽车通用或专用底盘上、具有载重汽车行驶性能的轮式起重机。依照吊臂结构可分为定长臂、接长臂和伸缩臂三种，前两种多采纳桁架结构臂，后一种采纳箱形结构臂。依照动力传动方式，可分为机械传动、液压传动和电力传动三种。因其机动灵活性好，能够迅速移场地，广泛用于土木工程。现在一般使用的汽车起重机多为液压伸缩臂汽车起重机，液压伸缩臂一般有2-4节，最下（最外）一节为差不多臂，吊臂内装有液压伸缩机构控其伸缩。汽车起重机作业时，必须先打开支腿，以增大机械的支撑面积，保证必要的稳定性。因此，汽车起重机不能负荷行驶。汽车起重机的要紧技术性能有最大起重量、整机质量、吊臂拳伸长度、吊臂全缩长度、最大起重高度、最小工作半径、起升速度、最大行驶速度等。汽车式起重机具有机动性能好、便于长距离移运、越野性能差、对工作地面要求高等特点。（3）轮胎式起重机轮胎式起重机不采纳汽车底盘，而另行设计轴距较小的专门底盘。其构造与履带式起重差不多相同，只是底盘上装有可伸缩的支腿，起重时可使用支腿以增加机身的稳定性，并爱护轮胎。轮胎起重机的优点是行驶速度较高，越野性能好，能迅速地转移工作地点或工地，对路面破坏小，同时可吊重行驶。但这种起重机不适合在松软或泥泞的地面上工作。国产轮胎起重机分为机械传动和液压传动两种。轮胎起重机的要紧技术性能有额定起重量、整机质量、最大起重高度、最小回转半径、起升速度等。（4）塔式起重机塔式起重机具有高的塔身，起重臂安装在塔身顶部，并有较高的有效高度和较大的工作半径。起重臂能够回转360°，因此，塔式起重机在多层及高层结构吊装和垂直运输中得到广泛应用。塔式起重机的类型，可按有无行走机构、变幅方法、回转部位和爬升方式等划分。目前的塔式起重机多为多功能的，他通过改装能够成为另一种类型。下面分不介绍常用的几种类型：①轨道式塔式起重机轨道式塔式起重机是土木工程中使用最广泛的一种起重机，它可带重行走，作业范围大，非生产时刻少，生效效率高。常用的轨道式塔式起重机有QT1-2型、QT1-6型、QT-60/80型、QT1-15型、QT-25型等多种。轨道式塔式起重机的要紧性能有：吊臂长度、起重幅度、起重量、起升速度及行走速度等。②爬升塔式起重机爬升塔式起重机又称爬式塔式起重机，通常安装在建筑物的电梯井或特设的开间内，也可安装在筒形结构内，依靠爬升机构随着结构的升高而升高，一般每建筑3-8m，起重机就爬升一次，塔身自身高度只有20m左右，起重高度随施工高度而定。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，施工结束后拆卸复杂，一般需设辅助起重机拆卸。③附着式起重机附着式起重机又称自升式塔式起重机，直接固定在建筑物或构筑物近旁的混凝土基础上，随着结构的升高，不断自行接高塔身，使起重高度不断增大。为了塔身稳定，塔身每隔20m高度左右用系杆与结构锚固。附着式塔式起重机多为小车变幅，因起重机械在结构近旁，司机能看到吊装的全过程，自身的安装与拆卸不阻碍施工过程。（5）桅杆式起重机桅杆式起重机具有制作简单、装拆方便、起重量大（可达1000KN以上）、受地形限制小等特点。但它的灵活性较差，工作半径小，移动较困难，并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。桅杆式起重机可分为：独脚把杆、人字把杆、悬臂把杆和牵缆式桅杆起重机。①独脚把杆独脚把杆由把杆、起重滑轮组、卷扬机、缆风绳和锚碇等组成。使用时，把杆应保持不大于10°的倾角，以便吊装构件时不致撞击把杆。把杆底部要设置拖子以便移动。