模塊六結構安裝工程目錄CONTENTS單元一起重機械與設備單元二單層工業廠房結構安裝單元三裝配式框架結構吊裝知識目標

了解起重機械及索具設備的類型、主要構造、技術性能和適用范圍。2.了解單層工業廠房結構安裝前的準備工作,掌握單層工業廠房構件柱、起重機梁、屋架和屋面板的吊裝方法。3.了解裝配式框架結構吊裝方案,掌握裝配式框架結構吊裝安裝方法。能力目標

能根據起重機械的特點和使用范圍選擇起重機的類型。能進行單層工業廠房結構安裝方案設計。能進行裝配式框架結構安裝方案設計。

單元一起重機械與設備一、起重機械

結構安裝工程常用的起重機械有桅桿式起重機、自行桿式起重機和塔式起重機。(一)桅桿式起重機

桅桿式起重機按其構造不同,可分為獨腳拔桿起重機、人字拔桿起重機、懸臂拔桿起重機和牽纜式桅桿起重機等。其適用于安裝工程量比較集中的工程。

獨腳拔桿起重機

獨腳拔桿起重機由拔桿、起重滑輪組、卷揚機、纜風繩和錨碇等組成,如圖

6-1(a)所示。使用時,拔桿應保持不大于

10°的傾角,以防吊裝時構件撞擊拔桿。拔桿底部要設置拖子,以便移動。拔桿的穩定主要依靠纜風繩,纜風繩數量一般為

6~12

根,但不得少于

4

根。繩的一端固定在桅桿頂端,另一端固定在錨碇上,纜風繩與地面的夾角一般取

30°~45°,角度過大會對拔桿產生較大的壓力。人字拔桿起重機

人字拔桿起重機一般是由兩根圓木或兩根鋼管用鋼絲繩綁扎或鐵件鉸接而成,兩桿夾角一般為

20°~30°,底部設有拉桿或拉繩以平衡水平推力,拔桿下端兩腳的距離為高度的

1/3~1/2,如圖

6-1(b)所示。懸臂拔桿起重機

懸臂拔桿起重機是在獨腳拔桿的中部或

2/3

高度處裝一根起重臂而成。其特點是起重高度和起重半徑都較大,起重臂左右擺動的角度也較大,但起重量較小,多用于輕型構件的吊裝,如圖

6-1(c)所示。

牽纜式桅桿

牽纜式桅桿是在獨腳拔桿下端裝一根起重臂而成。這種起重機的起重臂可以起伏,機身可

360°回轉,可以在起重機半徑范圍內把構件吊到任何位置。用角鋼組成的格構式截面桿件的牽纜式起重機,桅桿高度可達

80

m,起重量可達60

t。牽纜式桅桿要設較多的纜風繩,適用于構件多且集中的工程,如圖

6-1(d)所示。

圖

6-1

桅桿式起重機

(a)獨腳拔桿;(b)人字拔桿;(c)懸臂拔桿;(d)牽纜式桅桿1—拔桿;2—纜風繩;3—起重滑輪組;4—導向裝置;5—拉索;6-起重臂;7—回輪盤;8—卷揚機

(二)自行桿式起重機

自行桿式起重機可分為履帶式起重機、汽車式起重機和輪胎式起重機。

1.履帶式起重機

履帶式起重機是一種通用的起重機械,它由行走裝置、回轉機構、機身及起重臂等部分組成,如圖

6-2

所示。行走裝置為鏈式履帶,可減少對地面的壓力;回轉機構為安裝在底盤上的轉盤,可使機身回轉

360°;機身內部有動力裝置、卷揚機及操縱系統;起重臂用角鋼組成的格構式桿件接長,其頂端設有兩套滑輪組(起重滑輪組及變幅滑輪組),鋼絲繩通過滑輪組連接到機身內部的卷揚機上。履帶式起重機具有較大的起重能力和工作速度,在平整堅實的道路上還可持荷行走;但其行走時速度較慢,且履帶對路面的破壞性較大,故當進行長距離轉移時,需用平板拖車運輸。常用的履帶式起重機起重量為

100~500

kN,目前最大的起重量達

3

000

kN,最大起重高度可達

135

m,廣泛應用于單層工業廠房、陸地橋梁等結構安裝工程及其他吊裝工程。

履帶式起重機的主要技術性能參數是起重量

Q、起重半徑

R

和起重高度H。起重量

Q

是指起重機安全工作所允許的最大起重物的質量,一般不包括吊鉤的重量;起重半徑

R

是指起重機回轉中心至吊鉤的水平距離;起重高度

H

是指起重吊鉤中心至停機面的距離。起重量

Q、起重半徑

R

和起重高度

H

這三個參數之間存在相互制約的關系,且與起重臂的長度

L

和仰角

α

有關。當臂長一定時,隨著起重臂仰角

α

的增大,起重量

Q

增大,起重半徑

R

減小,起重高度

H

增大;當起重臂仰角一定時,隨著起重臂臂長的增加,起重量

Q

減小,起重半徑

R

增大,起重高度

H

增大。

圖

6-2

履帶式起重機

1—底盤;2—機棚;3—起重臂;4—起重滑輪組;5—變幅滑輪組;6—履帶

2.汽車式起重機

汽車式起重機是將起重機構安裝在通用或專用汽車底盤上的一種自行式全回轉起重機,起重機動力由汽車發動機供給,其負責行駛的駕駛室與起重操縱室分開設置,如圖

6-3

所示。這種起重機的優點是運行速度快,能迅速轉移,對路面破壞性較小。但其吊裝作業時必須支腿,不能負荷行駛,也不適合在松軟或泥濘的地面上工作。一般來說,汽車式起重機適用于構件運輸、裝卸作業和結構吊裝作業。

