S05結(jié)構(gòu)安裝工程(完)

建筑施工技術(shù)BuildingConstructionTechnology主編：鄭傳明目錄Contents04鋼筋混凝土工程01土方工程02樁基礎(chǔ)工程03砌筑工程05結(jié)構(gòu)安裝工程06防水工程07裝飾工程章目錄ChapterContents04多層裝配式框架結(jié)構(gòu)安裝01起重機械02索具設(shè)備03單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)安裝05鋼結(jié)構(gòu)安裝第5章

結(jié)構(gòu)安裝工程能力目標1、了解結(jié)構(gòu)安裝工程常用施工機械設(shè)備的性能特點2、掌握單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)吊裝的準備工作、吊裝工藝3、理解構(gòu)件平面布置方法及要求4、能選擇結(jié)構(gòu)吊裝方案5、了解鋼結(jié)構(gòu)的特點6、掌握鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作的材料選擇、構(gòu)件制作、焊接、連接、防腐、吊裝、安裝等施工方法7、掌握工藝標準及質(zhì)量檢驗要求自行式起重機

自行式起重機可分為桅桿式起重機、自行式起重機與塔起重機。第一節(jié)起重機械一、桅桿式起重機桅桿式起重機的特點是:構(gòu)造簡單、裝拆方便、能在比較狹窄的工地使用;起重能力較大,解決缺少其他大型起重機械或不能安裝其他起重機械的特殊工程和重大結(jié)構(gòu)的困難;在無電源情況下,可使用人工絞磨起吊;其不足之處是:服務(wù)半徑小、移動困難、施工速度較慢,且需要設(shè)置較多的纜風繩一、桅桿式起重機（一）獨腳桅桿由桅桿、起重滑輪組、卷揚機、纜風繩和錨碇組成。木獨腳桅桿H＜15m，Q＜100kN；鋼管獨腳桅桿H＜30m，Q＜300kN；金屬格構(gòu)式獨腳桅桿H在70～80m，Q在1000kN以上。（二）人字桅桿用兩根木桿或鋼桿以鋼絲繩或鐵件鉸接而成。兩根桿件夾角以30°為宜,在桅桿底部應(yīng)設(shè)拉桿或鋼絲繩以平衡其水平推力。起升荷載大、穩(wěn)定性好,但構(gòu)件吊起后活動范圍小，適用于吊裝重型柱子等構(gòu)件。（三）懸臂桅桿在獨腳桅桿中部或2/3高處安裝一根起重臂。有較大的起重高度和工作幅度，起重臂能起伏和左右擺動(120°～270°)。適用于吊裝屋面板、檁條等小型構(gòu)件。（四）牽纜式桅桿起重機在獨腳桅桿的下端裝一根起重臂。起重臂可以起伏;整個機身可作360°回轉(zhuǎn)；其起升荷載(150～600kN)和起升高度(25m)都較大。適用于構(gòu)件多而集中的建筑物吊裝。（一）履帶式起重機1.履帶式起重機的構(gòu)造及特點履帶式起重機是一種具有履帶行走裝置的全回轉(zhuǎn)起重機，它利用兩條面積較大的履帶著地行走，由行走裝置、回轉(zhuǎn)機構(gòu)、機身及起重臂等部分組成，如圖所示。

2.履帶式起重機的常用型號及性能在結(jié)構(gòu)安裝工程中，常用的履帶式起重機有W1-50型、W1-100型、W1-200型及一些進口機型。

二、自行桿式起重機自行桿式起重機有履帶式起重機、汽車式起重機與輪胎式重機三類。（二）汽車式起重機

汽車式起重機是自行式全回轉(zhuǎn)起重機，起重機構(gòu)安裝在汽車的通用或?qū)Ｓ玫妆P上，如圖所示。汽車式起重機的主要優(yōu)點是：行駛速度快、移動迅速、對路面破壞小，適用流動性大、經(jīng)常變換地點的作業(yè)。這種起重機不能負荷行駛，在進行構(gòu)件安裝作業(yè)時穩(wěn)定性較差，由于機身長，行駛時轉(zhuǎn)彎半徑較大。（三）輪胎式起重機