把杆的稳定要紧依靠缆风绳，绳的一端固定在桅杆顶端，另一端固定在锚碇上，缆风绳一般设4-8根。依照制作材料的不同，把杆类型有：木独脚把杆，常用独根圆木做成，圆木梢径20-32cm，起重高度一般为8-15m，其重量为30-100KN。钢管独脚把杆，常用钢管直径200-400mm，壁厚8-12mm，起重高度可达30m，其重量可达450KN。金属格构式独脚把杆，起重高度可达75m，起重量可达1000KN以上。格构式独脚把杆一般用四个角钢作主肢，并由横向和斜向缀条联系而成，截面多呈正方形，常用截面为450mm×450mm~1200mm×1200mm不等，整个把杆由多段拼成。②人字把杆人字把杆是由两根圆木或两根钢管以钢丝绳绑扎或铁件铰接而成。两杆在顶部相交成20°-30°角，底部设有拉杆或拉绳，以平衡把杆本身的水平推力。其中一根把杆的地步装有一导向滑轮组，起重索通过它连到卷扬机，另用一钢丝绳连接到锚碇，以保证在起重时底部稳固。人字把杆是前倾的，但倾斜度不宜超过1/10，并在前、后各用两根缆风绳拉结。人字把杆的优点是侧向稳定性好，缆风绳较少；缺点是起吊构件的活动范围小，故一般仅用于安装重型柱或其他重型构件。③悬臂把杆在独脚把杆的中部或2/3高度处装上一根起重臂，即成悬臂把杆。起重杆能够回转和起伏变幅。悬臂把杆的特点是能够获得较大的起重高度，起重杆能左右摆动120°-270°，宜于吊装高度较大的构件。④牵缆式桅杆起重在独脚把杆的下端装上一根能够360°回转和起伏的起重杆。它具有较大的起重半径，能把构件吊送到有效起重半径内的任何位置。格构式截面的桅杆起重机的起重量可达60kN，起重高度可达80m，其缺点是缆风绳较多。3.起重机选择原则在选择起重机时，大致上能够按照以下的几个因素来考虑：建筑物的外形尺寸，比如建筑物的面积、高度、形状等。安装构件的外形、尺寸、重量和安装标高，比如屋架有多重，实拱形的依旧梯形的，跨度是多少，屋架的高度和安装标高为多少等等。安装工作面、工程质量和施工进度等。安装现场的情况，比如道路、地面、能源等。起重机的技术性能，比如起重量、工作半径和起吊高度等。综合考虑上述及其他因素，就能够选择一种比较适合于工程的起重机。在实际工作中，更多的是对现有起重机的验算。4.起重机的要紧工作参数起重机的要紧工作参数为起重量、工作半径和起重高度。下面以自行臂式起重机为例具体介绍如何选择起重机械。(1)起重机的起重量起重量通常用Q表示。起重量应包括起重构件的重量和绑扎构件的吊具重量。起重量的大小随起重半径的大小而变化，起重半径增大时，起重量变小。起重量是依照安装最大重量的构件来决定，同时还要依照起重机的工作半径和起重机的停放位置的不同作最后的核定。在确定起重量时，应考虑起重加速力、叠层粘结力和索具重量等，一般取1.5倍构件自重，即Q（起重量）≥1.5Q1（构件自重）。(2)起重机的工作半径起重半径一般用R表示。起重半径是指起重吊钩中心与起重机回转中心的距离。应注意，起重杆根部并不在起重机回转中心线上。起重半径是依照建筑物的尺寸、不同重量的构件在建筑物中的位置、运输道路和起重机能够接近建筑物的距离等来考虑。如图为起重机工作半径的计算简图，即可用下面公式求得：R≥a+b+c+d式中R——起重机的工作半径；a——起重机旋转轴至起重臂下轴的中心距；b——起重臂下轴的中心至构件端顶面水平线与起重臂中心线交点的距离，用图解法求（起吊后安装时的gon工作空隙应大于30cm）；c——构件端顶至起重臂中心线的最短距离（一般大于1m）;d——构件起吊中心线至构件边缘的距离。（3）起重机的起吊高度起重高度用H表示。起重高度是指由停机面算起，吊钩可起升的最大高度。