圖

6-3

汽車式起重機外貌

國產汽車式起重機有

Q2-8

型、Q2-12

型、Q2-16

型等,最大起重量分別為

80kN、120

kN、160

kN。其適用于構件裝卸作業或用于安裝標高較低的構件。國產重型汽車式起重機有

Q2-32

型,起重臂長為

30

m,最大起重量為

320

kN,可用于一般廠房構件的安裝;Q3-100

型,起重臂長

12~60

m,最大起重量

1

000

kN,可用于大型構件的安裝。3.輪胎式起重機

輪胎式起重機是把起重機構安裝在加重型輪胎和輪軸組成的特制底盤上的一種自行式全回轉起重機,如圖

6-4

所示。根據起重量的大小不同,底盤下裝有若干根輪軸,配備

4~10

個或更多輪胎。吊裝時,輪胎式起重機一般用

4

個支腿支撐,以保證機身的穩定性,構件重力在不用支腿允許荷載范圍內,也可不放支腿起吊。輪胎式起重機的優缺點與汽車式起重機基本相同。(三)塔式起重機

塔式起重機是一種塔身直立、起重臂安裝在塔身頂部且可作

360°回轉的起重機。其具有較大的工作空間,起重高度大,廣泛應用于多層及高層裝配式結構安裝工程,一般可按行走機構、變幅方式、回轉機構的位置及爬升方式的不同而分成若干類型。常用的類型有軌道式塔式起重機、爬升式塔式起重機、附著式塔式起重機等。1.軌道式塔式起重機

軌道式塔式起重機是一種能在軌道上行駛的起重機,又稱自行式塔式起重機。該機種種類繁多,能同時完成垂直和水平運輸,使用安全,生產效率高,可負荷行走。常用的軌道式塔式起重機型號有

QT1-6

型、QT-60/80

型、QT-20

型、QT-15

型、TD-25

型等。QT1-6

型塔式起重機如圖

6-5

所示。

2.爬升式塔式起重機

爬升式塔式起重機是自升式塔式起重機的一種,它由底座、套架、塔身、塔頂、行車式起重臂、平衡臂等部分組成,安裝在高層裝配式結構的框架梁或電梯間結構上。每安裝

1~2

層樓的構件,它便靠一套爬升設備使塔身沿建筑物向上爬升一次。這類起重機主要用于高層框架結構安裝及高層建筑施工,其優點是機身小、質量輕、安裝簡單、不占用建筑物外圍空間,適用于現場狹窄的高層建筑結構安裝;其不足之處是增加了建筑物的造價、司機的操縱視野不良、需要一套輔助設備用于起重機拆卸。目前,常用的爬升式塔式起重機型號主要有

QT5-4/40

型、QT3-4

型,也可用QT1-6

型軌道式塔式起重機改裝成為爬升式起重機。爬升式塔式起重機性能見表

6-1。表

6-1

爬升式塔式起重機性能

3.附著式塔式起重機

附著式塔式起重機是固定在建筑物近旁的鋼筋混凝土基礎上的自升式塔式起重機。隨著建筑物的升高,利用液壓自升系統逐步將塔頂頂升、塔身接高。為了保證塔身的穩定,附著式塔式起重機每隔一定高度,將塔身與建筑物用錨固裝置水平連接起來,使起重機依附在建筑物上。錨固裝置由套裝在塔身上的錨固環、附著桿及固定在建筑結構上的錨固支座構成。這種塔身起重機適用于高層建筑施工。附著式塔式起重機的型號有

QT4-10

型(起重量為

3~10

t)、ZT-1200(起重量為

4~8

t)、ZT-10

型(起重量為

3~6

t)、QT1-4

型(起重量為

1.6~4

t)、QT(B)-3~5

型(起重量為

3~5

t)。圖

6-6

所示為

QT4-10

型附著式塔式起重機。

圖

6-6

QT4-10

型附著式塔式起重機1—撐桿;2—建筑物;3—標準節;4—操縱室;5—起重小車;6—頂升套架

二、索具設備1.鋼絲繩

鋼絲繩是吊裝工藝中的主要繩索,具有強度高、韌性好、耐磨等特點。同時,鋼絲繩被磨損后,外表面產生許多毛刺,易被發現,及時更換可避免事故的發生。常用的鋼絲繩是用直徑相同的光面鋼絲捻成股,再由

