主体结构工程施工 单元5 结构安装工程

单元5装配式结构安装工程施工装配式结构安装工程是指利用各种类型的起重机械将预制的结构构件安装到设计位置的施工过程。图5.1桥梁板安装示意图5.1装配式结构工程认知

“装配式结构”是指建筑物的主要构件，如柱子、屋架、屋面板等，都是在工厂（或现场）预制后，再吊装建成的建筑施工方法。它广泛用于工业建筑的钢结构、钢筋混凝土结构施工。

与“装配式结构”不同的施工方法是现浇混凝土施工方法。5.2单层工业厂房安装单层工业厂房多采用装配式钢筋混凝土结构，除基础现场浇筑外，其他主要承重构件如柱、吊车梁、屋架、屋面板等均采用预制构件。单层工业厂房的结构安装就是将多种预制构件按设计要求，采用合理的的施工方法在现场进行安装，完成该建筑物骨架的整个施工过程。图5-2为单层工业厂房安装示意图。图5-2单层工业厂房安装示意图一、结构安装前准备工作

⑴清理场地、平整压实道路、敷设水电管线；⑵构件运输与堆放；⑶杯口基础的顶面标线和杯底找平；⑷构件的全面检查、弹线及编号；⑸构件的临时加固；⑹吊装用辅助工具准备。基础的准线柱子的准线二、常用索具与锚锭1.钢丝绳常用有6×19、6×37、6×61三种。6×19＋1的钢丝绳，钢丝粗、较硬，不易弯曲，多用作缆风绳；6×37＋1后者钢丝细、较柔软，多用作滑车组；6×61+1钢丝绳更柔软，更易弯曲，用作起重机械的吊索。6×19普通钢丝绳钢丝绳的断面钢丝绳的表面钢丝绳的捻制方法2.滑轮组

滑轮组由一定数量的定滑轮和动滑轮以及穿绕的钢丝绳组成，具有省力和改变力的方向的功能。定滑轮仅改变力的方向，动滑轮随重物上下移动，可以省力，滑轮组滑轮越多、工作线数也越多，省力越大。3门10t滑轮组

6门30t滑轮组

10门50t滑轮组

吊钩滑轮组环链电动葫芦手扳葫芦钢丝绳成套吊具卡环（卸甲、卸扣）钢丝绳吊索建筑施工中常用的卷扬机分快速和慢速两种。快速卷扬机又分为单筒和双筒两种，起重能力在0.5～50kN，速度20～43m/min；慢速卷扬机多为单筒，起重能力在3～20kN，速度8～9.6m/min。3.卷扬机JK-D型快速电控卷扬机JK2手控卷扬机平行双筒快速卷扬机

共52页

第44页卷扬机的固定方法卷扬机必须用地锚予以锚固，以防工作时发生滑动或倾覆。根据受力的大小，固定卷扬机的常用方法有螺栓锚固法、立桩锚固法、

水平锚固法

和压重锚固法。2.1卷扬机共52页

第45页4.吊具（a）钢板横吊梁；（b）钢管横吊梁图4-8横吊梁（a）钢板横吊梁；（b）钢管横吊梁图4-8横吊梁5.锚碇（a）拉力在3t以下；（b）拉力为10～40t图4-10水平锚锭构造示意图锚锭又称地锚，用来固定缆风绳、卷扬机和导向滑轮等。常用的锚碇有桩式锚碇和水平锚碇两种。吊装工程常用水平锚碇，如图5-10所示。水平锚碇的承载力较大。三、常用起重机械结构安装工程常用的起重机械类型按其行走方式可分为：桅杆式起重机、自行式起重机和塔式起重机三大类。桅杆式起重机制作简单、装拆方便，起重量较大（可达100t以上），能用于其它起重机械不能安装的一些特殊、大型构件或设备。缺点是：起重半径小、移动困难，需拉设较多的缆风绳。1.

桅杆式起重机常用的桅杆式起重机有：独脚扒(把)杆、人字扒(把)杆、悬臂扒(把)杆和牵缆式扒(把)杆。第17讲起重安装机械共52页

第1页（1）

独脚扒(把)杆独脚扒杆有木、钢管、型钢格构式三种。独脚扒杆钢管独脚扒杆吊装木独脚扒杆现在已少使用；钢管独脚扒杆的起重量一般300kN，起重高度在30m以内；格构式独脚扒杆起重量可达1000kN，起重高度达60m。独脚扒杆的缆风常用5～8根，与地面的夹角为300～450（2）

人字扒杆人字扒杆由两根木或钢管、缆风、滑车组、导向滑轮组成，在人字扒杆的顶部交叉处悬挂滑车组。缆风的数量一般不少于5根。人字扒杆的优点是侧向稳定性好、缆风较少；缺点是活动范围小，仅用于安装重型构件。人字扒杆人字扒杆的移动木人字扒杆进行灯杆安装格构式钢人字扒杆进行箱梁吊装（3）