起吊高度是依照起吊构件的高度（或者是构件安装的标高）来决定的。如图为起吊高度的计算简图，即可用下面公式求得：H≥h1+h2+h3+h4式中H——起重机的起掉高度；h1——安装支座表面高度；h2——安装间隙，视情况而定，但不小于30cmh3——绑扎点至构件吊起后底面的距离；h4——索具高度，自绑扎点至吊钩中心，视具体情况定。在求得起重机所需的起吊高度以后，就能够用图解法求得要满足这一起吊高度的起重机的起重臂需要多长。吊钩中心至起重臂顶的最小高度，一般取2.5m。三个起重参数Q、R、H不是彼此孤立的，它们都随起重杆的仰俯角α而变化。当α变大即起重杆端部抬起时，R变小，H变大；当α减小即起重杆端部下落时，R变大，H和Q都变小。为了增大起重高度和起重半径，有些型号的起重机可在起重杆杆顶端加装一根2m长的水平杆，俗称鸟嘴。以起重半径R为水平坐标，分不以起重高度和起重量为纵坐标，反映它们之间关系的曲线称为起重机性能曲线，是选择起重机的依据。起重杆接长或加装鸟嘴后，性能曲线发生变化。因为起重机的起重量、工作半径和起吊高度是相互阻碍的，因此在选择时必须综合地加以考虑，才能选用最合适的起重机。下面分不介绍用数解法和图解法确定最小杆长：当起重机的起重杆须跨过已安装好的结构去吊装构件，例如跨过屋架安装屋面板时，为了不与屋架相碰，必须求出起重机的最小杆长。①图解法可知：式中L——起重杆的长度（m）；h——起重杆底铰至构件吊装支座的高度（m）；h=h1-Eh1为停机面至屋架顶的距离；a——起重钩需跨过已吊装结构的距离（m）；g——起重杆轴线与已吊装屋架间的水平距离，至少取1m；E——起重杆底铰至停机面的距离（m）；——起重杆的仰角。为了求得最小杆长，可对上式进行微分，并令得将值代人第一个式子中，即可得出所需起重杆的最小长度。据此，选用适当的起重杆长，然后依照实际采纳L及值，计算出起重半径R：R=F+Lcos依照起重半径R和起重杆长L，查起重机性能表或曲线，复核重量Q及起重高度H，即可依照R值确定起重机吊装屋面板时的停机位置。②图解法按一定比例绘出施工厂房一个节间的总剖面图，并画出起重机吊装屋面板时起重钩应到位置的垂线V-V；依照初步选用的起重机型号，从起重机外形尺寸表可查得起重杆底铰至停机面的距离E，因此可画出水平H-H；自屋架顶水平方向量出一距离g（g至少取1m），可得P点。过P点可画出若干条斜直线，斜直线被V-V垂线及H-H水平线所截，得线段S1G1，S2G2，S3G3等，取其中最短一根即为所求最小杆长。用量角器量出角，即为吊装时起重杆的仰角。量出起重杆的水平投影，再加上起重杆下铰点至起重机回转中心的距离F，即得起重半径R。由于图解法较为有用，被普遍采纳。在确定最小起重杆长时，除对屋架上面中间一块屋面板进行验算外，尚应同时满足吊装屋架两端边缘一边屋面板的要求。但必须指出，在吊装屋架边缘的一块屋面板时，起重机的停放点是能够向前移动的，在移动后，起重机的最小杆长不与屋架相碰而能满足吊装，即为满足要求。（四）起重机的开行路线起重机的开行路线与停机位置、起重机的性能、构件的尺寸及重量、构件的平面布置、构件的供应方式、吊装方法等许多问题有关，应视具体情况来确定。当吊装屋架、屋面板等屋面系统构件时，起重机大多沿跨中开行。每一节间停机一次。如跨度较大，则要视具体情况来定。当吊装柱实，视跨度大小、柱的尺寸与重量、起重机性能等，可沿跨中或跨边开行，可采纳每个停机点吊一根或两根或四根。