輪胎式起重機是把起重機構(gòu)安裝在加重輪胎和輪軸組成的特制底盤上的全回轉(zhuǎn)起重機，如圖所示。

輪胎式起重機的上部結(jié)構(gòu)與履帶式起重機相同，為保證安裝作業(yè)時機身的穩(wěn)定，起重機設(shè)有四個可伸縮的支腿，在平坦的路面可不支腿進行小起重量工作及低速行駛。與汽車式起重機相比其主要特點是：穩(wěn)定性較好，車身短，轉(zhuǎn)彎半徑小，可在360°范圍內(nèi)進行作業(yè)。但行駛時對路面要求較高，行駛速度比汽車式慢，不宜在泥濘的路面上作業(yè)。三、塔式起重機起重臂安裝在塔身上部,起重高度和工作幅度都較大，適用于多層和高層的工業(yè)與民用建筑的結(jié)構(gòu)安裝。(一)常用塔式起重機的型號及性能軌道式與自升式上旋式與下旋式仰俯變幅與小車變幅1．軌道式起重機QT1-2型屬輕型下旋式塔式起重機,其起重力矩為160KN·m，起升荷載為10~20KN,工作幅度為8~16m,最大起重高度為17.20~28.30m。QT1-6型是一種軌道式上旋轉(zhuǎn)塔式起重機，起重力矩400KN·m,起升荷載20~60KN,工作幅度8.5~20m，最大起重高度40mQT-25A型為下旋式塔式起重機,起重力矩為250KN·m,起升荷載為12.5~25.0KN,工作幅度為2.8~20m,水平臂時起升高度為23.0m;300臂時起升高度為32.0m。2．爬式塔式起重機安裝在建筑物內(nèi)部(如電梯井等),塔身長度不變,底座通過伸縮支腿支撐在建筑物上，一般每隔1~2層爬升一次。體積小,自重輕,安裝簡單,既不需要鋪設(shè)軌道,又不占用施工場地,適用于施工現(xiàn)場狹窄的高層建筑施工。由塔身、套架、起重臂和平衡臂組成。內(nèi)爬式塔式起重機是利用自身機構(gòu)進行提升,自升過程分為三個階段:3．附著式塔式起重機QT4-10型塔式起重機是一種上旋式、小車變幅的自升式塔式起重機。安裝在建筑物旁的混凝土基礎(chǔ)上,并每隔16~36m設(shè)置一道錨固裝置與建筑物結(jié)構(gòu)連接,以保證塔身的穩(wěn)定。隨著建筑物的增高,利用液壓頂升系統(tǒng)而逐步自行接高塔身,每提升一次,可提高2.5m。起重臂長度為30m,最大起重力矩為160KN·m,起升荷載為50~100KN,工作幅度為3~30m,最大起重高度為160m。(二)塔式起重機使用要點1）軌道位置其邊線與建筑物應(yīng)有適當?shù)木嚯x,以防行走時走臺于建筑物發(fā)生碰撞,并避免起重機輪壓力傳至基礎(chǔ),造成基礎(chǔ)沉陷。2）起重機工作時必須嚴格按照額定起升荷載起吊,不得超載;不允許斜拉重物,拔除地下埋設(shè)物。3）運轉(zhuǎn)完畢后,起重機應(yīng)停放在軌道中部,用軌鉗夾緊在鋼軌上;吊鉤應(yīng)上升到距離起重臂2~3m處,并使起重臂轉(zhuǎn)到平行于軌道方向。4）遇到6級以上大風及雷雨天,禁止操作。結(jié)構(gòu)安裝工程要使用許多輔助設(shè)備，如鋼絲繩、滑輪組、吊鉤、卡環(huán)、橫吊梁等。第二節(jié)索具設(shè)備一、卷揚機卷揚機又稱絞車,按驅(qū)動方式分有手動和電動兩種。因手動卷揚機起重牽引力小,勞動強度大，只有在小規(guī)模的起重牽引工作中才使用,常用的是電動卷揚機。

