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文档简介

单元7结构安装工程学习内容:本单元内容包括索具与起重机械、混凝土单层厂房构件吊装、钢结构工程安装等。学习目标:1.了解索具设备种类及特点,掌握桅杆式起重机、自行式起重机、塔式起重机的使用方法。2.熟悉混凝土单层厂房构件吊装工序,各工序施工方法。3.掌握单层钢结构厂房、多层及高层钢结构、钢网架结构安装等的施工方法。在现场或工厂预制的结构构件或构件组合,用起重机械在施工现场把它们吊起并安装在设计位置上,这样形成的结构叫装配式结构。结构吊装工程就是有效地完成装配式结构构件的吊装任务。

结构吊装工程是装配结构工程施工的主导工种工程,其施工特点如下:

(1)受预制构件的类型和质量影响大。预制构件的外形尺寸、埋件位置是否正确、强度是否达到要求以及预制构件类型的多少,都直接影响吊装进度和工程质量。

(2)正确选用起重机具是完成吊装任务的主导因素。构件的吊装方法,取决于所采用的起重机械。

(3)构件所处的应力状态变化多。构件在运输和吊装时,因吊点或支承点使用不同,其应力状态也会不一致,甚至完全相反,必要时应对构件进行吊装验算,并采取相应措施。

(4)高空作业多,容易发生事故,必须加强安全教育,并采取可靠措施。任务7.1索具与起重机械结构安装工程常用的起重机械有桅杆式起重机、自行式起重机和塔式起重机。6.1.1桅杆式起重机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。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。但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。因此,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。桅杆式起重机按其构造不同,可分为独脚拔杆、人字拔杆、悬臂拔杆和牵缆式桅杆起重机等。6.1.1.1独脚拔杆

独脚拔杆按制作的材料不同,可分为木独脚拔杆、钢管独脚拔杆、金属格构式独脚拔杆等。独脚拔杆由拔杆、起重滑轮组、卷扬机、缆风绳和锚碇等组成,如图所示。其中缆风绳数量一般为6~12根,最少不得少于4根。起重时拔杆保持不大于10°的倾角。独脚拔杆的移动靠其底部的拖撬进行。(独脚拔杆的竖立)木独脚把杆起重量在100kN以内,起重高度一般为8~15m;钢管独脚拔杆起重量可达300kN,起重高度在20m以内;格构式独脚拔杆起重量可达1000kN,起重高度可达70m。6.1.1.2人字拔杆

人字拔杆一般是由两根圆木或两根钢管用钢丝绳绑扎或铁件铰接而成,两杆夹角一般为20°~30°,底部设有拉杆或拉绳,以平衡水平推力,拔杆下端两脚的距离约为高度的1/3~1/2,如图所示。

6.1.1.3悬臂拔杆

悬臂拔杆是在独脚拔杆的中部或2/3高度处装一根起重臂而成。其特点是起重高度和起重半径都较大,起重臂左右摆动的角度也较大,但起重量较小,多用于轻型构件的吊装,如图6.1(c)所示。

6.1.1.4牵缆式桅杆起重机

牵缆式桅杆起重机是在独脚拔杆下端装一根起重臂而成。这种起重机的起重臂可以起伏,机身可回转360°,可以在起重机半径范围内把构件吊到任何位置。用角钢组成的格构式截面杆件的牵缆式起重机,桅杆高度可达80m,起重量可达60t左右。牵缆式桅杆起重机要设较的缆风绳,比较适用于构件多且集中的工程。如图6.1(d)所示。

6.1.2自行式起重机自行式起重机可分为履带式起重机、汽车式起重机与轮胎式起重机。6.1.2.1履带式起重机

履带式起重机是一种具有履带行走装置的全回转起重机,它利用两条面积较大的履带着地行走,由行走装置、回转机构、机身及起重臂等部分组成,如图6.2所示。履带式起重机(1)履带式起重机的常用型号及性能

在结构安装工程中,常用的履带式起重机有W1-50型、W1-100型、W1-200型及一些进口机型。履带式起重机的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。常用履带式起重机的外形尺寸及技术性能见表6.1、表6.2、表6.3、表6.4所示。表6.1履带式起重机外形尺寸(单位:mm)

符号

名称

型号

W1-50W1-100W1-200Э-1252W-4A机棚尾部到回转中心距离

2900330045003540520B机棚宽度

2700312032003120C机棚顶部距地面高度

3220367541253675D转平台底面距地面高度

1000104511901095E起重臂枢轴中心距地面高度

15551700210017002650F起重臂枢轴中心至回转中心的距离

10001300160013002340G履带长度

3420400549504005M履带架宽度

2850320040503200N履带板宽度

550675800675J行走底架距地面高度

300275390K双足支架顶部距地面高度

34804170430041808580表6.2履带式起重机性能表

参数单位型号W1-50W1-100W1-200Э-1252W-4起重臂长度m101818132315304012.5202521273345最大起重半径最小起重半径mm103.7174.5106.012.54.23176.515.54.522.58.0301010.14.015.55.65196.520.36.5425.57.7930.79.0341.111.5起重量最小起重半径时t107.52.015850208209763.456.845.732最大起重半径时t2.6113.51.78.24.31.55.52.51.716.811.383.34.34起升高度最小起重半径时m9.217.217.211191226.83610.717.922.820.526.532.545最大起重半径时m3.77.614.05.816.03.019.025.08.112.717.010.513.516.522.6表6.3W1-50型履带式起重机起重特性

臂长10m臂长18m臂长10m(带鹅头)

R(m)Q(t)H(m)R(m)Q(t)H(m)R(m)Q(t)H(m)3.710.09.24.57.517.262.017.248.79.056.21781.51656.28.674.116.4101.01465.08.193.015.574.17.5112.314.483.56.5131.812.893.05.4151.410.7102.63.7171.07.6表6.4W1-100型履带式起重机起重特性

R(m)臂长13m臂长23m臂长27m臂长30mQ(t)H(m)Q(t)H(m)Q(t)H(m)Q(t)H(m)4.515.011513.011610.0116.59.010.98.01978.010.87.21986.510.46.0195.02395.59.64.9193.8233.626104.82.24.218.93.122.92.925.9114.07.83.718.62.522.62.425.7123.76.53.218.22.222.21.925.4132.917.81.9221.425142.417.51.521.61.124.5152.2171.4210.923.8171.716(2)履带式起重机的稳定性验算

在图6.3所示的情况下吊装构件,起重机的稳定性最差,此时以履带中心A点为倾覆点,分别按以下条件进行验算。当考虑吊装荷载及附加荷载时,稳定安全系数

当考虑吊装荷载,不考虑附加荷载时,稳定安全系数(3)起重臂接长计算当起重机的起重高度或起重半径不足时,在起重臂的强度和稳定性能得到保证的前提下,可以将起重臂接长,接长后的起重量Q′按图6.4计算。根据同一起重机起重力矩等量的原则得:整理后得:6.1.2.2汽车式起重机汽车式起重机是自行式全回转起重机,起重机构安装在汽车的通用或专用底盘上,如图6.5所示。

