《钢结构制作与安装》课件-项目7.钢结构安装

钢结构安装常用设备及准备起重吊装设备1目录CONTENT钢结构安装准备2PART01起重吊装设备起重吊装设备塔式起重机的起重臂安装在塔身顶部，可作3600回转，具有较高的起重高度、工作幅度和起重能力，在多层、高层结构的吊装和垂直运输中应用最广。塔式起重机塔式起重机起重吊装设备（1）分类：按行走方式分：轨道式、固定式（代号G）；按变幅方法分：大臂变幅、小车变幅；按回转部位分：下（塔身）回转（代号A）、上（顶部）回转；按安装方法分：自升式（代号Z）、整体快速拆装（代号K）、拼装式。（2）表示方法：Q—起重机；T—塔式；P—内爬升式；数字代表起重力矩（kNm×10-1）。举例：QT—上回转式塔式起重机；QTA—下回转式塔式起重机；QTK—快速安装式塔式起重机；QTP—内爬式塔式起重机；QTZ—上回转自升式塔式起重机。塔式起重机的分类及表示方法起重吊装设备塔式起重机目前应用最广泛的是下回转、快速拆装、轨道式塔式起重机和能够一机四用（轨道式、固定式、附着式和内爬式）的自升塔式起重机。下回转快速拆装式塔式起重机QTZ100型塔式起重机上回转自升式起重吊装设备（3）轨道式塔式起重机能负荷行走，同时完成水平和垂直运输，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。轨道式塔式起重机缺点是需铺设轨道、占用施工场地过大，塔架高度和起重量较固定式小。起重吊装设备（4）附着式塔式起重机在建筑物外部布置，塔身借助顶升系统向上接高，每隔14～20m采用附着式支架装置，将塔身固定在建筑物上。塔吊与建筑物的附着节点适用于与塔身高度适应的高层建筑施工。起重吊装设备（5）内爬式塔式起重机安装在建筑物内部电梯井或其它合适开间的结构上，随建筑物的升高向上爬升的起重机械。塔身短、不需轨道和附着装置，不占施工场地。缺点是全部荷载由建筑物承受，拆除时需在屋面架设辅助起重设施。主要用于超高层建筑施工中。上海世贸中心的内爬式塔吊起重吊装设备由行走机构、回转机构、机身及起重臂组成。履带式起重机履带式起重机构造简图三一重工SCC1500C履带起重机（最大起重量155t）起重吊装设备（1）特点：操作灵活、使用方便，起重臂可分节接长、机身可3600回转，在平坦坚实的道路上可负重行走，换装工作装置后可成为挖土机或打桩机使用，是一种多功能、移动式吊装机械。履带式起重机的缺点一是行走速度慢，对路面破坏性大，长距离转移需平板拖车运输；二是稳定性较差，未经验算不得超负荷吊装。福田雷沃FQUY200履带起重机宇通重工YTQU160液压式履带起重机最大起重量160t起重吊装设备利勃海尔履带式起重机履带式起重机起重吊装设备是一种使用汽车底盘的轮式起重机，广泛用于构件装卸和结构吊装。灵活性好、转移迅速、对道路无损伤。汽车式起重机多为液压式伸缩臂，按起重量分为轻型（20t以内）、中型（20～50t）和重型（50t以上）。汽车式起重机中联重科QY130H汽车起重机最大起重量130t，主臂最大起升高度49.5m三一重工QY52汽车起重机最大起重量55t，主臂最大起升高度55m起重吊装设备汽车式起重机作业前应伸出全部支腿，并在撑脚板下垫方木；调整支腿必须在无荷载时进行；起吊作业时驾驶室严禁坐人，所吊重物不得超越驾驶室上空，不得在车的前方起吊；发现起重机倾斜或支腿不稳时，立即将重物下降落在安全地方，下降中严禁制动。