1.電動卷揚機電動卷揚機主要由電動機、減速機、卷筒和電磁抱閘等組成。按其牽引速度可分為快速卷揚機(鋼絲繩牽引速度為25~50m/min)和慢速卷揚機(鋼絲繩牽引速度為7~13m/min)兩種?？焖倬頁P機主要用作垂直和水平運輸，以及打樁作業(yè)等；慢速卷揚機主要用于結(jié)構(gòu)吊裝、鋼筋冷拉等作業(yè)。電動卷揚機的牽引力較大(一般為10~100kN)，操作輕便，使用安全，因而被廣泛使用。卷揚機安裝要求：

1）位置：司機視線好、地勢高處；距起吊處≮15m(安全距離)；司機視仰角≯45o；距前面第一個導向滑輪≮20倍卷筒長(防亂繩)；鋼絲繩盡量不穿越道路。2）鋼絲繩從卷筒下繞入，卷筒上存繩量不少于四圈。3）固定：牢固；（圖）（b）水平錨固法卷揚機的固定方法（a）螺栓錨固法（c）立樁錨固法（d）壓重錨固法二、滑輪組1、鋼絲繩跑頭拉力T：

T＝k’?QQ－－計算荷載k’－－滑輪組省力系數(shù)鋼絲繩從定滑輪繞出者：k’＝fn(f-1)/(fn-1)鋼絲繩從動滑輪繞出者：k’＝fn－1(f-1)/(fn-1)2、使用注意：滑輪直徑和輪槽直徑與繩配套；查明荷載，檢查有無損傷；定、動輪間距≮2～3.5m?；喗M是由一定數(shù)量的定滑輪和動滑輪及繞過它們的繩索所組成。它既能省力又可以改變力的方向。（a）繩索跑頭從定滑輪引出(b)繩索跑頭從動滑輪上引出三、鋼絲繩1、類型按捻向：交互捻、同向捻、混合捻；按股、絲數(shù)：6×19＋1，6×37＋1，6×61＋1普通鋼絲繩的截面式中：P——繩破斷拉力，

R——鋼絲繩的鋼絲破斷拉力總和，

α——受力不均勻系數(shù)（0.85,0.82,0.8），

K——安全系數(shù)（纜風鋼絲繩K=3.5；起重鋼絲繩K=5～6；捆綁吊索K=

8～10）3、使用注意：滑輪直徑：D＝10～12d，輪槽直徑：B＝d＋1～2.5mm，定期加油（≤4個月）；成盤豎立存放；定期檢查；達到報廢標準必須報廢。2、鋼絲繩的容許拉力：四、吊具用途：減少起吊高度，滿足水平夾角要求；保持構(gòu)件垂直、平衡，便于安裝。形式：滑輪式、鋼板式－－吊柱；鋼管式（6～12m）－－吊屋架（b）滑輪橫吊梁（d）鋼管橫吊梁（c）鋼板橫吊梁（a）吊具一、準備工作：平整場地與道路鋪設(shè)構(gòu)件的運輸與堆放構(gòu)件的拼裝吊裝前對構(gòu)件的質(zhì)量檢查構(gòu)件的彈線與編號杯形基礎(chǔ)的準備第三節(jié)單層工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)安裝二、構(gòu)件的吊裝工藝裝配式單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)安裝構(gòu)件有柱子、吊車梁、基礎(chǔ)梁、連系梁、屋架、天窗架、屋面板及支撐等。構(gòu)件的吊裝工藝包括綁扎、吊升、對位、臨時固定、校正、最后固定等工序。（一）柱子吊裝1.柱的綁扎