汽车式起重机6.1.2.3轮胎式起重机轮胎式起重机是把起重机构安装在加重轮胎和轮轴组成的特制底盘上的全回转起重机,如图6.6所示。6.1.3塔式起重机

塔式起重机的类型较多,按结构与性能特点分为两大类:一般式塔式起重机与自升式塔式起重机。6.1.3.1一般式塔式起重机QT1-6型为上回转动臂变幅式塔式起重机,适用于结构吊装及材料装卸工作,如图6.7所示。

QT-60/80型为上回转动臂变幅式塔式起重机,适于较高建筑的结构吊装。塔式起重机6.1.3.2自升式塔式起重机自升式塔式起重机的型号较多,如QTZ50、QTZ60、QTZ100、QTZ120等。

QT4-10型多功能(可附着、可固定、可行走、可爬升)自升塔式起重机,是一种上旋转、小车变幅自升式塔式起重机,随着建筑物的增高,利用液压顶升系统而逐步自行接高塔身,如图6.8所示。QT4-10型自升式塔式起重机的主要技术性能见表6.5所示。附着式塔式起重机表6.5QT4-10型自升式塔式起重机的主要技术性能表

项目单位技术参数起重臂长m3035起重半径m3`1620303~162535起重量t10.08.05.08.05.03.0起升速度4索m/min22.52索m/min45小车变幅速度m/min18回转速度r/min0.47顶升速度m/min0.52轨距m6.5起重机行走速度m/min10.36自升塔式起重机的液压顶升系统主要有:顶升套架、长行程液压千斤顶、支承座、顶升横梁、引渡小车、引渡轨道及定位销等。液压千斤顶的缸体装在塔吊上部结构的底端支承座上,活塞杆通过顶升横梁支承在塔身顶部,其顶升过程如图6.9所示。锚固装的附着杆布置形式如图6.10所示。起重机接高动画6.1.3.3爬升式塔式起重机爬升式起重机其特点是:塔身短,起升高度大而且不占建筑物的外围空间;但司机作业时看不到起吊过程,全靠信号指挥,施工完成后拆塔工作处于高空作业等。图6.11为爬升式起重机的爬升示意图。主要型号有QT5-4/40型、QT5-4/60型、QT3-4型等。6.1.4索具设备及锚碇6.1.4.1卷扬机在建筑施工中常用的卷扬机分快速和慢速两种。快速卷扬机主要用于垂直、水平运输和打桩作业。慢速卷扬机主要用于结构吊装、钢筋冷拉等作业。6.1.4.2滑轮组及钢丝绳滑轮组是由一定数量的定滑轮和动滑轮组成,具有省力和改变力的方向的功能,是起重机的重要组成部分。钢丝绳是先由若干根钢丝绕成股,再由若干股绕绳芯捻成绳。6.1.4.3吊具及锚碇吊具有吊钩、钢丝夹头、卡环、吊索、横吊梁等,是吊装时的重要辅助工具。横吊梁又称铁扁担,用于承受吊索对构件的轴向压力并能减小起吊高度,如图6.12所示。常用的锚碇有桩式锚碇和水平锚碇两种。表6.6为木桩锚碇尺寸和承载力表。水平锚碇如图6.13所示。水平锚碇的承载力较大,常用规格尺寸及允许承载力见表6.7所示。表6.6木桩锚碇尺寸和承载力表

类型承载力(kN)101520304050桩尖处施于土的压力(MPa)a(cm)b(cm)c(cm)d(cm)0.153012040180.23012040200.233012040220.31301204026桩尖处施于土的压力(MPa)a1(cm)b1(cm)c1(cm)d1(cm)a2(cm)b2(cm)c2(cm)d2(cm)0.153012090223012040200.23012090253012040220.28301209026301204024表6.7水平锚碇规格尺寸及允许承载力表

承载力(kN)285075100150埋深H(m)1.71.71.82.22.5横木:根数×长度(cm)1×2503×2503×3203×3203×270横木上系绳点数(点)11112木壁:根数×长度(cm)4×270立柱:根数×长度×直径(cm)2×120×φ20压板:长×宽(cm)140×2706.2单层工业厂房结构安装单层工业厂房大多采用装配式钢筋混凝土结构(重型厂房采用钢结构)。其主要承重构件除基础为现浇构件外,其它构件(柱、吊车梁、基础梁、屋架、天窗架、屋面板等)均为预制构件。根据构件尺寸和重量及运输构件的能力,预制构件中较大型的一般在施工现场就地制作;中小型的多集中在工厂制作,然后运送到现场安装。结构安装工程是单层工业厂房施工中的主导工种工程。柱:要设置牛腿,又叫牛腿柱,柱底与基础相连,柱顶部与屋架焊接连接,柱与屋架组成排架结构。吊车梁:放在柱的牛腿上。采用焊接连接。屋面板:与屋架焊接连接。6.2.1准备工作准备工作主要有场地清理,道路修筑,基础准备,构件运输、排放,构件拼装加固、检查清理、弹线编号,以及机械、机具的准备工作等。6.2.1.1构件的检查与清理检查构件的型号与数量。检查构件截面尺寸。检查构件外观质量(变形、缺陷、损伤等)。检查构件的混凝土强度。检查预埋件、预留孔的位置及质量等,并作相应清理工作。6.2.1.2构件的弹线与编号柱子

在柱身三面弹出中心线(可弹两小面、一个大面),对工字形柱除在矩形截面部分弹出中心线外,为便于观察及避免视差,还需要在翼缘部分弹一条与中心线平行的线。

1-柱中心线;2-地基标高线

3-基础顶面线;4-吊车梁对位线;

5-柱顶中心线

屋架屋架上弦顶面上应弹出几何中心线,并将中心线延至屋架两端下部,再从跨度中央向两端分别弹出天窗架、屋面板的安装定位线。吊车梁在吊车梁的两端及顶面弹出安装中心线。

6.2.1.3混凝土杯形基础的准备工作先检查杯口的尺寸,再在基础顶面弹出十字交叉的安装中心线,用红油漆画上三角形标志。为保证柱子安装之后牛腿面的标高符合设计要求,调整方法是:首先,测出杯底的实际标高h1,量出柱底至牛腿顶面的实际长度h2;然后,根据牛腿顶面的设计标高h与杯底实际标高h1之差,可得柱底至牛腿顶面应有的长度h3(h3=h-h1);其次,将其(h3)与量得的实际长度(h2)相比,得到施工误差即杯底标高应有的调整值Δh(Δh=h3-h2=h-h1-h2),并在杯口内标出;最后,施工时,用1∶2水泥砂浆或细石混凝土将杯底抹平至标志处。为使杯底标高调整值(Δh)为正值,柱基施工时,杯底标高控制值一般均要低于设计值50mm。标高允许偏差为±10mm。杯底标高调整后要加以保护。6.2.1.4构件运输和堆放在工厂制作或施工现场集中制作的构件,吊装前要运送到吊装地点就位。根据构件的重量、外型尺寸、运输量、运距以及现场条件等选用合适的运输方式。通常采用载重汽车和平板拖车。图6-44所示为柱、吊车梁、屋架等构件运输示意图。构件运输过程中,必须保证构件不损坏、不变形、不倾覆,并且要为吊装工作创造有利条件。因此,要求路面平整,有足够的路面宽度和转弯半径,并根据路面情况掌握行车速度。

构件运输应符合下列规定:1、运输时的混凝土强度:为了防止构件在运输过程中,由于受振动而损坏,钢筋混凝土构件的混凝土强度等级,当设计无具体规定时,不应小于设计的混凝土强度标准值的75%;对于屋架、薄腹梁等构件不应小于设计的混凝土强度标准值的100%。