6

股芯捻成繩。在吊裝結構中所用的鋼絲繩一般有

6×19+1、6×37+1、6×61+1

三種。前面的

6

表示

6

股,后邊的數字表示每股分別由

19

根、37

根或

61

根鋼絲捻成。

卷揚機

結構安裝中的卷揚機包括手動和電動兩類。其中,電動卷揚機又可分為慢速和快速兩種。慢速卷揚機(JJM

型)主要用于吊裝結構、冷拉鋼筋和張拉預應力筋;快速卷揚機(JJK

型)主要用于垂直運輸和水平運輸以及打樁?；喗M

所謂滑輪組,即由一定數量的定滑輪和動滑輪組成,并通過繞過它們的繩索聯系,成為整體,從而達到省力和改變力的方向的目的,如圖

6-7

所示。

圖

6-7

滑輪組及受力示意

1—定滑輪;2—動滑輪;3—重物;4—繩索引出單元二單層工業廠房結構安裝

單層工業廠房結構安裝工程質量驗收標準單層工業廠房一般采用裝配式鋼筋混凝土結構,主要承重構件除基礎現澆外,柱、起重機梁、屋架、屋面板等均為預制構件。預制構件中較大型構件一般在現場就地制作,中、小型構件一般集中在工廠制作。結構安裝工程是單層工業廠房施工的主導工種工程。一、結構安裝前的準備

結構安裝前準備工作的內容包括場地清理與道路修筑,構件的運輸與堆放,基礎準備,構件的檢查與清理,構件的彈線與編號等。

場地清理與道路修筑

結構吊裝之前,按照現場施工平面布置圖,標出起重機的開行路線,清理場地上的雜物,將道路平整壓實,并做好排水工作。如遇到松軟土或回填土,應鋪設枕木或厚鋼板。構件的運輸與堆放

構件的運輸要保證構件不變形、不損壞。構件的混凝土強度達到設計強度的

75%時方可運輸。構件的支墊位置要正確,要符合受力情況,上、下墊木要在同一垂直線上。構件的運輸順序及卸車位置應按施工組織設計的規定進行,以免造成構件二次搬運。構件的堆放場地應平整壓實,并按設計的受力情況擱置在墊木或支架上。重疊堆放時,一般梁可堆疊

2~3

層,大型屋面板不宜超過

6

塊,空心板不宜超過8

塊;構件吊環要向上,標志要向外。3.基礎準備

裝配式混凝土柱一般為杯形基礎,基礎準備工作內容主要包括以下幾項:(1)杯口彈線。在杯口頂面彈出縱、橫定位軸線,作為柱對位、校正的依據。(2)杯底抄平。為了保證柱牛腿標高的準確,在吊裝前需對杯底標高進行調整(抄平)。調整前,先測量出杯底原有標高、小柱測中點和大柱測四個角點,再測量出柱腳底面至牛腿面的實際距離,計算出杯底標高的調整值,然后用細石混凝土或水泥砂漿填抹至需要的標高。構件的檢查與清理

為保證工程質量,應對現場所有的構件進行全面檢查,檢查構件的型號、數量、外形、截面尺寸、混凝土強度、預埋件位置、吊環位置等。構件的彈線與編號

構件在吊裝前經過全面質量檢查合格后,即可在構件表面彈出安裝用的定位、校正墨線,作為構件安裝、對位、校正的依據。在對構件彈線的同時,應按圖紙對構件進行編號,編號應寫在明顯的部位。不易辨別上下左右的構件,應在構件上用記號標明,以免安裝時將方向弄錯。

二、構件的吊裝工藝

單層工業廠房結構需安裝的構件有柱、起重機梁、屋面板、屋架、天窗架等。其吊裝過程主要包括綁扎、起吊、對位、臨時固定、校正和最后固定等工序。(一)柱的吊裝1.柱的綁扎

柱一般在施工現場就地預制,用磚或土作底模,平臥生產,側模可用木模或組合鋼模,在制作底模和澆筑混凝土前,就要確定綁扎方法,并在綁扎點預埋吊環或預留孔洞,以便在綁扎時穿鋼絲繩。一點綁扎斜吊法。這種方法不需要翻動柱子,但當柱子平放起吊時,其抗彎強度要符合要求。柱吊起后呈傾斜狀態,由于吊索歪在柱的一邊,起重鉤低于柱頂,因此,起重臂可以短些,如圖

6-8

所示。一點綁扎直吊法。當柱子的寬度方向抗彎不足時,可在吊裝前先將柱子翻身后再起吊,如圖

6-9

所示。起吊后,鐵扁擔跨在柱頂上,柱身呈直立狀態,便于插入杯口,但需要較大的起吊高度。

(3)兩點綁扎法。當柱身較長、采用一點綁扎柱的抗彎能力不足時,可采用兩點綁扎起吊,如圖

6-10

所示。

圖

6-10

柱的兩點綁扎法

(a)斜吊;(b)直吊

2.柱的起吊

柱的起吊方法主要有旋轉法和滑行法。(1)旋轉法。使用旋轉法吊升柱時,起重機邊收鉤邊回轉,使柱子繞著柱腳旋轉成直立狀態,然后吊離地面,略轉起重臂,將柱放入基礎杯口,如圖