柱的綁扎方法、綁扎位置和綁扎點數(shù)，應(yīng)根據(jù)柱的形狀、長度、截面、配筋、起吊方法和起重機性能等確定。常用的綁扎方法有：

一點綁扎斜吊法如圖（a）所示

一點綁扎直吊法如圖（b）所示

兩點綁扎斜吊法如圖（a）所示

兩點綁扎直吊法如圖（b）所示2.柱的吊升（1）旋轉(zhuǎn)法

采用旋轉(zhuǎn)法吊裝柱子時，柱的平面布置宜使柱腳靠近基礎(chǔ)，柱的綁扎點、柱腳中心與基礎(chǔ)中心三點宜位于起重機的同一起重半徑的圓弧上，如下圖所示。即三點同弧。（2）滑行法

柱吊升時，起重機只升鉤，起重臂不轉(zhuǎn)動，使柱頂隨起重鉤的上升而上升，柱腳隨柱頂?shù)纳仙?，直至柱子直立后，吊離地面，并旋轉(zhuǎn)至基礎(chǔ)杯口上方，插入杯口。如下圖所示。即兩點同弧。（a）柱身旋轉(zhuǎn)過程（b）柱的平面布置單機吊裝旋轉(zhuǎn)法單機吊裝滑行法（a）柱身滑行過程（b）柱的平面布置（3）柱的對位和臨時固定柱子對位是將柱子插入杯口并對準安裝準線的一道工序。臨時固定是用楔子等將已對位的柱子作臨時性固定的一道工序。如下圖所示。（4）柱的校正柱子校正是對已臨時固定的柱子進行全面檢查（平面位置、標高、垂直度等）及校正的一道工序。柱子校正包括平面位置、標高和垂直度的校正。對重型柱或偏斜值較大則用千斤頂、纜風繩、鋼管支撐等方法校正，如下圖所示。柱的臨時固定柱垂直度校核方法（5）柱子最后固定

其方法是在柱腳與杯口之間澆筑細石混凝土，其強度等級應(yīng)比原構(gòu)件的混凝土強度等級提高一級或兩級。細石混凝土澆筑分兩次進行,如下圖所示。二、吊車梁的吊裝1.吊車梁的綁扎、吊升、對位和臨時固定吊車梁綁扎時，兩根吊索要等長，綁扎點對稱設(shè)置，吊鉤對準梁的重心，以使吊車梁起吊后能基本保持水平，如圖所示。2.吊車梁的校正及最后固定吊車梁的校正主要包括標高校正、垂直度校正和平面位置校正等。吊車梁的標高主要取決于柱子牛腿的標高。吊車梁的垂直度用鉛錘檢查，當偏差超過規(guī)范規(guī)定的允許值（5mm）時，在梁的兩端與柱牛腿面之間墊斜墊鐵予以糾正。平面位置的校正主要包括直線度和兩吊車梁之間的跨距。吊車梁的縱軸線直線度的檢查校正方法有通線法、平移軸線法、邊吊邊校法等。三、屋架的吊裝1.屋架綁扎屋架的綁扎點應(yīng)選在上弦節(jié)點處，左右對稱，綁扎中心（即各支吊索的合力作用點）必須高于屋架重心，使屋架起吊后基本保持水平，不晃動、不傾翻。吊索與水平線的夾角不宜小于45°，以免屋架承受過大的橫向壓力，必要時可采用橫吊梁。屋架的綁扎見下圖所示。2.屋架的扶直與就位3.屋架的吊升、對位與臨時固定4.屋架的校正及最后固定（一）結(jié)構(gòu)安裝方法單層工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)安裝方法有分件安裝法和綜合安裝法兩種。分件安裝法

起重機在車間內(nèi)每開行一次僅安裝一種或兩種構(gòu)件。通常分三次開行安裝完所有構(gòu)件。如下圖所示。綜合安裝法綜合安裝法是指起重機在車間內(nèi)的一次開行中，分節(jié)間安裝完所有的各種類型的構(gòu)件。三、結(jié)構(gòu)安裝方案