2、构件支承的位置和方法,应根据其受力情况确定,不得引起混凝土的超应力或损伤构件;

3、构件装运时应绑扎牢固,防止移动或倾倒。对构件边部或与链索接触处的混凝土,应采用衬垫加以保护;

4、运输细长构件时,行车应平稳,并可根据需要对构件设置临时水平支撑。

5、构件的堆放应按平面布置图所示位置堆放,避免二次搬运。

构件堆放应符合下列规定:1、堆放构件的场地应平整坚实,并具有排水措施,堆放构件时应使构件与地面之间有一定空隙;2、应根据构件的刚度及受力情况,确定构件平放或立放,并应保持其稳定;板类构件一般采用叠层平放;薄腹梁、屋架、析架一般采用立放。3、重叠堆放的构件,吊环应向上,标志应向外。其堆垛高度应根据构件与垫木的承裁能力及堆垛的稳定性确定;各层垫木的位置应在一条垂直线上。6.2.2构件的吊装工艺装配式单层工业厂房的结构安装构件有柱子、吊车梁、基础梁、连系梁、屋架、天窗架、屋面板及支撑等。构件的吊装工艺包括绑扎、吊升、对位、临时固定、校正、最后固定等工序。吊装施工质量控制要点:①堆放构件的场地应平整坚实,并具有排水措施。根据构件的刚度及受力情况,确定构件平放或立放。板类构件一般采用叠层平放;薄腹梁、屋架、桁架一般采用立放。②进入现场的预制构件应有构件合格证,其外观质量、尺寸偏差及结构性能应符合标准图和设计的要求。③吊装前,应按设计要求在构件和相应的支撑结构上标志中心线、标高等控制尺寸,按标准图或设计文件校核预埋件及连接钢筋等,并作出标志。起吊时绳索与构件水平面的夹角不宜小于45°,否则应采用吊架或经计算确定。

④在起吊大型空间构件或薄壁构件前,应采取避免变形或损伤的临时加固措施;预制构件安装就位后,应采取保证构件稳定的临时固定措施,并根据水准点和轴线校正位置,校正后方准焊接或浇筑接头混凝土。⑤承受内力的接头和拼缝,当其混凝土强度未达到设计要求时,不得吊装上一层结构构件;当设计无要求时,应在混凝土强度不小于10N/mm2,或具有足够的支撑时,方可吊装上一层结构构件。6.2.2.1柱子吊装(1)绑扎

绑扎柱子用的吊具,有铁扁担、吊索、卡环等。为使在高空中脱钩方便,尽量采用活络式卡环。为避免起吊时吊索磨损构件表面,要在吊索与构件之间垫以麻袋或木板。柱子在现场预制时,一般用砖模或土模平卧(大面向上)生产。在制模、浇混凝土前,就要确定绑扎方法,在绑扎点预埋吊环、预留孔洞或底模悬空,以便绑扎时能穿钢丝绳。

柱子的绑扎点数目和位置,视柱子的外形、长度、配筋和起重机性能确定:中,小型柱子(重13t以下),可以绑扎一点,重型柱子或配筋少而细长的柱子(如抗风柱),为防止起吊过程中柱身断裂,需绑扎两点。绑扎点位置应使两根吊索的合力作用线高于柱子中心,这样才能保证柱子起吊后自行回转直立状态。一点绑扎时,绑扎位置常选在牛腿下,工字形截面和双肢柱,绑扎点应选在实心处(工字形柱的矩形截面处和双肢柱的平腹杆处),否则,应在绑扎位置用方木垫平。常用的绑扎方法有:

一点绑扎斜吊法如图6.14(a)所示

一点绑扎直吊法如图6.14(b)所示

两点绑扎斜吊法如图6.15(a)所示

两点绑扎直吊法如图6.15(b)所示(2)柱的吊升旋转法

采用旋转法吊装柱子时,柱的平面布置宜使柱脚靠近基础,柱的绑扎点、柱脚中心与基础中心三点宜位于起重机的同一起重半径的圆弧上,如图6.16所示。滑行法柱吊升时,起重机只升钩,起重臂不转动,使柱顶随起重钩的上升而上升,柱脚随柱顶的上升而滑行,直至柱子直立后,吊离地面,并旋转至基础杯口上方,插入杯口。如图6.17所示。(3)对位和临时固定

柱子对位是将柱子插入杯口并对准安装准线的一道工序。临时固定是用楔子等将已对位的柱子作临时性固定的一道工序。如图6.18所示。柱子插入杯口后,应使柱身大体垂直。在柱脚离杯底30-50mm时,停止吊钩下降,开始对位。对位时,先在柱基础四边各放两块楔块(共八块)见图,并用撬棍拨动柱脚,使柱的吊装准线对准杯口顶面的吊装准线。对位后,将8只楔块略加打紧,放松吊钩,让柱靠自重沉至杯底。再观察一下吊装中心线对准的情况,若已符合要求,立即用大铁锤将楔块打紧,将柱临时固定。柱临时固定后,起重机即可完全放钩,拆除绑扎索具,将其移去吊装下一根柱,临时固定的楔块,可用硬木制作,也可用钢板焊成。钢楔可以多次重复使用,且易拔出,一般做成两种规格,相互配合使用。当柱基础的杯口深度与柱长之比小于1/20,或柱具有较大牛腿时,仅靠柱脚处的楔块将不能保证临时固定的稳定,这时则应采取增设缆风绳或加斜撑等措施来加强柱临时固定的稳定。即可将柱稳定地临时固定在基础上。用缆风绳稳定的方法,是在柱顶安装一个夹箍,在柱的四边各绑一根缆风绳。缆风绳的上端系于夹箍上,下端带有一个花篮螺丝,系在地面的锚桩或其他固定物上。收紧花篮螺丝,即可将柱稳定地临时固定在基础上。

注意:打紧楔子时,应两人同时在柱子的两侧对打,以防柱脚移动。图柱的对位与临时固定1-柱子;2-楔块(括号内的数字表示另一种规格钢楔的尺寸);3-杯形基础;4-石子;5-安装缆风绳或挂操作台的夹箍(4)柱的校正柱吊装以后要做平面位置、标高及垂直度等三项内容的校正。但柱的平面位置在柱的对位时已校正好,而柱的标高在柱基础杯底抄平时已控制在允许范围内,故柱吊装后主要是校正垂直度。柱的校正是一件相当重要的工作,如果柱的吊装就位不够准确,就会影响与柱相连接的吊车梁、屋架等吊装的准确性。因此,必须认真对待。

柱垂直度的检查方法是:当有经纬仪时,可用两台经纬仪从柱相邻的两边(视线基本与柱面垂直),去检查柱吊装中心线的垂直度,一台设置在横轴线上,另一台设置在与纵轴线呈不大于15°角的位置上。竖向转动望远镜,从根部向上观察,使柱子的吊装准线,始终夹在十字丝双线中,这时柱子即为垂直(如图所示)。图柱垂直度的检查方法当没有经纬仪时,也可用线锤检查。柱竖向(垂直)偏差的允许值是:当柱高为5m时,为5mm;当柱高大于5m时,为10mm;当柱高于10m及大于10m的多节柱时,为1/1000柱高,但不得大于20mm。如偏差超过上述规定,则应校正柱的垂直度。