如上图可知：当R≥L/2时，起重机可沿跨中开行，每个停机位置可吊装两根柱子，当R≥时，可吊装四根柱子，当R﹤L/2时，起重机需沿跨边开行，每个停机位置吊装一根柱子，当R≥时，可吊装两根柱子，式中R——起重机的起重半径；L——厂房跨度；b——柱的间距；a——起重机开行路线到跨边的距离。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，停一点吊一根或两根柱。在制定起重机开行路线方案时，尽可能使起重机的开行路线最短，在安装各类构件的过程中，互相衔接，不跑空车。同时，开行路线要能多次重复利用，以减少铺设路基、枕木的设施费用。要充分利用附近的永久性道路作为起重机开行路线。（五）吊装前的预备工作在构件吊装前，必须切实做好各项预备工作。预备工作的内容包括：场地检查、基础预备、构件预备和机具预备等。1.场地检查场地检查包括比如起重机开行道路是否平坦坚实，构件堆放场地是否平坦坚实，起重机回转范围内无障碍物，电源是否接通等等。2.基础预备装配式钢筋混凝土柱基础一般设计成杯形基础，且在施工现场就地浇注。在浇注杯形基础时，应保持定位轴线及杯口尺寸准确。在吊装前要在基础杯口面上弹出建筑物的纵、横定位线和柱的吊装准线，作为柱对位、校正的依据。如吊装时发生有不便于下道工序的较大误差，应进行纠正。基础杯底标高，在吊装前应依照柱子制作的实际长度（从牛腿面或柱顶至柱脚尺寸），进行一次调整。调整方法是测出杯底原有标高（小柱测中间一点，大柱测四个角点），再量出柱的实际长度，结合柱脚底面制的误差情况，计算出标底标高调整值，并在杯口内标出，然后用1：2水泥砂浆或细石混凝土（调整值大于20mm）将杯底垫平至标志处。3.构件预备构件预备包括检查与清理、弹线与编号、运输与堆放、拼装与加固等。4.机具预备机具预备包括起重机的选择和用具预备。起重机的选择已在前面相应处讲述，常用的几种安装（六）构件的吊装工艺1.柱的吊装柱的安装过程包括绑扎、起吊、就位、临时固定、校正和最后固定等工序。（1）绑扎：一般13t以下的中小型柱绑扎一点，细长柱或重型柱应两点绑扎。常用的索具有吊索、卡环、柱销、横吊梁等。①一点绑扎法：绑扎位置一般在牛腿下；工字形截面和双肢柱，绑扎点应选在实心处，否则，应在绑扎位置用方木垫平。常用的绑扎法有：A:斜吊绑扎法：这种方法是将柱置于平卧状态下，不需翻身即可直接绑扎起吊。柱起吊后呈倾斜状态，吊索在柱的宽面上，起重钩可低于柱顶。当柱身长、平放时柱的抗弯刚度能满足要求，或起重杆长度不足时可采纳此法进行绑扎。柱的绑扎工具可用两端带环的绳索及卡环绑扎，也可用专用工具柱销绑扎。B:直吊绑扎法：经验算当柱平放起吊的抗弯强度不足时，需将柱翻身，然后起吊。这种绑扎方法是用吊索绑穿柱身，从柱子宽面两侧分不扎住卡环，再与横吊梁相连。它的优点是，柱翻身后刚度大，抗弯能力强，起吊后柱与基础杯底垂直，容易对位。由于吊钩需在柱顶之上，因此需要较大的起吊高度。②两点绑扎法：当柱较长、一点绑扎抗弯刚度不足时，可采纳两点绑扎起吊。在确定绑扎位置时，应使两根吊索的合力作用线高于柱子的重心处，即下吊点到柱重心的距离大于上吊点到柱重心的距离。如此，柱在起吊过程中，柱身能够自行转为直立状态。另外，下吊点还应满足解除吊索的方便要求，因此下吊点位置必须大于柱底部插入杯口的深度。（2）起吊：柱的起吊方法应依照柱的重量、长度、起重机的性能和现场情况而定。①旋转法：采纳旋转法吊装柱时，柱的绑扎点、柱脚中心与柱基础中心三者宜位于起重机的同一工作幅度的圆弧上。起吊时，起重臂边升钩边回转，柱顶随起重钩的运动，也边升起边回转，而柱脚的位置在柱的旋转过程中是不移动的。当柱由水平转为直立后，起重机将柱吊离地面，旋转至基础上方，将柱插入杯口。