6-11(a)所示。采用旋轉法時,柱在堆放時的平面布置應做到柱腳靠近基礎,柱的綁扎點、柱腳中心和基礎中心三點同在以起重機回轉中心為圓心,以回轉中心到綁扎點的距離(起重半徑)為半徑的圓弧上,即三點同弧,如圖

6-11(b)所示,柱在吊升過程受振動小,吊裝效率高;但須同時完成收鉤和回轉的操作,對起重機的機動性能要求較高。

圖

6-11

單機吊裝旋轉法

(a)柱繞柱腳旋轉,后入杯口;(b)三點同弧1、2、3—柱(2)滑行法。滑行法是在起吊柱過程中,起重機起升吊鉤,使柱腳滑行而吊起柱子的方法,如圖

6-12

所示。

圖

6-12

滑行法吊裝柱

(a)滑行過程;(b)平面布置1—柱平放時;2—起吊中途;3—直立

使用滑行法吊裝柱時,應將起吊綁扎點(兩點以上綁扎時為綁扎中點)布置在杯口附近,并使綁扎點和基礎杯口中心兩點共圓弧,以便將柱吊離地面后稍轉動吊桿即可就位。采用滑行法吊裝柱具有以下特點:在起吊過程中,起重機只需轉動起重臂即可吊柱就位,比較安全。但柱在滑行過程中受到振動,使構件、吊具和起重機產生附加內力。為減少柱腳與地面的摩擦阻力,可在柱腳下設置托板、滾筒或鋪設滑行軌道。此法用于柱較重、較長或起重機在安全荷載下的回轉半徑不夠、現場狹窄、柱無法按旋轉法布置時;也可用于采用桅桿式起重機吊裝等情況。

3.柱的對位與臨時固定

如果采用直吊法,柱腳插入杯口后,應于懸離杯底

30~50

mm

處進行對位。如采用斜吊法,則需將柱腳基本送到杯底,然后在吊索一側的杯口中插入兩個楔子,再通過起重機回轉使其對位。對位時,應先從柱子四周向杯口放入

8

個楔塊,并用撬棍撥動柱腳,使柱的吊裝準線對準杯口上的吊裝準線,并使柱基本保持垂直。柱對位后,應先把楔塊略為打緊,再放松吊鉤,檢查柱沉至杯底后的對中情況,若符合要求,即可將楔塊打緊,然后起重鉤便可脫鉤。吊裝重型柱或細長柱時,除需按上述進行臨時固定外,在必要時還應增設纜風繩拉錨。

4.柱的校正

柱的校正包括平面位置、標高和垂直度三個方面。由于柱的標高校正在基礎抄平時已進行,平面位置在對位過程中也已完成,因此,柱的校正主要是指垂直度的校正。柱垂直度的校正是用兩臺經緯儀從柱相鄰兩邊檢查柱吊裝準線的垂直度。柱垂直度的校正方法:當柱較輕時,可用打緊或放松楔塊的方法或用鋼釬來糾正;當柱較重時,可用螺旋千斤頂斜頂或平頂、鋼管支撐斜頂等方法糾正,如圖6-13

所示。

圖

6-13

柱垂直度的校正方法

(a)千斤頂斜頂;(b)鋼管支撐斜頂1—螺旋千斤頂;2—千斤頂支座;3—底板;4—轉動手柄;5—鋼管;6—頭部摩擦板;7—鋼絲繩;8—卡環柱最后固定的方法是在柱與基礎杯口的空隙內澆筑細石混凝土。灌縫工作應在校正后立即進行。其方法是在柱腳與杯口的空隙中澆筑比柱混凝土強度等級高一級的細石混凝土,混凝土的澆筑分兩次進行。第一次澆至楔子底面,待混凝土強度達到設計強度的

25%后,拔出楔子,全部澆滿。振搗混凝土時,注意不要碰動楔子。待第二次澆筑的混凝土強度達到

75%的設計強度后,方能安裝上部構件。

(二)起重機梁的吊裝

起重機梁吊裝時應兩點綁扎、對稱起吊,吊鉤應對準起重機梁重心,使其起吊后保持水平狀態。對位時不宜用撬棍順縱軸線方向撬動起重機梁,吊裝后需校正標高、平面位置和垂直度。起重機梁的標高主要取決于柱子牛腿的標高,只要牛腿標高準確,其誤差就不會太大,如存在誤差,可待安裝軌道時加以調整。平面位置的校正主要是檢查起重機梁縱軸線及兩列起重機梁之間的跨距是否符合要求。起重機梁的校正工作可在屋蓋系統吊裝前進行,也可在吊裝后進行,但要考慮安裝屋架、支承等構件時可能引起的柱子偏差,從而影響起重機梁的位置準確。對于質量重的起重機梁,脫鉤后撬動比較困難,應采取邊吊邊校正的方法。起重機梁平面位置的校正通常采用通線法和平移軸線法。通線法是根據柱的定位軸線,在車間兩端地面用木樁定出起重機梁定位軸線的位置,并設置經緯儀。先用經緯儀將車間兩端的