柱垂直度的校正方法是:当偏差值较小时,可用打紧或稍放松楔块的方法来纠正;当偏差值较大时,则可用螺旋千斤顶平顶法;螺旋千斤顶斜顶法、钢管支撑斜顶法、千斤顶立顶法等方法进行校正。

1)敲打楔子法

通过敲打杯口的楔子,给柱身施加一水平力,使柱子绕柱脚转动而垂直。为减少敲打时楔子的下行阻力,应在楔子与杯形基础之间垫以小钢楔或钢板。敲打时,可稍松动对面的楔子(严禁将楔子取出杯口),并用坚硬石块将柱脚卡住,以防柱子发生水平位移。这种方法最简便,不需要专用校正工具,但劳动强度较大,适用于校正10t以下的柱子。

2)螺旋千斤顶平顶法螺旋千斤顶又叫丝杠千斤顶。是在杯口水平放置螺旋千斤顶,操纵千斤顶,给柱身施加一水平力,使柱子绕柱脚转动而垂直,见上图。校正前,宜先用坚硬石块将柱脚卡死。此法可用于校正300KN(30t)以下的柱子。

3)螺旋千斤顶斜顶法在杯口放一千斤顶,千斤顶下部坐在用钢板焊成的斜向支座上,头部顶在混凝土柱身的一个预留的或后凿的凹槽上,操作千斤顶,给柱身施加一斜向力,使柱身调整垂直,见上图所示的工作情况。放置千斤顶时,一般使千斤顶轴线与水平面夹角α≈40°,若α过大,会将柱身混凝土顶碎,为克服这一缺点,可在柱内预埋Φ20~25mm,长150mm的钢筋,伸出柱面30一50mm作为千斤顶头部的支座。此法用于校正300KN(30t)以内的柱子。

4)撑杆校正法又叫钢管支撑斜顶法。撑杆校正法系采用撑杆校正器对柱进行校正。撑杆校正器(右图)是用外径为75mm,长约6m的钢管,两端装有螺杆,两端螺杆上的螺纹方向相反,因此,转动钢管时,撑杆可以伸长或缩短。撑杆下端铰接在一块底板上;底板与地面接触的一面带有折线形突出的钢板条,并有孔眼,可以打下钢钎,目的是增大与地面的摩阻力。撑杆的上端铰接一块头部摩擦板,头部摩擦板与柱身接触的一面有齿槽,以增大与柱身的摩擦力,并带有一个铁环,可以用一根短钢丝绳和一个卡环,将头部摩擦板固定在柱身的一定位置上。适用于校正100KN(10t)以下的柱子。

5)千斤顶立顶法

通过千斤顶给柱身施加一个竖向力,使柱身绕柱脚转动而垂直,如下图所示为用此方法校正双肢柱的情况,在校正前,需要对千斤顶顶着的双肢柱横梁进行强度验算。如果校正实腹柱,应预留放置钢梁的孔洞。此法可用于校正300KN(30t)以上的重型柱子。

在实际施工中,无论采用哪种方法,均须注意以下几点:

1)应先校正偏差大的,后校正偏差小的。如果两个方向偏差数字相近,则先校正小面,后校正大面(校正时,不要一次将一个方向的偏差完全校好,可保留8~10mm,因为在校正另一方向时会影响已校正过的那个方向)。校正好一个方向后,稍打紧两面相对的四个楔子,再校正另一个方向。

2)柱子在两个方向的垂直度都校正好后,应再复查平面位置,如偏差在5mm以内,则打紧八个楔子,并使其松紧基本一致,如两面相对的楔子松紧不一,则在风力作用下,柱子将向松的一面偏斜。80KN(8t)以上的柱子校正后,如用木楔固定,最好在杯口另用大石块或混凝土楔塞紧,柱底脚与杯底四周空隙较大者应垫人钢板,以防木楔被压缩,柱子偏斜。

3)在阳光照射下校正柱子垂直度时,要考虑到温差的影响,因为柱子受太阳光照射后,阳面温度较阴面高,由于温差的原因,柱子向阴面弯曲,使柱顶有一个水平位移,如图所示水平位移的数值与温差数值、柱子长度及厚度尺寸等因素有关,一般加8~10mm,有些特别细长的柱子,可达40mm以上。长度小于10m的柱子,可以不考虑温差的影响。细长柱子可以利用早晨、阴天校正,或当日初校、次日晨复校;也可根据经验,采取预留偏差的办法解决。(5)柱子最后固定

柱子采用浇灌细石混凝土的方法最后固定,其强度等级应比原构件的混凝土强度等级提高一级。为防止柱子在校正后被大风或木楔变形使柱子产生新偏差,灌缝工作应在校正后立即进行,灌缝时,应将柱底杂物清理干净,并要洒水湿润。在灌混凝土和振捣时不得碰撞柱子或楔子。灌混凝土之前,应先灌一层稀砂浆使其填满空隙,然后灌细石混凝土,但要分两次进行,第一次灌至楔子底,待混凝土强度达到25%后,拔去楔子,再灌满混凝土(下页图)。第一次灌筑后,柱可能会出现新的偏差,其原因可能是振捣混凝土时碰动了楔块,或者两面相对的木楔因受潮程度不同,膨胀变形不一产生的,故在第二次灌筑前,必须对柱的垂直度进行复查,如超过允许偏差,应予调整。6.2.2.2吊车梁的吊装由于吊车梁的高度小,长度小,一般采用平吊法。吊装时的状态与使用时工作状态一致,叫平吊法。吊车梁、屋架吊装一般都是采用平吊法,吊车梁的临时固定不用进行,只需做校正和最后固定工作。吊车梁的吊装必须在柱子杯口二次灌注混凝土的强度达75%设计强度后进行。(1)绑扎、吊升、对位和临时固定