用旋转法吊装时，柱在吊装过程中所受震动较小，生产率较高，但对起重机的机动性能要求较高。采纳自行式起重机吊装时，宜采纳此法。柱的绑扎点、柱脚、柱基中心三者在同一工作幅度圆弧上，称三点共弧。当场地受限制时，也可采取两点共弧，即绑扎点与杯基中心，或柱脚中心与杯基中心共弧。②滑行法：采纳滑行法吊装时，柱的绑扎点宜靠近基础。起吊时，起重臂不动，仅起重钩上升，柱顶也随之上升，而柱脚则沿地面滑向基础，直至柱身转为直立状态，起重钩将柱提离地面，对准基础中心，将柱脚插入杯口。用滑行法吊装时，柱在滑行过程中受到振动，对构件不利，但滑行法对起重机械的机动性要求较低，只需要起重钩上升一个动作。因此，当采纳独立拔杆、人字拔杆吊装柱时，常采纳此法。另外对一些长而重的柱，为便于构件布置及吊升，也常采纳此法。③双机台吊：当柱重量较大，一台起重机吊不动时，可采纳双机（或多机）台吊。这是用小机械吊大柱的一个有效的方法。（3）对位与临时固定：柱脚插入杯口后，并不立即降至杯底，而是停在离杯底30-50mm处进行对位，对位的方法，使用八只木楔或刚楔从柱的四边放入杯口，并用撬棍撬动柱脚，使柱的安装中心线对准杯基口上的安装中心线，并使柱差不多保持垂直。对位后将八只楔块略打紧，放松吊钩，让柱靠自重沉至杯底，再检查一下安装中心线对准的情况，若已符合要求，立即楔块打紧，将柱临时固定。当柱较高，杯口深度与柱长之比小于1/20时，或柱有较大的牛腿时，除采纳八只楔块临时固定外，必要时应增设缆风绳拉锚或用斜撑来加强临时固定。（4）校正：柱的校正包括三方面的内容：即平面位置、标高及垂直度。柱的标高校正在杯基杯底抄平常差不多完成，而柱平面位置的校正则在柱对位时也已完成。因此，在柱临时固定后，仅需对柱进行垂直度的校正。对柱垂直偏差的检验方法，是用两架经纬仪从柱相邻的两边（视线应差不多与柱面垂直）去检查柱吊装准线的垂直度，在没有经纬仪的情况下，也可用垂球进行检查。如偏差超过规定值则应对柱的垂直度进行校正。校正除常用的楔子配合钢纤校正法外，还可采纳撑杆校正法和螺旋千斤顶校正法，（5）最后固定：柱校正后，应立即进行最后固定。最后固定的方法，是在柱脚与杯口的空隙中灌注细石混凝土。所用混凝土的强度等级可比原构件的混凝土强度等级提高一级。混凝土的灌注分两次进行。第一次：灌注混凝土至楔块下端。第二次：当第一次灌注的混凝土达到设计强度等级的25%时，即可拔除楔块，将杯口灌满混凝土。第一次灌注后，柱可能出现新的偏差，其缘故可能是捣混凝土时碰动了楔块，或木楔因受潮变形膨胀程度不同引起的，故在第二次灌注前，必须对柱的垂直度进行复查。2．梁的吊装吊车梁的类型有T型、鱼腹型和组合型，长度一般为6-12m，重量约3-5t。当杯口内二次浇筑的混凝土强度达要求强度的75%时，即可进行吊车梁的安装，其安装内容包括绑扎、起吊、就位、校正和最后固定。与其他构件比较，梁的吊装较简单。（1）绑扎、起吊和就位：绑扎点可设在离两端约1/5梁跨处，绑扎两点对称位置，两根起重索应等长，如此吊车梁起吊后能差不多保持水平。对位时不宜用撬杠在纵轴方向撬动吊车梁，因柱在此方向刚度较差。一般吊车梁不需采取临时固定措施。但当梁高宽比大于4时，除用铁块垫平外，可用铁丝临时绑在柱上，以防倾倒。（2）校正和最后固定：吊车梁的校正工作可在屋盖结构吊装前进行，但最好在屋盖吊装后进行，并应考虑屋架、支撑等构件安装时可能引起的柱的变位，而使吊车梁移动。吊车梁的吊装是否准确，应从其平面位置、垂直度和标高进行检查。吊车梁的标高要紧取决牛腿面的标高，这在杯底抄平常已进行调整，如仍有误差，可在安装轨道时进行调整。