汽车吊倾翻事故起重吊装设备中国起重量最大的汽车式起重机徐工QAY500全地面汽车起重机最大起重量500t，主臂最大起升高度84m起重吊装设备是一种使用专用底盘的轮式起重机，横向稳定性好，能全回转作业，且在允许载荷下能负载行走。行驶速度慢，不宜长距离行驶，常用于作业地点相对固定而作业量较大的吊装作业。轮胎式起重机行走放出支腿准备作业起吊作业利勃海尔LTC1055轮胎式起重机起重吊装设备轮胎式起重机作业时也要放出伸缩支腿以保护轮胎，必要时支腿下可加设垫块以扩大支承面。除全回转作业和允许载荷下负载行走外，其使用要点同汽车式起重机。中联重科QLY20轮胎起重机

55t轮胎式起重机起重吊装设备独脚拔杆按材料分有木独脚拔杆、钢管独脚拔杆和型钢格构式独脚拔杆三种。木独脚拔杆已很少使用；钢管独脚拔杆的起重力一般在300kN以内，起重高度在30m以内；格构式独脚拔杆的起重力可达1000kN，起重高度可达60m。独脚拔杆的缆风常用5~8根，缆风与地面夹角为30°~45°。大型独脚拔杆的缆风需施加初拉力，其数值可取在吊装中缆风最大拉力的30%~50%（用拉力表测定）。桅杆式起重机是在独脚拔杆下端装一可以起伏和回转的吊杆而成。用圆木制成桅杆式起重机，起重量可达50kN；用钢管制成的桅杆式起重机起重高度可达25m，起重量可达100kN；用格构式结构组成的桅杆式起重机起重高度可达80m，起重量可达600kN。其他起重设备起重吊装设备①可按履带式、轮胎式、汽车式、塔式的顺序选用起重机。对高度不大的中小型厂房，应先考虑使用起重量大、可全回转使用、移动方便的100~150kN履带式起重机和轮胎式起重机吊装主体结构；大型工业厂房主体结构的高度和跨度较大、构件较重，宜采用500~750kN履带式起重机和350~1000kN汽车式起重机吊装；大跨度又很高的重型工业厂房的主体结构吊装，宜选用塔式起重机。②对厂房大型构件，可采用重型塔式起重机和塔桅起重机吊装。③缺乏起重设备或吊装工作量不大、厂房不高，可考虑采用独脚桅杆、人字桅杆、悬臂桅杆或回转式桅杆等吊装，其中回转式桅杆最适用于对单层钢结构厂房进行综合吊装，对重型厂房也可采用塔桅式起重机进行吊装。④若厂房位于狭窄地段，或厂房采取敞开式施工方案（厂房内设备基础先施工），宜采用双机抬吊吊装厂房屋面结构，或单机在设备基础上铺设枕木进行吊装。起重设备的选择起重吊装设备卷扬机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。索具设备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起重吊装设备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。滑轮组负担重物的钢丝绳的根数称为工作线数，滑轮组的名称以滑轮组的定滑轮和动滑轮的数目来表示。定滑轮仅改变力的方向、不能省力，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滑轮组吊钩滑轮组起重吊装设备钢丝绳结构安装用的钢丝绳的规格有6×19和6×37（6股，每股由19或37根钢丝捻成），前者钢丝粗、较硬，不易弯曲，多用作缆风绳；后者钢丝细、较柔软，多用作起重吊索。钢丝绳的断面钢丝绳的表面钢丝绳的捻制方法6×19普通钢丝绳起重吊装设备钢丝绳的安全系数作缆风绳3.5；用于人工起重设备4.5；用于电动起重设备5～6；作吊索且无弯曲时6～7；作捆绑吊索8～10；用于载人的升降机14。