吊车梁吊起后应基本保持水平。因此其绑扎点应对称地设在梁的两侧,吊钩应对准梁的重心。在梁的两端应绑扎溜绳以控制梁的转动,避免悬空时碰撞柱子。吊车梁对位时应缓慢降钩,使吊车梁端与柱牛腿面的横轴线对准。在对位过程中不宜用撬棍顺纵轴线方向撬动吊车梁。因为柱子顺轴线方向的刚度较差,撬动后会使柱顶产生偏移。在吊车梁安装过程中,应用经纬仪或线垂校正柱子的垂直度,若产生了竖向偏移,应将吊车梁吊起重新进行对位,以消除柱的竖向偏移。吊车梁本身的稳定性较好,一般对位后,无需采取临时固定措施,起重机即可松钩移走。当梁高与底宽之比大于4时,可用8号铁丝将梁捆在柱上,以防倾倒。(2)校正及最后固定吊车梁吊装后,需校正标高、平面位置和垂直度。吊车梁的标高在进行杯形基础杯底抄平时,已对牛腿面至柱脚的高度作过测量和调整,固此误差不会太大,如存在少许误差,也可待安装轨道时,在吊车梁面上抹一层砂浆找平层加以调整。吊车梁的平面位置和垂直度可在屋盖吊装前校正,也可在屋盖吊装后校正。但较重的吊车梁,由于摘钩后校正困难,则可边吊边校。平面位置的校正,主要是检查吊车梁的纵轴线以及两列吊车梁之间的跨距LK是否符合要求。施工规范规定吊车梁吊装中心线对定位轴线的偏差不得大于5mm。在屋盖吊装前校正时,LK不得有正偏差,以防屋盖吊装后柱顶向外偏移,使LK的偏差过大。吊车梁直线度的检查校正方法有通线法、平移轴线法、边吊边校法等。通线法:(如图6.22)所示根据柱的定位轴线,在车间两端地面定出吊车梁定位轴线的位置,打下木桩,并设置经纬仪。用经纬仪先将车间两端的四根吊车梁位置校正准确,并检查两列吊车梁之间的跨距是否符合要求。然后在四根已校正的吊车梁端部设置支架(或垫块),垫高200mm,并根据吊车粱的定位轴线拉钢丝通线,然后根据通线来逐根拨正(用撬棍)吊车梁。平移轴线法:如图6.23所示,在柱列边设置经纬仪,逐根将杯口上柱的吊装中心线投影到吊车梁顶面处的柱身上,并作出标志。若柱安装中心线到定位轴线的距离为a,则标志距吊车梁定位轴线应为λ-a。(λ为柱定位轴线到吊车梁定位轴线之间的距离,一般λ=750mm)。可根据此来逐根拨正吊车梁的吊装中心线,并检查两列吊车梁之间的跨距LK是否符合要求。边吊边校法:较重的吊车梁,脱钩后校正比较困难,一般采取边吊边校法。此法与仪器放线法相似。先在厂房跨度一端距吊车梁纵轴线约40~60cm(能通视即可)的地面上架设经纬仪,使经纬仪的视线与吊车粱的纵轴线平行,在一根木尺上弹两条短线A、B,两线的间距等于视线与吊车梁纵轴的距离。吊装时,将木尺的A线与吊车梁中线重合;用经纬仪观测木尺上的B线,同时,指挥拨动吊车梁,使尺上的B线与望远镜内的纵丝重合为止,如图6.24所示。在柱查及拨正吊车梁中心线的同时.可用靠尺垂球检查吊车梁的垂直度(图6.25)。若发现有偏差,可在吊车梁两端的支座面上加斜垫铁纠正,每端叠加垫铁不得超过三块。吊车梁校正之后,立即按设计图纸用电焊作最后固定,并在吊车梁与柱的空隙处,浇筑细石混凝土。图6.24重型吊车梁的边吊边校法

1—柱轴线;2—吊车梁轴线;3—经纬仪视线;4—木尺;5—已吊装校正的吊车梁;6—正吊装校正的吊车梁;7—经纬仪;图6.25吊车梁垂直度的检查1—吊车梁;2—靠尺;3—线垂6.2.2.3屋架的吊装中小型单层工业厂房屋架的跨度为12~24m,重量约30~100kN,钢筋混凝土屋架一般在施工现场平卧叠浇预制,在屋架吊装前,先要将屋架扶直(或称翻身、起扳),所谓扶直,就是把屋架由平卧状态变为直立状态,然后将屋架吊运到预定地点就位(排放)。(1)屋架的扶直与就位钢筋混凝土屋架的侧向刚度较差,扶直时由于自重影响,改变了杆件的力学性质,特别是上弦杆极易扭曲,造成屋架扭伤,因此,在屋架扶直时必须采取一定措施,严格遵守操作要求,才能保证安全施工。下图为用杉杆加固屋架。1)屋架扶直时,应注意的问题

①扶直屋架时,起重机的吊钩应对准屋架中心,吊索应左右对称,吊索与水平面的夹角不小于45°,为使各吊索受力均匀,吊索可用滑轮串通。在屋架接近扶直时,吊钩应对准下弦中点,防止屋架摆动。②当屋架数榀在一起叠浇时,为防止屋架在扶直过程中突然下滑造成损伤,应在屋架两端搭设枕木垛,其高度与被扶直屋架的底面齐平(下图)。③叠浇的屋架之间若粘结严重时,应采用凿、撬棒、倒链等工具,进行消除粘结后再行扶直。④如扶直屋架时采用的绑扎点或绑扎方法与设计规定不同,应按实际采用的绑扎方法验算屋架扶直应力,若承载力不足,在浇筑屋架时应补加钢筋或采取其他加强措施。2)屋架扶直方法屋架扶直时,由于起重机与屋架的相对位置不同,可分为正向扶直和反向扶直两种方法。①正向扶直。起重机位于屋架下弦一边,首先以吊钩对准屋架中心,收紧吊钩。然后略略起臂使屋架脱模。接着起重机升钩并起臂,使屋架以下弦为轴,缓缓转为直立状态(图6.25(a))。②反向扶直。起重机位于屋架上弦一边,首先以吊钩对准屋架中心,收紧吊钩。接着起重机升钩并降臂,使屋架以下弦为轴缓缓转为直立状态(图6.25(b))。(虚线表示屋架就位的位置)正向扶直与反向扶直最主要的不同点,是在扶直过程中,一为升臂,一为降臂。升臂比降臂易于操作且较安全,故应尽可能采用正向扶直。

屋架扶直后,立即进行就位。屋架就位的位置与屋架安装方法、起重机械性能有关。其原则是应少占场地,便于吊装,且应考虑到屋架的安装顺序,两端朝向等问题。一般靠柱边斜放或以3~5榀为一组,平行柱边就位;屋架就位后,应用8号铁丝、支撑等与已安装的柱或已就位的屋架相互拉牢撑紧,以保持稳定。(2)屋架绑扎屋架的绑扎点应选在上弦节点处或附近500mm区域内,左右对称,并高于屋架重心,使屋架起吊后基本保持水平,不晃动,不倾翻。在屋架两端应加绳,以控制屋架转动。屋架吊点的数目及位置,与屋架的型式和跨度有关,一般由设计确定。绑扎时吊索与水平线的夹角不宜小于45°,以免屋架承受过大的横向压力。当夹角小于45°时,为了减少屋架的起吊高度及所受的横向力,可采用横吊梁。横吊梁的选用应经过计算确定,以确保施工安全。一般说来,屋架跨度小于或等于18m时绑扎两点;当跨度大于18m时需绑扎4点;当跨度大于30m时,应考虑采用横吊梁,以减小绑扎高度。对三角组合屋架等刚性较差屋架,下弦不能承受压力,故绑扎时也应采用横吊梁(图6-80)。屋架的绑扎见如图6.24所示。(3)屋架的吊升、对位与临时固定

屋架吊升是先将屋架吊离地面约300mm,并将屋架转运至吊装位置下方,然后再起钩,将屋架提升超过柱顶约300mm。最后利用屋架端头的溜绳,将屋架调整对准柱头,并缓缓降至柱头,用撬棍配合进行对位。

屋架对位应以建筑物的定位轴线为准。因此,在屋架吊装前,应当用经纬仪或其他工具在柱顶放出建筑物的定位轴线。如柱顶截面中线与定位轴线偏差过大时,可逐间调整纠正。屋架对位后,立即进行临时固定。临时固定稳妥后,起重机才可摘钩离去。

第一榀屋架的临时固定必须十分可靠,因为这时它只是单片结构,而且第二榀屋架的临时固定,还要以第一榀屋架作支撑。第一榀屋架的临时固定方法,通常是用4根缆风绳,从两边将屋架拉牢,也可将屋架与抗风柱连接作为临时固定。