4

根起重機梁位置校正準確,用鋼尺檢查兩列起重機梁之間的跨距是否符合要求,再根據校正好的端部起重機梁沿其軸線拉上鋼絲通線,逐根撥正,如圖

6-14

所示。平移軸線法是根據柱和起重機梁的定位軸線間的距離(一般為

750

mm),逐根拔正起重機梁的安裝中心線,如圖

6-15

所示。

圖

6-14

通線法校正起重機梁示意

1—通線;2—支架;3—經緯儀;4—木樁;5—柱;6—起重機梁

圖

6-15

平移軸線法校正起重機梁示意

起重機梁校正后,應立即焊接牢固,用連接鋼板與柱側面、起重機梁頂端的預設鐵件相焊接,并在接頭處支模,澆灌細石混凝土。鋼結構單層工業廠房起重機梁校正后,應將梁與牛腿的螺栓和梁與制動架之間的高強度螺栓連接牢固。(三)屋架的吊裝1.屋架的綁扎

屋架的綁扎點應選在上弦節點處,左右對稱,綁扎吊索的合力作用點(綁扎中心)應高于屋架重心,綁扎吊索與構件的水平夾角在扶直時不宜小于

60°,吊升時不宜小于

45°,以免屋架承受較大的橫向壓力。如圖

6-16

所示,當屋架跨度小于

18

m

時,兩點綁扎;當屋架跨度大于

18

m

時,用兩根吊索四點綁扎;當跨度大于

30

m

時,應考慮采用橫吊梁,以降低起重高度;對三角組合屋架等剛性較差的屋架,由于下弦不能承受壓力,綁扎時也應采用橫吊梁。

圖

6-16

屋架綁扎

(a)跨度≤18

m;(b)跨度>18

m;(c)跨度≥30

m;(d)三角形組合屋架2.屋架的扶直與就位

鋼筋混凝土屋架均是平臥、重疊預制,運輸或吊裝前均應翻身、扶直。由于屋架是平面受力構件,扶直時在自重作用下屋架承受平面外力,部分改變了構件的受力性質,特別是上弦桿易撓曲開裂,因此吊裝、扶直操作時應注意:必須在屋架兩端用方木搭井字架(井字架的高度與下一榀屋架面等高),以便屋架由平臥翻轉、立直后擱置其上,以防屋架在翻轉中由高處滑到地面而損壞。屋架翻身扶直時,爭取一次將屋架扶直。在扶直過程中,如無特殊情況,不得猛啟動或猛剎車。3.屋架的吊升、對位與臨時固定

屋架的吊升是先將屋架吊離地面約

300

mm,然后將屋架轉至吊裝位置下方,再將屋架吊升超過柱頂約

300

mm,隨即將屋架緩緩放至柱頂,進行對位。屋架對位后應立即進行臨時固定。第一榀屋架的臨時固定必須得到重視,因為它是單片結構,側向穩定性較差,而且也是第二榀屋架的支承。第一榀屋架的臨時固定,可用

4

根纜風繩從兩邊拉牢;當先吊裝抗風柱時,可將屋架與抗風柱連接。第二榀屋架及以后各榀屋架可用工具式支承,臨時固定在前一榀屋架上。

4.屋架的校正與最后固定

屋架校正是用經緯儀或垂球檢查屋架垂直度。施工規范規定,屋架上弦中部對通過兩支座中心的垂直面偏差不得大于

h/250(h

為屋架高度)。如超過偏差允許值,應用工具式支承加以糾正,并在屋架端部支承面墊入薄鋼片。校正無誤后,立即用電焊焊牢作為最后固定。(四)屋面板的吊裝

如圖

6-17

所示,屋面板四角一般預埋有吊環,用帶鉤的吊索鉤住吊環即可進行安裝。1.5

m×6

m

的屋面板有

4

個吊環,起吊時,應使

4

根吊索長度相等,屋面板保持水平。

圖

6-17

屋面板鉤掛示意(a)單塊吊;(b)多塊吊;(c)節點示意屋面板的安裝次序,應自兩邊檐口左右對稱地逐塊鋪向屋脊,避免屋架承受半邊荷載。屋面板對位后,立即進行電焊固定,每塊屋面板可焊三點,最后一塊只焊兩點。

三、結構安裝方案

結構安裝工程施工方案應著重解決結構吊裝方法,起重機的選擇、開行路線、停機位置及構件的平面布置等。(一)結構吊裝方法

結構吊裝方法主要有分件吊裝法和綜合吊裝法兩種。1.分件吊裝法

分件吊裝法是指起重機開行一次,只吊裝一種或幾種構件。通常分三次開行安裝構件:第一次吊裝柱,并逐一進行校正和最后固定;第二次吊裝起重機梁、連續梁及柱間支撐等;第三次以節間為單位吊裝屋架、天窗架和屋面板等構件。

分件吊裝法的優點是每次吊裝同類構件,索具不需經常更換,且操作程序相同,吊裝速度快;有充分時間進行校正;構件可分批進場,供應單一,平面布置比較容易,現場不致擁擠;可根據不同構件選用不同性能的起重機或同一類型起重機選用不同的起重臂,以充分發揮機械效能。其缺點是不能為后續工程及早提供工作面,起重機開行路線較長。2.綜合吊裝法