起重吊运的旗语及手势信号示例停止紧急停止要主钩吊钩上升起重吊装设备横吊梁横吊梁常用于柱和屋架的吊装，用横吊梁吊柱易使柱身保持垂直、便于安装；用横吊梁吊屋架可降低起吊高度，减少吊索的水平分力对屋架的压力。常用的见下图：滑轮横吊梁钢板横吊梁钢管横吊梁起重吊装设备钢丝绳成套吊具其它吊装工具卡环（卸甲、卸扣）环链电动葫芦手扳葫芦钢丝绳吊索PART02钢结构安装准备钢结构安装准备1）图纸会审与设计变更钢结构安装前应进行图纸会审，会审前施工单位应熟悉并掌握设计文件内容，检查设计中有无影响构件安装的问题，以及有无与其他专业工程配合不适宜的问题。（1）图纸会审图纸会审的内容一般包括：①设计单位的资质是否合格，图纸是否经设计单位正式签署。②设计单位做设计意图说明和提出工艺要求，制作单位介绍钢结构主要制作工艺。③各专业图纸之间有无矛盾。④各图纸之间的平面位置、标高等是否一致，标注有无遗漏。⑤各专业工程施工程序和施工配合有无问题。⑥安装单位的施工方法能否满足设计要求。 技术准备钢结构安装准备（2）设计变更施工图纸在使用前、使用中均会出现由于建设单位要求，或现场施工条件的变化，或国家政策法规的改变等原因而引起的设计变更。设计变更必须征得建设单位同意并且办理书面变更手续。设计变更会对工期和费用产生影响，在实施时应严格按规定办事以明确责任，避免出现索赔事件或其他不利于施工的情况。技术准备钢结构安装准备2）钢结构安装施工组织设计（1）施工组织设计的编制依据①合同文件：上级主管部门批准的文件、施工合同、供应合同等。②设计文件：设计图、施工详图、施工布置图、其他有关图纸。③调查资料：现场自然资源情况（如气象、地形）、技术经济调查资料（如能源、交通）、社会调查资料（如政治、文化）等。④技术标准：现行的施工验收规范、技术规程、操作规程等。⑤其他：建设单位提供的条件、施工单位自有情况、企业总施工计划、国家法规及其他参考资料。钢结构安装准备（2）施工组织设计的内容①工程概况及特点介绍。②施工程序和工艺设计。③施工机械的选择及吊装方案。④施工现场平面布置图。⑤施工进度计划。⑥劳动组织、材料、机具需用量计划。⑦质量措施、安全措施、降低成本措施等。钢结构安装准备3）钢结构安装施工现场准备（1）工程轴线控制网及中转场地的准备钢结构安装前应对建筑物的定位轴线、基础轴线和标高、地脚螺栓位置等进右检查，并应办理交接验收。a基础混凝土强度应达到设计要求。b基础周围回填夯实应完毕。c基础的轴线标志和标高基准点应准确、齐全，其允许偏差符合设计规定。钢结构按平面布置进行堆放，堆放时应注意下列事项：a堆放场地要坚实，排水良好，不得有积水和杂物。b钢结构构件可以铺垫木水平堆放，支座间的距离应不使钢结构产生残余变形。多层叠放时垫木应在一条垂线上。c不同类型的构件应分类堆放，堆放位置要考虑施工安装顺序。d堆放高度<2m，屋架、桁架等宜立放，紧靠立柱支撑稳定。e堆垛之间需留出必要的通道，一般宽度为2m。f构件编号应标记在构件醒目处。g构件堆放在铁路或公路旁，并配备装卸机械。钢结构安装准备（2）钢构件的准备。①钢构件的核查、编号与弹线准备a清点构件的型号、数量，并按设计和规范要求对构件质量进行全面检查。b现场构件进行脱模、排放，场外构件进场亦应及时排放。c按图纸对构件进行编号。不易辨别上下、左右、正反的构件，应在构件上用记号注明，以免吊装时搞错。d在构件上根据就位、矫正的需要弹好就位和矫正线。