第二榀屋架的临时固定,是用工具式支撑撑牢在第一榀屋架上。屋架的临时固定1—柱;2—屋架;3—缆风绳;4—工具式支撑;5—屋架垂直屋架;

以后各榀屋架的临时固定,也都是用工具式支撑撑牢在前一榀屋架上。

工具式支撑是用Φ50钢管制成,两端各装有两只撑脚,其上有可调节松紧的螺栓,供使用时调紧螺栓,即可将屋架可靠地固定。撑脚上的这对螺栓,既可夹紧屋架上弦杆件,又可使屋架平移位置,故也是校正机具。每榀屋架至少要用两个工具式支撑,才能使屋架撑稳。当屋架经校正,最后固定并安装了若干块大型屋面板以后,才可将支撑取下。(4)屋架的校正及最后固定

屋架的竖向偏差可用垂球或经纬仪检查。

用经纬仪检查竖向偏差的方法,是在屋架上安装三个卡尺,一个安装在上弦中点附近,另两个分别安装在屋架的两端,自屋架几何中线向外量出一定距离(一般可取500mm),在卡尺上作出标志。然后在距屋架中线同样距离(500mm)处设置经纬仪,观测三个卡尺上的标志是否在同一垂面上(图6.27)。用经纬仪检查屋架竖向偏差,虽然减少了高空作业,但经纬仪设置比较麻烦,所以工地上仍广泛采用垂球检查屋架竖向偏差。用垂球检查法,与上述“经纬仪检查法”的步骤基本相同,但标志至屋架几何中线的距离可短些(一般可取300mm),在两端头卡尺的标志间连一通线,自屋架顶卡尺的标志处向下挂垂线球,检查三个卡尺标志是否在同一垂面上。若发现卡尺上的标志不在同一垂面上,即表示屋架存在竖向偏差,可通过转动工具式支撑撑脚上的螺栓加以调整,并在屋架两端的柱顶垫入斜垫铁校正。

屋架校至垂直后,立即用电焊固定。焊接时,先焊接屋架两端成对角线的两侧边,再焊另外两边,避免两端同侧施焊而影响屋架的垂直度。6.2.2.4天窗架及屋面板的吊装

天窗架可以单独吊装,也可以在地面上先与屋架拼装成整体后同时吊装。后者虽然减少了高空作业,但对起重机的起重量及起重高度要求较高。目前钢筋混凝土天窗架采用单独吊装的方式较多。天窗架单独吊装时,应在天窗架两侧的屋面板吊装后进行,其吊装过程与屋架基本相同。

屋面板一般埋有吊环,用带钩的吊索钩住吊环即可吊装。根据屋面板平面的尺寸大小,吊环的数目为4~6个。如何保证几根吊索受力均匀,是钩吊时应考虑的一个问题。采用图6-84所示横吊梁是解决这一问题的方法之一。图6-84用横吊梁吊大型屋面板为充分发挥起重机的起重能力,提高生产率,也可采用叠吊的方法(图6-85)。

屋面板的吊装次序,应自两边檐口左右对称地逐块吊向屋脊,避免屋架承受半边荷载。屋面板对位后,立即进行电焊固定,用电焊将天窗架底脚焊牢于屋架上弦的预埋件上。一般情况下每块屋面板可焊3点。图6-85屋面板叠吊6.2.3结构安装方案

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,构件重量大,厂房内还有各种设备基础(特别是重型厂房)等。因此,在拟定结构吊装方案时,应着重解决结构吊装方法、起重机的选择、起重机开行路线与构件平面布置等问题。确定施工方案时应根据厂房的结构型式、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研究决定。6.2.3.1起重机的选择

(1)起重机类型的选择起重机的选择包括:选择起重机的类型,型号和数量。起重机的选择要根据施工现场的条件及现有起重设备条件,以及结构吊装方法确定。一般中小型厂房多选择履带式等自行式起重机;当厂房的高度和跨度较大时,可选择塔式起重机吊装屋盖结构;在缺乏自行式起重机或受到地形的限制,自行式起重机难以到达的地方,可选择桅杆式起重机。(2)起重机型号及起重臂长度的选择起重机的类型确定之后,还需要进一步选择起重机的型号及起重臂的长度。起重机的型号应根据吊装构件的尺寸、重量及吊装位置而定。在具体选用起重机型号时,应使所选起重机的三个工作参数:起重量、起重高度、起重半径R,均应满足结构吊装的要求。①起重量起重机的起重量Q应满足下式要求:

式中Q1—构件质量,t;Q2—索具质量,t。②起重高度起重机的起重高度必须满足所吊构件的吊装高度要求,如图6.28所示:式中:H——起重机的起重高度(米),从停机面算起至吊钩中心;

h1——安装支座表面高度(米),从停机面算起;

h2——安装间隙,视具体情况而定,但不小于0.2米;

h3——绑扎点至起吊后构件底面的距离(米);

h4——索具高度(米),自绑扎点至吊钩中心的距离,视具体情况而定。③起重半径(也称工作幅度)当起重机可以不受限制地开到构件吊装位置附近吊装构件时,对起重半径没有什么要求。当起重机不能直接开到构件吊装位置附近去吊装构件时,就需要根据起重量、起重高度、起重半径三个参数,查阅起重机的性能表或性能曲线来选择起重机的型号及起重臂的长度。当起重机的起重臂需要跨过已安装好的结构构件去吊装构件时,为了避免起重臂与已安装的结构构件相碰,则需求出起重机的最小臂长及相应的起重半径。此时,可用数解法或图解法。(起重臂长的选择)A数解法求所需最小起重臂长(图6.29(a))式中L—起重臂的长度,m;h—起重臂底铰至构件(如屋面板)吊装支座的高度,m;h=h1-Eh1—停机面至构件(如屋面板)吊装支座的高度,m;f—起重钩需跨过已安装结构构件的距离,m;g—起重臂轴线与已安装构件间的水平距离;E—起重臂底铰至停机面的距离,m;α—起重臂的仰角。数解法以求得的α角代上式,即可求出起重臂的最小长度,据此,可选择适当长度的起重臂,然后根据实际采用的起重臂及仰角α计算起重半径R:

根据计算出的起重半径R及已选定的起重臂长度L,查起重机的性能表或性能曲线,复核起重量Q及起重高度H,如能满足吊装要求,即可根据R值确定起重机吊装屋面板时的停机位置。B图解法求起重机的最小起重臂长度(图6.29(b))第一步选定合适的比例,绘制厂房一个节间的纵剖面图;绘制起重机吊装屋面板时吊钩位置处的垂线y—y;根据初步选定的起重机的E值绘出水平线H—H;第二步在所绘的纵剖面图上,自屋架顶面中心向起重机方向水平量出一距离g,g至少取1m,定出点P;第三步根据式求出起重臂的仰角α,过P点作一直线,使该直线与H—H的夹角等于α,交y—y、H—H于G、G0两点;第四步GG0的实际长度即为所需起重臂的最小长度。图解法6.2.3.2结构安装方法及起重机开行路线(1)结构安装方法单层工业厂房的结构安装方法有分件安装法和综合安装法两种。分件安装法