悬臂扒杆是在独脚扒杆的中部或2/3高度处装上一根起重臂，即成悬臂扒杆。起重杆可回转和起伏变幅。悬臂扒杆能获得较大的起重高度，起重杆能左右摆动1200～2700，适于吊装高度较大的构件。悬臂扒杆1.1桅杆式起重机共52页

第8页（4）牵缆式桅杆起重机在独脚扒杆的下端装上一根可3600回转和起伏的起重杆而成。起重量在10t左右的桅杆起重机大多用无缝钢管制成，高度可达25m；大型桅杆起重机采用格构式桅杆，下部钢轨或滚筒，起重量可达60t，桅杆高度可达80m。缆风绳不少于6根。牵缆式桅杆起重机2．自行式起重机（1）履带式起重机履带式起重机的主要技术性能包括三个参数：起重量Q、起重半径R、起重高度H。可以根据这三个参数，查表确定合适的起重机进行结构安装。

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，

Q和H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R和H增加，而Q减小。（2）轮胎式起重机、汽车式起重机图4-13轮胎式起重机图4-14汽车式起重机3．塔式起重机它具有起重高度高、安装半径大、拆装方便、操作灵活、工作效率高等优点；但这种起重机行走或移动不便，只能做直线或曲率较小的曲线行走，工作面受到一定限制，转移、拆卸组装不便。塔式起重机一般分为轨道式、自升式、内爬式塔式起重机。塔式起重机（1）轨道式塔式起重机图4-15轨道式塔式起重机图4-15轨道式塔式起重机（2）自升式塔式起重机图4-15轨道式塔式起重机图4-16QT4-10型塔式起重机1—液压千斤顶；2—顶升套架；3—锚固装置；4—建筑物；5—塔身；6—附着杆（3）内爬式塔式起重机图4-15轨道式塔式起重机上海世贸中心的内爬式塔吊四、确定结构吊装方案1．起重机型号及起重臂长度的选择

起重机的主要技术性能包括三个参数：起重量Q、起重半径R、起重高度H。可以根据这三个参数，查表确定合适的起重机进行结构安装。

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。Q≥Q1＋Q2

⑴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）。漕泾电厂锅炉框架大板梁吊装⑵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0.3m；

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）.共63页

第28页起重高度计算图⑶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2.结构吊装方法单层工业厂房结构安装方法有分件安装法和综合安装法两种。(1)

分件吊装法（亦称大流水法）分件吊装的顺序其中1～12-柱；13～32-单数是吊车梁，双数是联系梁；33、34-屋架；35～42-屋面板分件吊装法

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。2.2结构吊装方法共63页

第31页(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。①从A轴进场，沿跨外开行吊装A列柱②再沿B轴跨边开行吊装B列柱④再转到B轴吊装B列吊车梁、连系梁③转到A轴扶直屋架及屋架就位⑤再转到A轴吊装A列吊车梁、连系梁⑥最后转至跨中吊装屋盖系统进场出场吊装柱子时，当起重半径R≥L/2（厂房跨度）时，起重机沿跨中开行，每个停机位可吊两根柱子；当，则可吊四根柱子；当R＜L/2时，起重机沿跨边开行，每个停机位可吊一根柱子；当，则可吊二根柱子；4.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(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）柱的斜向布置2（两点共弧）柱的斜向布置3（两点共弧）柱的斜向布置旋转法起吊旋转法起吊滑行法起吊滑行法起吊屋架的预制布置

屋架一般在跨内平卧叠浇预制，每叠3～4榀，布置的方式有斜向布置、正反斜向布置及正反纵向布置三种：正反斜向布置斜向布置正反纵向布置屋架预制的现场布置斜向布置便于屋架的扶直就位，宜优先采用，当现场受限时，方可考虑其它两种形式。屋架的扶直就位屋架扶直后立即进行就位。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，称为同侧就位；需将屋架由预制的一边转至起重机开行路线的另一边时，称为异侧就位。同侧就位异侧就位

屋架就位示意图2.4构件的平面布置及运输堆放共63页

第38页①屋架靠柱边的斜向就位屋架一般靠柱边就位，屋架离开柱边的净距≮20cm，考虑起重机尾部的安全回转距离A+0.5m不宜布置构件，P、Q两虚线间即为屋架的就位范围。屋架斜向就位起重机尾部的安全回转距离屋架就位后的中点均在H-H线上起重机的停机位置2#屋架就位后的中点位置2.4构件的平面布置及运输堆放②屋架的成组纵向就位

一般以4～5榀为一组靠柱边顺轴纵向就位。屋架成组纵向就位2.4构件的平面布置及运输堆放共63页

第40页吊车梁、连系梁、屋面板的就位吊车梁、连系梁的就位位置一般在其吊装位置的柱列附近，跨内跨外均可。当在跨内就位时，屋面板应后退3～4个节间开始堆放；若在跨外就位，屋面板应后退1～2个节间开始堆放。屋面板吊装就位布置