柱应弹出三面中心线，牛腿面与柱顶面中心线，±0.000线（或标高准线），吊点位置；基础杯口应弹出纵横轴线；吊车梁、屋架等构件应在端头、顶面及支承处弹出中心线及标髙线；在屋架（屋面梁）上弹出天窗架、屋面板或檩条的安装就位控制线，两端及顶面弹出安装中心线。②钢构件的基础、支撑面及预埋件准备a基础顶面直接作为柱的支承面、基础顶面预埋钢板（或支座）作为柱的支承面时，其支承面、地脚螺栓（锚栓）的允许偏差应符合表7-17的规定。b钢柱脚采用钢垫板作支撑时，应符合下列规定：c采用杯口基础时，杯口尺寸的允许偏差应符合表7-19的规定。d地脚螺栓（锚栓）尺寸的偏差应符合表7-20的规定，位置的允许偏差见表7-17的规定。地脚螺栓（锚栓）的螺纹应受到保护。本节回顾钢结构安装常用设备及准备常用设备施工准备吊装设备索具设备塔式起重机履带式起重机轮胎式起重机汽车式起重机卷扬机滑轮组横吊梁其他钢丝绳文件资料准备图纸深化设计施工组织设计技术准备施工现场准备图纸会审设计变更场地准备材料准备钢结构吊装方案技术要求目录CONTENT吊装方案的基本原则1吊装方案案例2PART01吊装方案的基本原则吊装方案的基本原则政策性。以图纸为依据，以规范为准则，严格执行国家有关安全生产法规。可靠性。坚持安全第一，确保方案实施的可行性，增强其可靠度。无论采用哪种方法，首先要考虑该方案是否有成功的先例和配套的设备，否则必须进行方案论证。先进性。随着科学技术的发展，结构安装领域里的新工艺、新技术、新设备层出不穷。经济性。一个好的安装方案应该是方法简便、措施得当、效率高、施工成本低、应用范围广，经得起审查和考验。所以，必须坚持方案对比的原则，进行技术经济分析，选择工期短，成本低的方案。吊装方案的基本原则由于建筑造型和结构形式的不同，施工现场条件的千差万别，可以说没有一种工法或方案适用于任何钢结构项目安装，所以每一种安装方法都有各自的支持条件。钢结构吊装方案及适用条件吊装方案的基本原则先在设计位置处搭设拼装支架，用起重机把网架构件分件（或分块）吊至空中的设计位置，在支架上进行拼装。此法不需大型起重设备，但拼装支架用量大，高空作业多。适用于螺栓球节点的钢管网架。（1）高空拼装法落地支架拼装网架

网架高空拼装施工吊装方案的基本原则它的适用条件是占用跨内场地、安装高度较低、结构面积较大或纵向长度较长。第一，安装高度在15米以下时，可选用普通扣件式钢管脚手架或碗口式脚手架做支撑架；第二，对于架体较高，且承重力较大时，宜选用型钢支撑架。无论采用哪种方案，在设计计算时除按规范要求外，还要考虑水平动荷载，必要时增设大斜撑以提高其整体稳定性。

（2）支撑架滑移法吊装方案的基本原则结构滑移法：结构滑移法已发展到采用液压顶推器和计算机同步控制技术，比过去的网架滑移法更先进了一步。它的适用条件是：第一，由于现场条件限制，跨内不能设起重机和支撑架；第二，结构支承条件有利于铺设滑移轨道；第三，经计算滑移单元结构的强度和刚度均满足要求；第四，了解结构支座形式和固定方法；第五，纵向滑移路线越长，效率越高。