分件安装法是在厂房结构吊装时,起重机每开行一次仅吊装一种或两种构件。通常分三次开行安装完所有构件。例如:第一次开行吊装柱,并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,第三次开行时以节间为单位吊装屋架,天窗架及屋面板等。如图6.30所示。分件安装法起重机每次开行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,能充分发挥起重机的工作性能,而且,在吊装过程中索具更换次数少,工人操作熟练,吊装进度快,起重机工作效率高。采用这种吊装方法还具有构件校正时间充分,构件供应及平面布置比较容易等特点。因此,分件吊装法是装配式单层工业厂房结构安装经常采用的方法。综合安装法综合安装法是在厂房结构安装过程中,起重机一次开行,以节间为单位安装所有的结构构件。这种吊装方法具有起重机开行路线短,停机次数少的优点。但是由于综合吊装法要同时吊装各种类型的构件,起重机的性能不能充分发挥;索具更换频繁,影响生产率的提高;构件校正要配合构件吊装工作进行,校正时间短,给校正工作带来困难;构件的供应及平面布置也比较复杂。所以,在一般情况下,不宜采角这种吊装方法,只有在轻型车间(结构构件重量相差不大)结构吊装时,或采用移动困难的起重机(如桅杆式起重机)吊装时才采用综合安装法。(2)起重机的开行路线及停机位置

吊装屋架、屋面板等屋面构件时,起重机宜跨中开行;吊装柱子时,则视跨度大小、构件尺寸、质量及起重机性能,可沿跨中开行或跨边开行,如图6.31所示。

1)当柱布置在跨内时。有以下四种情况: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,如图6.31(a)所示;当

,则可吊装四根柱,如图6.31(b)所示;当R<L/2时,起重机需沿跨边开行,每个停机位置吊装1~2根柱,如图6.31(c)、(d)所示。

2)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类似。采用分件吊装法时,其起重机的开行路线及停机位置如图6.32所示。图6.32表示起重机自A轴线进场,沿跨外开行吊装A列柱,继沿B轴线跨内开行吊装B列柱;再转到A轴扶直(跨内)屋架及将屋架就位,然后转到B轴吊装B列柱上的吊车梁、连系梁等,继而转到A轴吊装A列柱上的吊车梁、连系梁等构件;最后再转到跨中吊装屋架、天窗架、支撑、托架及屋面板等屋盖系统构件。动画6.2.3.3构件的平面布置与运输堆放(1)

构件的平面布置原则

①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;②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;③

按“重近轻远”的原则,首先考虑重型构件的布置;

④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;⑤所有构件均应布置在坚实的地基上,以免构件变形;⑥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;⑦

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。

(2)

预制阶段构件的平面布置

柱子的布置

柱的预制布置有斜向布置和纵向布置。一般用旋转法吊柱时,柱斜向布置;用滑行法吊柱时,柱纵向布置。

A

柱子斜向布置柱子采用旋转法起吊,可按三点共弧斜向布置,如图6.33所示。(柱吊点、柱脚和柱基三点共弧)

其步骤如下:

A)确定起重机开行路线到柱基中线的距离a

起重机开行路线到柱基中线的距离a与基坑大小、起重机的性能、构件的尺寸和重量有关。a的最大值不要超过起重机吊装该柱时的最大起重半径;a的最小值也不要取的过小,以免起重机太近基坑边而致失稳;此外,还应注意检查当起重机回转时,其尾部不致与周围构件或建筑物相碰。综合考虑这些条件后,就可定出a值(Rmin<a≤R),并在图上画出起重机的开行路线。

B)确定起重机的停机位置

确定起重机的停机位置是以所吊装柱的柱基中心M为圆心,以所选吊装该柱的起重半径R为半径,画弧交起重机开行路线于O点,则O点即为起重机的停机点位置。标定O点与横轴线的距离为l。

C)确定柱在地面上的预制位置

按旋转法吊装柱的平面布置要求,使柱吊点、柱脚和柱基三者都在以停机点O为圆心,以起重机起重半径R为半径的圆弧上,且柱脚靠近基础。据此,以停机点O为圆心,以吊装该柱的起重半径R为半径画弧,在靠近基础杯的弧上选一点K,作为预制时柱脚的位置。又以K为圆心,以绑扎点至柱脚的距离为半径画弧,两弧相交于S。再以KS为中心线画出柱的外形尺寸,此即为柱的预制位置图。标出柱顶、柱脚与柱列纵横轴线的距离(A、B、C、D),以其外形尺寸作为预制柱的支模的依据。

布置柱时尚需注意牛腿的朝向问题,要使柱吊装后,其牛腿的朝向符合设计要求。因此当柱布置在跨内预制或就位时,牛腿应朝向起重机;若柱布置在跨外预制或就位时,则牛腿应背向起重机。在布置柱时有时由于场地限制或柱过长,很难做到三点共弧,则可安排两点共弧,这又有两种做法:

一种是将柱脚与柱基安排在起重机起重半径R的圆弧上,而将吊点放在起重机起重半径R之外(图6.34)。吊装时先用较大的起重半径R′吊起柱子,并升起起重臂。当起重半径由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,而柱脚可斜向任意方向(图6.35)。吊装时,柱可用旋转法吊升,也可用滑行法吊升。B柱子纵向布置

对于一些较轻的柱子,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(如图6.36所示),采用滑行法吊装。柱子纵向布置,绑扎点与杯口中心两点共弧。若柱子长度大于12m,柱子纵向布置宜排成两行,如图6.36(a)所示;若柱子长度小于12m,则可叠浇排成一行,如图6.36(b)所示。

屋架的布置

为节省施工场地,屋架宜安排在厂房跨内平卧叠浇预制,每叠3~4榀,布置方式有三种:斜向布置、正反斜向布置和正反纵向布置等,如图6.37所示。

若为预应力混凝土屋架,在屋架一端或两端需留出抽管及穿筋所必需的长度。其预留长度:若屋架采用钢管抽芯法预留孔道,当一端抽管时需留出的长度为屋架全长另加抽管时所需工作场地3m;当两端抽管时需留出的长度为二分之一屋架长度另加抽管时所需工作场地3m;若屋架采用胶管抽芯法预留孔道,则屋架两端的预留长度可以适当减少。

每两垛屋架之间的间隙,可取1m左右,以便支摸板及浇筑混凝土之用。屋架之间互相搭接的长度视场地大小及需要而定。在布置屋架的预制位置时,还应考虑到屋架扶直就位要求及屋架扶直的先后次序,先扶直者放在上面(层);对屋架两端间的朝向也要注意,要符合屋架吊装时对朝向的要求;对屋架上预埋铁件的位置也要特别注意,不要搞错,以免影响结构吊装工作。③

吊车梁的布置当吊车梁安排在现场预制时,可靠近柱基顺纵轴线或略作倾斜布置,也可插在柱子的空当中预制,或在场外集中预制等。

(3)

安装阶段构件的就位布置及运输堆放

由于柱在预制阶段即已按吊装阶段的就位要求进行布置,当预制柱的混凝土强度达到吊装所需要求的强度后,即可先行吊装,以便空出场地供布置其他构件。故吊装阶段的就位布置一般是指柱已吊装完毕,其他构件如屋架的扶直就位、吊车梁和屋面板的运输就位等。1)屋架的扶直就位

①屋架扶直。由于屋架一般都叠浇预制,为防止屋架扶直过程中的碰撞损坏,可选用以下两种措施:

A、在屋架端头搭设道木墩法。在屋架端头搭设道木墩,可使叠浇预制的上层屋架(底层除外),在翻身扶直的过程中,其屋架下弦始终置于道木墩上转动,而不致于跌落受碰损(见下图)。图

屋架抹直时防碰损----搭设道木墩1-屋架;2-道木墩(交叉搭设)

B、放钢筋棍法。屋架扶直过程是先利用屋架上弦上的吊环将屋架稍提一下,以使上下层屋架分离;然后在屋架上弦节点处垫放木楔子,并落钩使屋架上弦脱空而置于节点处的垫木楔上。待屋架上弦在垫木楔上置稳妥后,将吊索绕上弦绑扎,此时就可进行屋架扶直工作。当屋架准备起钩扶直时,先将Φ30长200mm的钢筋3~5根,放置在下弦节点处(下图),然后再稍落吊钩,并用撬棍将屋架撬离一个屋架下弦宽度距离,此时就可起钩扶直屋架。图

屋架扶直时防碰损措施-----放钢筋棍法(a)待扶直屋架;(b)屋架稍提起放置钢筋;(c)用撬杠撬动一个屋架宽;(d)扶直。

1-屋架;2-Φ25~Φ30圆钢筋棍;3-扶直屋架的吊索;4-撬杠②屋架就位。屋架扶直后应立即进行就位。按就位的位置不同,可分为同侧就位和异侧就位两种(图6-99)。同侧就位时,屋架的预制位置与就位位置均在起重机开行路线的同一侧。异侧就位时,需将屋架由预制的一边转至起重机开行路线的另一边就位。此时,屋架两端的朝向已有变动。因此,在预制屋架时,对屋架就位的位置事先应加以考虑,以便确定屋架两端的朝向及预埋件的位置等问题。图6-99屋架的就位示意图(a)同侧就位;(b)异侧就位

按屋架同侧就位的方式,常用的有两种:一种是靠柱边斜向就位,另一种是靠柱边成组纵向就位。

A、屋架的斜向就位。屋架斜向就位在吊装时跑车不多,节省吊装时间,但屋架支点过多,支垫木、加固支撑也多。屋架靠柱边斜向就位(下图),可按下述作图方法确定其就位位置:

(a)确定起重机吊装屋架时的开行路线及停机位置。起重机吊装屋架时一般沿跨中开行,也可根据吊装需要稍偏于跨度的一边开行,在图上画出开行路线。然后以欲吊装的某轴线(例如②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为半径画弧交于开行路线于O2,O2即为吊②轴线屋架的停机位置。

(b)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,起重机在吊装屋架及屋面板时需要回转,若起重机尾部至回转中心的距离为A,则在距起重机开行路线A+0.5m的范围内也不宜布置屋架及其他构件;以此画出虚线Q-Q,在P-P及Q-Q两虚线的范围内可布置屋架就位。但屋架就位宽度不一定需要这样大,应根据实际需要定出屋架就位的宽度P-Q。(c)确定屋架的就位位置。当根据需要定出屋架实际就位宽度P-Q后,在图上画出P-P与Q-Q的中线H-H。屋架就位后之中点均应在此H-H线上。因此,以吊②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一H线于G点,则C点即为②轴线屋架就位之中点。再以G点为圆心,以屋架跨度的一半为半径,画弧交P及Q两虚线于E、F两点。连E、F即为②轴线屋架就位的位置。其他屋架的就位位置均平行此屋架,端点相距6m(即柱距)。唯①轴线屋架由于已安装了抗风柱,需要后退至②轴线屋架就位位置附近就位。B、屋架的成组纵向就位。纵向就位在就位时方便,支点用的道木比斜向就位要少,但吊装时部分屋架要负荷行驶一段距离,故吊装费时,且要求道路平整。屋架的成组纵向就位,一般以4榀~5榀为一组,靠柱边顺轴线纵向就位。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。应避免在已吊装好的屋架下面去绑扎吊装屋架,屋架起吊应注意不要与已吊装的屋架相碰。因此,布置屋架时,每组屋架的就位中心线,可大致安排在该组屋架倒数第二榀吊装轴线之后约2m处。如图6.39所示。2)

吊车梁、连系梁及屋面板的运输、堆放与排放

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)均可在预制厂或附近的露天预制场制作,然后运至施工现场进行安装。构件运输至现场后,应根据施工组织设计所规定的位置,按编号及构件安装顺序进行排放或集中堆放。吊车梁、连系梁的排放位置,一般在其吊装位置的柱列附近,跨内跨外均可。

屋面板可布置在跨内或跨外。

例6.1单层工业厂房结构吊装实例例6.1单层工业厂房结构吊装实例某车间为单层、单跨18m的工业厂房,柱距6m,共13个节间,厂房平面图、剖面图如图6.40所示,主要构件尺寸如图6.41所示,车间主要构件一览表见表6.8所示。制定安装方案前,应先熟悉施工图,了解设计意图,将主要构件数量、重量、长度、安装标高分别算出,并列表6.8以便计算时查阅。

(一)起重机选择及工作参数计算根据现有起重设备选择履带式起重机进行结构吊装,现将该工程各种构件所需的工作参数计算如下:

1.柱子安装:采用斜吊绑扎法吊装

柱Z1、Z2要求起重量:Q=Q1+Q2=7.03+0.2=7.23(t)柱Z1、Z2要求起升高度(图6.42):H=h1+h2+h3+h4=0+0.3+7.05+2.0=9.35(m)柱Z3要求起重量:Q=Q1+Q2=5.8+0.2=6.0(t)柱Z3要求起升高度:H=h1+h2+h3+h4=0+0.30+11.5+2.0=13.8(m)2.屋架安装(图6.43)

屋架要求起重量:

Q=Q1+Q2=4.95+0.2=5.15(t)

屋架要求起升高度:H=h1+h2+h3+h4

=10.8+0.3+1.14+6.0=18.24(m)

3.屋面板安装

吊装跨中屋面板时,起重量:

Q=Q1+Q2=1.3+0.2=1.5(t)

起升高度(如图6.44所示):

H=h1+h2+h3+h4

=(10.8+2.64)+0.3+0.24+2.5=16.48(m)起重机吊装跨中屋面板时,起重钩需伸过已吊装好的屋架上弦中线f=3m,且起重臂中心线与已安装好的屋架中心线至少保持1m的水平距离,因此,起重机的最小起重臂长度及所需起重仰角α为:

选用W1-100型起重机。采用起重臂长L=23m,取α=55°,再对起重高度进行核算;假定起重杆顶端至吊钩的距离d=3.5m,则实际的起重高度为:

H=Lsin55°+E-d=23sin55°+1.7-3.5=17.04m>16.48m即d=23sin55°+1.7-16.48=4.06m,满足要求。此时起重机吊板的起重半径为:

R=F+Lcosα

=1.3+23cos55°=14.5(m)所以选择W1-100型23m起重臂符合吊装跨中屋面板的要求。再用选取的L=23m,α=55°复核能否满足吊装跨边屋面板的要求。F—起重臂枢轴中心至回转中心的距离,查表P170可得,对于W1-100起重机F=1.3mE—起重臂枢轴中心至地面高度,查表P170可得,对于W1-100起重机E=1

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