吊车梁的垂直度一般可用靠尺、线锤进行测量，如偏差超过规定值，可在支座处加铁片垫平。吊车梁平面位置的校正，包括轴线和跨距两项，实际上确实是对吊车梁吊装中心线的校正。吊车梁吊装中心线的校正，首先应依照车间的定位轴线，定出吊车梁吊装中心线在地面上的位置，并检查两列吊车梁的跨距是否与设计相符。其次，用经纬仪自车间两端将地面上的吊车梁吊装中心线投影到两端的柱上，据此检查、校正两端吊车梁的吊装偏差。然后再在已校正的两端吊车梁上架设经纬仪或拉通线，逐根校正中间各根吊车梁的吊装中心线的偏差。吊车梁吊装中心线的校正，也可在厂房结构吊装完毕后，将每一根柱子的吊装中心线投影到吊车梁顶面处的柱身上，按设计规定的吊车梁吊装中心线的距离来逐根校正。纠正吊车梁吊装中心线偏差的方法，可用撬杠来拨动吊车梁。吊车梁校正后，应立即用电焊将其最后固定。3.屋架吊装单层工业厂房的钢筋混凝土结构屋架，一般是在现场平卧叠浇。屋架跨度大，厚度较薄，平面外刚度差，因此吊装过程与其他构件不太一样。屋架吊装过程包括绑扎，、扶直（翻身）、就位，吊升、对位、临时固定、校正和最后固定等。（1）绑扎：屋架的绑扎点应选在上弦节点处或其附近，对称于屋架中心，各吊索拉力的合力作用点高于屋架重心，绑扎时吊索与水平夹角不宜小于45°，以免屋架承受过大的横向压力。必要时，为减少屋架的起吊高度及所受横向压力，可采纳横吊梁。屋架的绑扎方法如图，另外为防止屋架在空中任意转动，屋架两端应加拉绳。吊点数目、位置与屋架的跨度和形式有关。一般当屋架跨度小于18m时，采纳两点绑扎；跨度大于18m时，采纳四点绑扎；跨度大于30m时，应考虑采纳横吊梁以减少轴向压力；对刚度较差的组合屋架，因下弦不能承受压力，也宜采纳横吊梁四点绑扎。（2）扶直与就位：屋架一般是在现场平卧叠浇预制，吊装前先要翻身扶直，然后才能吊放至指定地点就位。按起重机与屋架的相对位置不同，扶直屋架有两种方法。①正向扶直：扶直时起重机位于屋架下弦一边，将钓钩对准上弦中点，钩好吊索，收紧吊钩，再略抬起吊臂，使上下榀屋架分开，接着升钩、起臂、市屋架以下弦为轴慢慢转为直立状态。②反向扶直：起重机位于屋架上弦一边，吊钩对准上弦中点，随着升钩、降臂，使屋架绕下弦转动而直立。屋架扶直后即进行排放。排放的位置与起重机的性能和安装方法有关，应尽量少占场地，便于安装，且应考虑屋架的安装顺序、两头朝向等问题。一般靠柱边斜放，或以3-5榀为一组平行于柱边排放，排放范围在布置预制构件平面图时应加以确定。如排放位置与屋架预制位置在起重机开行路线同一侧时，称为同侧排放；而排放位置与屋架预制位置分不在起重机两边时，称为异侧排放。（3）吊升、对位、临时固定：屋架吊起后应差不多保持水平。屋架在空中旋转，是由吊装工人在地面上以拉绳操纵的。第一榀屋架吊装就位，在支座处焊接后，应用四根缆风绳从两边将屋架拉牢，加以临时固定，若有抗风柱，可与抗风柱连接固定。第二榀屋架吊装就位，在支座处焊接后，可用两根工具式支撑与第一榀屋架联系。待屋架校正，最后固定，并安装了屋架间的连接支撑，构成一个稳定的空间体系，才能将支撑取下。假如屋架较重，一台起重机吊不动，可采纳双机台吊。（4）校正、最后固定：屋架校正包括检查和校正垂直偏差。规范规定：屋架上弦对通过两端支座中心的垂直面偏差不得大于h/250（h为屋架高度），检查时采纳线锤或经纬仪，用工具式支撑校正。采纳经纬仪检查时，将仪器安置在被检查屋架的跨外，距柱横轴线为a（a=0.5-1.0m）处，然后观看屋架两端及中间三个卡尺上的标记是否在一个垂直面上。如偏差值超过规定值，可通过工具式支撑纠正，在屋架端部支撑面垫入薄钢片。最后用电焊焊牢作为最后固定。