（二）起重機的選擇起重機的選擇主要包括選擇起重機的類型和型號。1.起重機類型的選擇一般中小型廠房多選擇履帶式等自行式起重機；當廠房的高度和跨度較大時，可選擇塔式起重機吊裝屋蓋結(jié)構(gòu)；在缺乏自行式起重機或受到地形的限制，自行式起重機難以到達的地方，可選擇桅桿式起重機。2.起重機型號及起重臂長度的選擇①起重量起重機的起重量Q應(yīng)滿足下式要求：

式中Q1—構(gòu)件質(zhì)量，t；

Q2—索具質(zhì)量，t。②起重高度起重機的起重高度必須滿足所吊構(gòu)件的吊裝高度要求，如下圖所示：3.起重機數(shù)量的確定

起重機的數(shù)量根據(jù)工程量、工期要求和起重機的臺班產(chǎn)量定額，按下式計算：N=1/（TCK）∑（Qi/pi）式中：N—起重機臺數(shù)；T—工期，d；C—每天工作班數(shù)；K—時間利用系數(shù)，一般取0.8～0.9；Q—每種構(gòu)件的安裝工程量，件或kN;

P—起重機的產(chǎn)量定額，件/（臺班）或kN/（臺班）。4.構(gòu)件的平面布置與運輸堆放（1）柱子的布置

柱的預(yù)制布置有斜向布置和縱向布置。

A柱子斜向布置

柱子采用旋轉(zhuǎn)法起吊，可按三點共弧斜向布置或者兩點同弧斜向布置，如下圖所示。B.柱子縱向布置

對于一些較輕的柱子，起重機能力有富余，考慮到節(jié)約場地，方便構(gòu)件制作，可順柱列縱向布置，如圖所示。柱子縱向布置，綁扎點與杯口中心兩點共弧。若柱子長度大于12m，柱子縱向布置宜排成兩行，如下圖a所示；若柱子長度小于12m，則可疊澆排成一行，如下圖b所示。（2）屋架的布置吊裝屋架、屋面板等屋面構(gòu)件時，起重機宜跨中開行。屋架宜安排在廠房跨內(nèi)平臥疊澆預(yù)制，每疊3～4榀，布置方式有三種：斜向布置、正反斜向布置和正反縱向布置等，如圖所示。應(yīng)優(yōu)先采用斜向布置。（3）安裝階段構(gòu)件的排放布置及運輸堆放

屋架的扶直排放屋架可靠柱邊斜向排放或成組縱向排放。第四節(jié)多層裝配式框架結(jié)構(gòu)安裝一、起重機的選擇和布置

起重機的選擇依據(jù)：建(構(gòu))筑物結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)件重量、構(gòu)件最大安裝高度、吊裝工程量等。對一般框架結(jié)構(gòu)，5層以下的民用建筑和高度18m以下的工業(yè)建筑，選用自行式起重機；10層以下的民用建筑和多層工業(yè)建筑多采用軌道式塔式起重機；高層建筑（10層以上）可采用爬升式塔式起重機和附著式塔式起重機。下面主要介紹多層裝配式結(jié)構(gòu)施工中軌道式塔式起重機的型號選擇與平面布置。

(一)塔式起重機的選擇

應(yīng)由建(構(gòu))筑物的高度、平面尺寸、構(gòu)件重量、構(gòu)件所在位置和現(xiàn)有設(shè)備條件來確定塔式起重機的型號。塔式起重機工作參數(shù)示意(二)塔式起重機的布置塔式起重機的布置形式主要有以下四種（圖7?98），適用于不同的工程條件：

1.跨外單側(cè)布置(圖7-98a)

跨外單側(cè)布置適用于房屋寬度較小(15m左右)、構(gòu)件重量較輕(20kN左右)的情形，其起重半徑應(yīng)滿足塔式起重機的布置方案

a)跨外單側(cè)布置b)跨外雙側(cè)(或環(huán)形)布置

c)跨內(nèi)單側(cè)布置d)跨內(nèi)環(huán)形布置2.跨外雙側(cè)(或環(huán)形)布置跨外雙側(cè)(或環(huán)形)布置適用于建(構(gòu))筑物寬度較大、構(gòu)件較重、起重機不能滿足最遠構(gòu)件吊裝要求的情形，雙側(cè)布置時起重半徑應(yīng)滿足