綜合吊裝法是指起重機在車間內的一次開行中,分節間安裝各種類型的構件。其具體做法是:先安裝

4~6

根柱子,立即加以校正和固定,接著安裝起重機梁、連系梁、屋架、屋面板等構件。安裝完一個節間所有構件后,轉入安裝下一個節間。綜合吊裝法的優點是起重機開行路線短,停機點位置少,可為后續工作創造工作面,有利于組織立體交叉、平行流水作業,以加快工程進度;其缺點是要同時吊裝各種類型構件,不能充分發揮起重機的效能、造成構件供應緊張,平面布置復雜,校正困難。(二)起重機的選擇

起重機的選擇包括起重機類型的選擇、起重機型號的選擇和起重機數量的計算。

1.起重機類型的選擇

起重機類型的選擇應根據結構形式,構件的尺寸、質量、安裝高度、吊裝方法及現有起重設備條件來確定。中、小型廠房一般采用自行桿式起重機;重型廠房跨度大、構件重、安裝高度大,廠房內設備安裝往往要同結構吊裝同時進行,因此,一般選用大型自行桿式起重機和重型塔式起重機與其他起重機械配合使用;多層裝配式結構可采用軌道式塔式起重機;高層裝配式結構可采用爬升式、附著式塔式起重機。2.起重機型號的選擇

起重機型號的選擇原則是:所選起重機的三個參數,即起重量

Q、起重高度H

和工作幅度(回轉半徑)R

均須滿足結構吊裝要求。(1)起重量。起重機的起重量必須滿足下式要求:Q≥Q1+Q2

式中

Q——起重機的起重量(t);Q1——構件的重量(t);Q2——索具的重量(t)。(2)起重高度。起重機的起重高度必須滿足所吊構件的高度要求(圖

6-18),即:H≥h1+h2+h3+h4

式中

H——起重機的起重高度(m),即從停機面至吊鉤的垂直距離;h1——安裝支座表面高度(m),從停機面算起;h2——安裝間隙,應不小于

0.3m;h3——綁扎點至構件吊起后底面的距離(m);h4——索具高度(m),自綁扎點至吊鉤面,應不小于

1m。

圖

6-18

起重機起重高度計算簡圖

(3)起重回轉半徑。起重回轉半徑的確定可從以下兩種情況考慮:1)當起重機可以不受限制地開到構件安裝位置附近安裝時,在計算起重量和起重高度后,便可查閱起重機起重性能表或性能曲線來選擇起重機型號及起重臂長,從而查得在起重量和起重高度下相應的起重半徑。2)當起重機不能直接開到構件安裝位置附近安裝構件時,應根據起重量、起重高度和起重半徑三個參數,查閱起重機性能表或性能曲線來選擇起重機型號及起重臂長。3.起重機數量的選擇

起重機數量可按下式計算:

另外,在確定起重機數量時還應考慮構件裝卸和就位工作的需要。(三)起重機的開行路線及停機位置

起重機的開行路線和停機位置與起重機的性能、構件尺寸及質量、構件的平面布置、構件的供應方式和安裝方法等因素有關。采用分件吊裝時,起重機開行路線有以下兩種:(1)柱吊裝時,起重機開行路線有跨邊開行和跨中開行兩種,如圖

6-19

所示。如果柱子布置在跨內:當起重半徑

R>L/2(L

為廠房跨度)時,起重機在跨中開行,每個停機點可吊2

根柱,如圖

6-19(a)所示。

(2)屋架扶直就位及屋蓋系統吊裝時,起重機在跨中開行。如圖

6-20

所示為單跨廠房采用分件吊裝法時起重機的開行路線及停機位置圖。起重機從?軸線進場,沿跨外開行吊裝?列柱,再沿?軸線跨內開行吊裝?軸列柱,然后轉到?軸線扶直屋架并將其就位,再轉到?軸線吊裝?列起重機梁、連系梁,隨后轉到?軸線吊裝?列起重機梁、連系梁,最后轉到跨中吊裝屋蓋系統。

圖

6-20

起重機的開行路線及停機位置

當單層廠房面積大或具有多跨結構時,為加快進度,可將建筑物劃分為若干段,選用多臺起重機同時作業。每臺起重機可以獨立作業,完成一個區段的全部吊裝工作,也可選用不同性能的起重機協同作業,有的專門吊柱,有的專門吊屋蓋系統結構,組織大流水施工。(四)構件的平面布置

當起重機型號及結構吊裝方案確定之后,即可根據起重機性能、構件制作及吊裝方法,結合施工現場情況確定構件的平面布置。1.構件平面布置的要求

(1)每跨的構件宜布置在本跨內,如場地狹窄、布置有困難時,也可布置在跨外便于安裝的地方。構件的布置應便于支模和澆筑混凝土。對預應力構件應留有抽管,以及穿筋的操作場地。構件的布置要滿足安裝工藝的要求,盡可能在起重機的工作半徑內,以減少起重機“跑吊”的距離及起重桿的起伏次數。構件的布置應保證起重機、運輸車輛的道路暢通。起重機回轉時,機身不得與構件相碰。構件的布置要注意安裝時的朝向,避免在空中調向,影響進度和安全。(6)構件應布置在堅實地基上。在新填土上布置時,土要夯實,并采取一定措施,防止因下沉而影響構件質量。