（3）结构滑移法吊装方案的基本原则整体提升法目前多采用同济大学开发的计算机同步控制、液压提升设备，该工艺逐步代替了穿心式机动提升和千斤顶顶升方案，其设备轻便，技术先进。它的适用条件是：第一，占用跨内场地；第二，安装高度较高；第三，构件较重；第四，限于垂直吊装，不能水平位移。即安装高度越高，提升重量越重，效果约好。（4）整体提升法吊装方案的基本原则它与整体提升法基本相似，只是起重设备不同，适用于中小型结构安装。是先将网架在地面上拼装成整体，再用起重设备将其整体提升到设计位置上加以固定。此法不需拼装支架，高空作业少，易保证焊接质量，但对起重设备要求高，技术较复杂。适用于球节点的钢网架。根据所用设备的不同，整体安装法又分为多机抬吊法、拔杆提升法、千斤顶提升法及千斤顶顶升法等。（5）整体吊装法PART02吊装方案案例吊装方案案例整体安装法案例四机抬吊网架京杭大运河上跨度107m的钢网架一次吊装成功吊装方案案例吊车提升法案例吊车准备吊至设计标高起吊安装就位吊装方案案例拔杆提升法案例网架先在地面上错位拼装，然后用多根独脚拔杆将网架整体提升到柱顶以上，空中移位，落位安装。吊装方案案例整体提升法和顶升法案例是利用电动螺杆提升机或顶升千斤顶，将在地面原位拼装好的钢网架整体提升或顶升至设计标高。整体提升法整体顶升法吊装方案案例HAECO飞机机库屋顶安装·香港屋顶钢结构荷载为1000t，地面拼装后使用9台额定荷载为185t千斤顶将其吊装到设计高度。提升塔架拉力框架的提升倒装千斤顶沿钢绞线爬升倒装千斤顶沿钢绞线爬升吊装方案案例高空滑移法案例北京五棵松体育馆屋顶结构为双向正交桁架体系，跨度为120×120m，26榀钢桁架支撑于沿建筑物四周布置的20根砼柱上，柱顶标高为+29.3m，采用三组平行滑道、累积滑移的安装工艺，滑移总重量3300t，滑移距离120m。高空滑移法安装屋盖结构五棵松体育馆屋盖桁架逐条累积滑移法吊装方案案例五棵松体育馆屋盖桁架逐条累积滑移法施工中馆外拼装胎架中滑道、树状支撑及爬行机器人

滑移施工中吊装方案案例郑州机场钢结构滑移本节回顾钢结构安装常用设备及准备常用设备施工准备吊装设备索具设备塔式起重机履带式起重机轮胎式起重机汽车式起重机卷扬机滑轮组横吊梁其他钢丝绳文件资料准备图纸深化设计施工组织设计技术准备施工现场准备图纸会审设计变更场地准备材料准备多高层钢结构安装目录CONTENT安装工艺流程1安装案例2PART01安装工艺流程安装工艺流程多层及高层钢结构的柱、梁、支撑等构件的长度尺寸应包括焊接收缩余量等变形值。多层及高层钢结构安装多层钢结构安装高层钢结构安装安装工艺流程轴线引测：柱的定位轴线应从地面控制线引测，不得从下层柱的定位轴线引测，避免累积误差。钢柱校正：对垂直度、轴线、牛腿面标高进行初验，柱间间距用液压千斤顶与钢楔或倒链与钢丝绳校正。钢柱的安装与校正钢柱的校正钢柱的吊装安装工艺流程安装准备：吊装前应检查钢柱牛腿标高和柱子间距，梁上装好扶手和通道钢丝绳以保证施工人员的安全。吊点一般设在翼缘板开孔处，其位置取决于钢梁的跨度。钢梁校正：对标高及中心线要反复校正至符合要求。钢梁的安装与校正梁柱在地面组装后进行整体吊装钢梁的安装通道钢丝绳悬挂吊篮安装工艺流程钢柱间的连接常采用坡口焊连接；主梁与钢柱的连接一般翼缘用坡口焊连接，腹板用高强螺栓连接；次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在翼缘处用坡口焊连接。构件间的连接钢构件的现场连装钢柱间坡口焊连接梁柱间翼缘坡口焊连接,腹板高强螺栓连接梁柱间翼缘坡口焊连接,腹板高强螺栓连接安装工艺流程柱与梁的焊接顺序：先焊顶部梁柱节点，再焊底部梁柱节点，最后焊中间部分的梁柱节点。高强螺栓连接的紧固顺序：先主要构件，后次要构件。工字形构件的紧固顺序：上翼缘→下翼缘→腹板。同一节柱上各梁柱节点的紧固顺序：上部的梁柱节点→下部的梁柱节点→柱子中部的梁柱节点。PART