3构件的平面布置与运输堆放单层工业厂房构件的平面布置，是吊装工程中一件专门重要的工作。构件布置得合理，能够免除构件在场地内的二次搬运，充分发挥起重机的效率。构件布置得不合理，将会给以后的吊装工作带来许多不必要的苦恼。构件的平面布置与吊装方法、起重机性能、构件制作方法等有关。布置时，应遵循一定的布置原则。（1）构件平面布置原则：①每跨构件宜布置在本跨内预制，如有些构件布置在本跨内预制确有困难时，也可布置在跨外便于安装的地点预制。②应满足安装工艺的要求。首先应考虑重型构件的布置，其次才考虑轻型构件的布置。构件应尽可能布置在起重机的起重半径之内，尽量减少起重机负重行走的距离及起伏起重杆的次数。③应便于支模和浇注混凝土。若为预应力构件，尚应考虑抽管、穿筋等操作所需场地。④采纳分件吊装法时，构件分时期布置，如采纳综合吊装法则需一次布置，现在构件布置应力求占地最小，保证起重机、运输车辆的道路通畅。⑤因此构件应布置在坚实的地基上。在新填土的地基上布置构件时，必须采取一定的措施（即压实），防止地基下沉，以免阻碍构件质量。构件的布置方式也与起重机的性能有关，一般讲来，起重机的起重能力越大，构建比较轻时，应先考虑便于预制构件的浇注；起重机的起重能力小，构件比较重时则应优先考虑便于吊装。（2）预制时期的构件平面布置：在现场预制的构件要紧是柱和屋架，吊车梁和联系梁也有时在现场制作，其他构件均在构件厂或厂外制作，运来工地就位后吊装。①柱的布置：柱的布置方式与场地大小、安装方法有关一般有三种：即斜向布置、纵向布置及横向布置。斜向布置起吊方便，常常使用。纵向布置中柱的占地面积较小。横向布置中柱的占地面积最大，只在专门情况下采纳。A斜向布置：柱较重搬动不易，故预制时即按以后吊装时期的就位要求进行布置。采纳的方式有斜向布置和纵向布置两种。柱的吊升有旋转法和滑行法。前面已作介绍。预制时柱与厂房纵轴线成一斜角。这种布置方式要紧是为了配合旋转起吊法。依照旋转起吊法的工艺要求，柱子最好按下图进行布置，也确实是要使杯形基础中心M、柱脚K、绑扎点S三点均位于起重机吊装该柱时的同一起重半径R的圆弧上，即三点共弧。a确定起重机开行路线到柱基中心线的距离L。L与起吊半径R、起重机的最小回转半径Rmin有关要求Rmin≤L≤R同时，要注意起重机的履带不压在柱基回填土上，以免起重机失稳，且起重机尾部和履带不要碰到预制构件。b确定起重机的停机点：吊装柱子时，起重机一般位于所吊柱子的横轴线稍后的范围。以柱基中心M为圆心，以吊装柱子时的回转半径R为半径画圆弧，交起重机开行路线于O点，O点及为安装该根柱子的停机点。c确定柱子的预制位置：以停机点O为圆心，OM为半径画圆弧，在弧上靠近柱基定一点K，K即为柱脚中心。K点尽可能不要位于柱基回填土上，如不能幸免要采取一定的技术措施。然后以K为圆心、柱脚到吊点的长度为半径画弧，与R半径所画的弧相交于S，连KS得出柱中心线，即可画出柱子的模版位置图。量出柱顶，柱脚中心点到柱列纵横轴线的距离A、B、C、d作为支模时的依据。需注意的是，若柱布置在跨内，则牛腿应面向起重机；若柱布置在跨外，则牛腿应背向起重机。布置柱时，有时由于场地限制或柱身过长，无法做到三点共弧，也可布置成两点共弧，即杯口、柱脚共弧或杯口吊点共弧，如下图所示：B柱的纵向布置：关于一些较轻的柱，起重机能力有富余，考虑到节约场地、方便构件制作，可顺柱列纵向布置。预制时柱子与厂房纵向轴线平行排列。纵向布置要紧是配合采纳滑行法起吊柱子。布置是可考虑起重机停于两柱之间，每停机一次安装两根柱。柱的绑扎点应考虑布置在起重机吊装该柱时的起重半径上。②/r/