2.柱的預制布置

柱的預制布置分為斜向布置和縱向布置兩種。柱的斜向布置。柱如以旋轉法起吊,應按三點共弧斜向布置,如圖

6-21所示。柱的縱向布置。當柱采用滑行法吊裝時,可以縱向布置。預制柱的位置與廠房縱軸線相平行。若柱長小于

12

m,為節約模板與場地,兩柱可疊澆,排成一行;若柱長大于

12

m,則可疊澆,排成兩行。在柱吊裝時,起重機宜停在兩柱基的中間,每停機一次可吊裝

2

根柱,如圖

6-22

所示。

3.屋架的預制布置

屋架一般在跨內平臥疊澆預制,每疊

2~3

榀。布置方式包括正面斜向、正反斜向及正反縱向布置三種,如圖

6-23

所示。其中應優先采用正面斜向布置,以便于屋架扶直就位;只有當場地受到限制時,才可以采用其他方式。

圖

6-23

屋架預制布置示意

(a)正面斜向布置;(b)正反斜向布置;(c)正反縱向布置

屋架正面斜向布置時,下弦與廠房縱軸線的夾角

α

為

10°~20°;預應力屋架的兩端應留出

l/2+3

m

的距離(l

為屋架跨度)作為抽管、穿筋的操作場地;如一端抽管時,應留出

l+3

m

的距離。用膠皮管作預留孔時,可適當縮短。每兩垛屋架間要留

1

m

左右的空隙,以便支模和澆筑混凝土。屋架平臥預制時,還應考慮屋架扶直就位的要求和扶直的先后次序,先扶直的放在上層并按軸編號。對屋架兩端朝向及預埋件位置,也要作出標記。4.起重機梁的預制布置

當起重機梁安排在現場預制時,可靠近柱基順縱向軸線或略作傾斜布置,也可插在柱子的空當中預制。如具有運輸條件,也可在場外集中預制。

5.屋架的扶直就位

屋架扶直后應立即進行就位。按就位的位置不同,可分為同側就位和異側就位兩種,如圖

6-24

所示。同側就位時,屋架的預制位置與就位位置均在起重機開行路線的同一邊;異側就位時,需將屋架由預制的一邊轉至起重機開行路線的另一邊,此時,屋架兩端的朝向已有變動。因此,在預制屋架時,對屋架的就位位置應事先加以考慮,以便確定屋架兩端的朝向及預埋件的位置。

圖

6-24

屋架就位示意

(a)同側就位;(b)異側就位6.起重機梁、連系梁、屋面板的就位

單層工業廠房除柱和屋架等大構件在現場預制外,其他如起重機梁、連系梁、屋面板等均在構件廠或附近露天預制場制作,運到現場吊裝施工。構件運到現場后,應按施工組織設計所規定的位置,按編號及構件吊裝順序進行就位或集中堆放。梁式構件的疊放不宜超過

2

層,大型屋面板的疊放不宜超過

8

層。起重機梁、連系梁的就位位置,一般在其吊裝位置的柱列附近,跨內跨外均可,從運輸車上直接吊至設計位置。根據起重機吊屋面板時所需的起重半徑,當屋面板在跨內排放時,應后退3~4

節間開始排放;若在跨外排放,應向后退

1~2

個節間開始排放。另外,也可根據具體條件采取隨吊隨運的方法。單元三裝配式框架結構吊裝一、吊裝方案

多層裝配式框架結構吊裝的特點是房屋高度大而占地面積較小,構件類型多、數量大、接頭復雜、技術要求較高等。因此,在考慮結構吊裝方案時,應著重解決吊裝機械的選擇和布置、吊裝順序和吊裝方法等問題。其中,吊裝機械的選擇是主導的環節,所采用的吊裝機械不同,施工方案也各異。現就采用自行式塔式超重機、履帶式起重機和自升式塔式起重機的吊裝方案,分別簡述如下。

1.采用自行式塔式起重機吊裝方案

(1)起重機的選擇。自行式塔式起重機在低層裝配式框架結構吊裝中使用較廣。其型號的選擇主要是根據房屋的高度與平面尺寸、構件重量和安裝位置,以及現有機械設備而定。選擇起重機時,首先應分析結構情況,繪制出剖面圖,并在圖上注明各種主要構件的重量