构件应按吊装顺序及编号进行就位或集中堆放。梁式构件叠放一般2～3层，大型屋面板不超过6～8层。吊装前的构件堆放平面布置某车间预制构件平面布置图A列柱跨外布置B列柱跨内布置屋架在跨内靠A轴一侧预制

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.柱的吊装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确定。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；工型断面柱的绑扎点应选在矩形断面处；双肢柱的绑扎点应选在平腹杆处。⑴柱的绑扎五、构件的吊装工艺①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②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。直吊法绑扎示意排架柱翻身绑扎起吊（二点绑扎）⑵柱的起吊单机吊装柱的常用方法有旋转法

和滑行法。双机抬吊的常用方法有滑行法

和递送法。叠层平卧的柱在翻身柱的直吊绑扎法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。①旋转法用旋转法吊柱

旋转法振动小、效率高，一般中小型柱多采用旋转法吊升，适用于自行杆式（履带式）起重机吊装；②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

特点: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。③滑行法（双机）

柱应斜向布置，起吊绑扎点尽量靠近基础杯口。吊装步骤：

柱翻身就位→柱脚下设置托板、滚筒，铺好滑道→两机相对而立、同时起钩将柱吊离地面→同时落钩、将柱插入基础杯口。双机抬吊滑行法⑶就位和临时固定

对位：直吊法时，应将柱悬离杯底30～50mm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。⑷校正标高校正在吊装前通过调整杯底标高已经校正；定位轴线校正通过对位在临时固定前已经校正。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的垂直度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⑸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2.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。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。

吊车梁的标高误差可在轨道安装时调整。吊车梁的安装吊车梁的吊装钢吊车梁的安装吊装完毕的排架柱与吊车梁（分件吊装法）⑴屋架的翻身扶直屋架都平卧生产，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，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。扶直方法有正向扶直和反向扶直，应尽可能采用正向扶直。屋架重叠生产的翻身扶直3.屋盖的吊装⑵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。吊索与水平面的夹角不小于450。屋架两点绑扎屋架四点绑扎用横吊梁四点绑扎≤18m18～24m30～36m⑶屋架的吊升屋架起吊后保持水平、不晃动、倾翻，吊离地面50cm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屋架的多机抬吊钢屋架吊装钢屋面梁吊装钢筋砼屋架吊装1.2构件吊装工艺共63页

第21页⑷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。⑸校正与最后固定屋架的垂直偏差可用锤球或经纬仪检查，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。4.天窗架、屋面板吊装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六、结构安装工程的质量要求及安全措施1．结构安装的质量要求混凝土强度≥75%R28，预应力构件灌浆强度≥15MPa，方可吊装；先标注准线，后校核高及平面位置；接头混凝土强度≥10MPa，才能吊装上层构件；构件就位后，要临时固定；安装误差在允许范围以内。5.3钢与混凝土组合结构安装一、组合板结构施工1．组合板结构特点重量轻、强度高、承重大、抗震性好；施工简单、快捷，拼装方便，外观整洁美观；压型钢板取代传统模板，可以作为结构强度一部分；省去模板费用及支模费用；易于配筋、配线、配管施工。压型钢板组合楼板的基本形式2.施工准备施工前绘制压型钢板排板平面图，注明柱、梁、压型钢板相互关系，板尺寸、块数、搁置长度，板与柱相交处切口尺寸，板与梁的连接方法，减少现场切割工作量。3.运输与保管压型钢板长度≤3m时捆扎≥2道，长度为3~6m的捆扎≥3道，长度＞6m时，捆扎≥4道。捆扎时需用木板垫隔，不得挤伤压型钢板。对于无外包装压型钢板，装卸时应采用吊具，严禁直接使用钢丝绳捆绑起吊。压型钢板长期存放应设置雨棚，保持良好通风环境，防潮、防锈。压型钢板应按不同材质、板型分别堆放。4.施工安装重点

压型钢板与混凝土之间的组合效应，是通过抗剪连接件形成。抗剪连接件一般采用圆柱头焊钉（俗称栓钉）、槽钢、弯起筋等。栓钉焊接工序

焊接准备

(b)引弧

(c)焊接

(d)焊后清理1-焊枪；2-栓钉；3-瓷环；4-母材；5-电弧组合板楼盖结构施工二、钢管混凝土结构安装1.钢管混凝土的特点强度高、重量轻、塑性好、耐疲劳、耐冲击、抗震性能优越；施工方便，工期短；抗火、防火、耐腐蚀；钢管焊接质量要求高。钢管混凝土钢管混凝土与钢结构相比，在自重相近和承载能力相同的条件下，可节省钢材约50%，且焊接工作量大幅度减少；与普通钢筋混凝土结构相比，在保持钢材用量相近和承载力相同的条件下，构建的截面积可减小约一半，材料用量和构件自重相应减少约50%。

钢带与螺旋焊接钢管

钢管混凝土工程实例2.工作流程施工准备（深化设计+材料采购验收+构件制作）→场地硬化、测量放线→预埋钢支撑架制作与固定地脚螺栓预埋→