3.跨內(nèi)單側(cè)布置當建筑場地狹窄、在建(構(gòu))筑物外側(cè)不能布置起重機時；或當建(構(gòu))筑物較寬、構(gòu)件較重，起重機布置在建(構(gòu))筑物內(nèi)側(cè)其性能才能滿足構(gòu)件的吊裝要求時，采用這種布置方式。

4.跨內(nèi)環(huán)形布置當建(構(gòu))筑物較寬、構(gòu)件較重、起重機跨內(nèi)單行布置不能滿足全部構(gòu)件的吊裝要求，而受場地限制起重機又不可能跨外環(huán)形布置時，采用這種布置方式。二、構(gòu)件的平面布置和堆放

預(yù)制構(gòu)件的現(xiàn)場布置方案取決于建(構(gòu))筑物的結(jié)構(gòu)特點，起重機的類型、型號及布置方式。構(gòu)件布置應(yīng)遵循以下幾個原則：

1)預(yù)制構(gòu)件應(yīng)盡量布置在起重機起重半徑的范圍之內(nèi)，避免二次搬運。

2)重型構(gòu)件應(yīng)盡可能靠近起重機布置，中、小型構(gòu)件布置于重型構(gòu)件的外側(cè)。

3)當所有構(gòu)件在起重機半徑之內(nèi)布置有困難時，可將少部分小型構(gòu)件在建(構(gòu))筑物附近集中堆放，吊裝時再轉(zhuǎn)運至吊裝地點。

4)構(gòu)件布置的地點應(yīng)與其吊裝就位布置相配合，以便在吊裝時減少起重機的移動和變幅，提高生產(chǎn)效率。5)構(gòu)件疊澆預(yù)制時，應(yīng)滿足吊裝順序要求，即先吊裝的底層構(gòu)件布置在上面，后吊裝的上層構(gòu)件布置在下面。

6)同類構(gòu)件應(yīng)盡量集中堆放以便吊裝時查找，堆放構(gòu)件不能阻礙道路運輸。柱的平面布置

a)平行布置b)斜向布置c)垂直布置三、結(jié)構(gòu)吊裝方法

多層裝配式框架結(jié)構(gòu)的吊裝方法有分件吊裝法和綜合吊裝法兩種。

(一)分件吊裝法

起重機每開行一次只吊裝一種構(gòu)件，按柱、梁、板的順序依次吊裝。為使已吊裝好的構(gòu)件盡早形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，分件吊裝法又分為分層分段流水作業(yè)和分層大流水作業(yè)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)分層分段流水吊裝順序

1、2、3—吊裝順序I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ—施工段(二)綜合吊裝法

綜合吊裝法一般適用于起重機跨內(nèi)開行。起重機吊裝構(gòu)件以節(jié)間為單位，一次吊裝完畢該節(jié)間的所有構(gòu)件，吊裝工作按節(jié)間流向逐步進行。圖7-101綜合吊裝法安裝梁板結(jié)構(gòu)

1、2、3、…—［Ⅰ］號機安裝順序a、b、c、…—［Ⅱ］號機安裝順序四、構(gòu)件的吊裝工藝

(一)柱的吊裝

1.柱的綁扎和起吊

長度小于12m的柱子，一般采用一點直吊綁扎；14~20m長的柱子，則需兩點綁扎，并對吊點位置進行驗算。柱腳外伸鋼筋保護方法

a)鋼筋保護b)鋼管三角架c)墊木用于榫頭

1—外伸鋼筋2—鋼管3—三角架4—墊木2.柱的臨時固定和校正

底層柱插入基礎(chǔ)杯口后隨即進行臨時固定，其臨時固定和校正方法與單層工業(yè)廠房柱相同。角