Q

及吊裝時所需的起重半徑

R;然后根據起重機械性能,驗算其起重量、起重高度和起重半徑是否滿足要求,如圖

6-25所示。

圖

6-25

塔式起重機工作參數計算簡圖

當塔式起重機的起重能力用起重力矩表示時,應分別計算出吊主要構件所需的起重力矩,即

Mi=QiRi(kN·m),取其最大值作為選擇依據。

(2)起重機的布置。起重機的布置,一般有以下四種方案,如圖

6-26

所示。

圖

6-26

塔式起重機布置方案

(a)、(b)單側布置;(c)雙側布置;(d)跨內單行布置

1)單側布置。如圖

6-26(a)、(b)所示,當房屋寬度小,構件重量較輕時采用單側布置。此時,其半徑

R

應滿足:R≥b+a

式中

b——房屋寬度(m)。a——房屋外側至塔軌中心線距離(a=3~5

m)。此種布置的優點是軌道長度較短,并在起重機的外側有較寬的構件堆放場地。2)雙側布置。如圖

6-26(c)所示,適用于房屋寬度較大或構件較重的情況下。起重半徑應滿足:R=??+a

2若吊裝工程量大,且工期緊迫時,可在房屋兩側各布置一臺起重機;反之,則可用一臺起重機環形吊裝。跨內單行布置。如圖

6-26

(d)所示,這種方案往往是因場地狹窄,在房屋外側不可能布置起重機,或由于房屋寬度較大、構件較重時才采用。其優點是可減少軌道長度,并節約施工用地。其缺點是只能采用豎向綜合安裝,結構穩定性差;構件多布置在起重半徑之外,需增加二次搬運;對房屋外側圍護結構吊裝也較困難;同時,房屋的一端還應有

20~30

m

的場地,作為塔式起重機裝拆之用。跨內環形布置。當房屋較寬、構件較重、起重機跨內單行布置不能起吊全部構件,而受場地限制又不可能跨外環形布置時,則宜采用跨內環形布置。(3)預制構件現場布置。構件的現場布置是否合理,對提高吊裝效率、保證吊裝質量及減少二次搬運都有密切關系。因此,構件的布置也是多層框架吊裝的重要環節之一。其原則如下:盡可能布置在起重半徑的范圍內,以免二次搬運;重型構件靠近起重機布置,中、小型構件則布置在重型構件外側;構件布置地點應與吊裝就位的布置相配合,盡量減少吊裝時起重機的移動和變幅;構件疊層預制時,應滿足安裝順序要求,先吊裝的底層構件在上,后吊裝的上層構件在下。

2.采用履帶式起重機吊裝方案

履帶式起重機起重量大、移動靈活,故在裝配式框架吊裝中經常采用,尤其是當建筑平面外形不規則時,更能顯示其優點。但它的起重高度和起重半徑均較小,起重臂易碰到已吊裝的構件,只能吊裝四層以下的房屋。也可采用履帶式起重機吊裝底層柱,用塔式起重機吊裝梁板及上層柱,這樣可充分發揮這兩種機械的性能,提高吊裝效率。履帶式起重機的開行路線,有跨內開行和跨外開行兩種。當構件重量較大時常采用跨內開行,采用豎向綜合吊裝方案,將各層構件一次吊裝到頂,起重機由房屋一端向另一端開行。如采用跨外開行,則將框架分層吊裝,起重機沿房屋兩側開行。由于框架的柱距較小,一般起重機在一個停點可吊

2

根柱,柱的布置則可平行縱軸線或斜向縱軸線。圖

6-27

所示是履帶式起重機跨內開行吊裝一幢兩層三跨框架結構的構件布置圖,柱斜向布置在中跨基礎旁,兩層疊澆。起重機在兩個邊跨開行。梁板布置在房屋兩外側,位于起重機有效工作范圍內。

圖

6-27

履帶式起重機跨內開行構件布置

1—履帶式起重機;2—柱的預測場地;3—梁、板堆場

3.采用自桿升式塔式起重機吊裝方案

對于高層裝配式建筑,由于高度較大,只有采用自升桿式塔式起重機才能滿足起重高度的要求。自升桿式塔式起重機既可布置在房屋內,隨著房屋的升高往上爬升,也可附著在房屋外側。布置時,應盡量使建筑平面和構件堆場位于起重半徑范圍內。圖

6-28

所示為某

10

層公寓采用自升式塔式起重機的施工平面布置。考慮到構件堆放位于房屋南側,故該機的安裝位置稍偏南。由于在起重半徑內的堆場不大,因此除壁板、樓板考慮一次就位外,其他構件均需二次搬運,可在附近設中間轉運站,現場有一臺履帶式起重機卸車。也可采用隨運隨吊的方案,以免二次搬運。

圖

6-28

自升塔式起重機裝框架結構

1—自升式塔式起重機;2—墻板堆放區;3—樓板堆放區;4—柱、梁堆放區;5—運輸道路

二、安裝方法

多層框架結構的安裝方法可分為分件安裝法與綜合安裝法兩種。1.分件安裝法

根據分件安裝法的流水方式不同,又可分為分層分段流水安裝法和分層大流水安裝法。(1)分層分段流水安裝法(圖

6-29),就是將多層房屋劃分為若干施工層,并將每一施工層再劃分若干安裝段。起重機在每一段內按柱、梁、板的順序分次進行安裝,直至該段的構件全部安裝完畢,再轉移到另一段去。待一層構件全部安裝完畢,并最后固定后,再安裝上一層構件。這種安裝法的優點是構件供應與布置較方便;每次吊同類型的構件,安裝效率高;吊裝、校正、焊接等工序之間易于配合。其