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1、土木工程施工第七章 结构安装工程7.2 钢筋混凝土单层工业厂房结构吊装钢筋混凝土单层工业厂房结构吊装1、吊装前的准备、吊装前的准备 它包括场地清理与道路的铺设、临时水电管线的敷设，吊具它包括场地清理与道路的铺设、临时水电管线的敷设，吊具和索具的配备，构件的运输、堆放、拼装与加固，构件弹线、编和索具的配备，构件的运输、堆放、拼装与加固，构件弹线、编号及基础抄平等准备。号及基础抄平等准备。（1）平整场地与道路铺设平整场地与道路铺设（2）构件的运输与堆放）构件的运输与堆放 在预制厂或现场之外集中制作的构件，吊装前要运至吊装最在预制厂或现场之外集中制作的构件，吊装前要运至吊装最佳地点就位，避免二次搬运
2、。佳地点就位，避免二次搬运。可根据构件的尺寸、重量、结构受力特点选择合理的运输工可根据构件的尺寸、重量、结构受力特点选择合理的运输工具，通常采用载重汽车和平板拖车。运输中必须保证构件不开裂，具，通常采用载重汽车和平板拖车。运输中必须保证构件不开裂，不变形，因此，运输时要固定牢靠，支承合理，掌握好行车速度。不变形，因此，运输时要固定牢靠，支承合理，掌握好行车速度。构件运输时的混凝土强度，如设计无要求不应低于设计强度构件运输时的混凝土强度，如设计无要求不应低于设计强度的的75。不论车上运输或卸车堆放，其垫点和吊点都应按设计要。不论车上运输或卸车堆放，其垫点和吊点都应按设计要求进行，叠放构件之间的垫
3、木要在同一条垂直线上。求进行，叠放构件之间的垫木要在同一条垂直线上。（3）构件的拼装）构件的拼装 大跨度屋架，多在预制厂分成几块预制，运至现场后再进行大跨度屋架，多在预制厂分成几块预制，运至现场后再进行拼装时，要保证构件的外形几何尺寸准确，上下弦均在一个平拼装时，要保证构件的外形几何尺寸准确，上下弦均在一个平面上，不断裂，无旁弯，保证连接质量。面上，不断裂，无旁弯，保证连接质量。构件拼装有平拼和立拼两种方法。构件拼装有平拼和立拼两种方法。（4）吊装前对构件的质量检查吊装前对构件的质量检查（5）构件的弹线与编号）构件的弹线与编号 为了使构件吊装时便于对位、校正，必须在构件上标注几何为了使构件吊装
4、时便于对位、校正，必须在构件上标注几何中心线作为吊装准线。具体要求如下：中心线作为吊装准线。具体要求如下：柱子：应在柱身的三面弹出其几何中心线。此线应与柱基础柱子：应在柱身的三面弹出其几何中心线。此线应与柱基础杯口上的中心线相吻合。对于工字形截面柱尚应在其翼缘部分杯口上的中心线相吻合。对于工字形截面柱尚应在其翼缘部分弹一条与中心线相平行的线。弹一条与中心线相平行的线。屋架：上弦顶面应弹出几何中心线，并从跨中央向两端分别屋架：上弦顶面应弹出几何中心线，并从跨中央向两端分别弹出天窗架、屋面板的吊装准线；在屋架的两个端头弹出屋架弹出天窗架、屋面板的吊装准线；在屋架的两个端头弹出屋架的吊装准线以便屋架
5、安装对位与校正。的吊装准线以便屋架安装对位与校正。吊车梁：应在两端面及顶面弹出吊装中心吊车梁：应在两端面及顶面弹出吊装中心线。线。在对构件弹线的同时，尚应按图纸将构件在对构件弹线的同时，尚应按图纸将构件逐个编号，应标注在统一的位置，对不易区分逐个编号，应标注在统一的位置，对不易区分上下左右的构件，应在构件上标明记号。上下左右的构件，应在构件上标明记号。（6）杯形基础的准备杯形基础的准备 杯形基础的准备主要包括基础定位轴线和基底抄平。杯形基础的准备主要包括基础定位轴线和基底抄平。先复查杯口的尺寸，然后利用经纬仪根据柱网轴线在杯口顶先复查杯口的尺寸，然后利用经纬仪根据柱网轴线在杯口顶面上标出十字交
6、叉的柱子吊装中心线，作为吊装柱子的对位及面上标出十字交叉的柱子吊装中心线，作为吊装柱子的对位及校正准线。校正准线。基底抄平即将基底标高调整到统一的高度，可根据安装后牛基底抄平即将基底标高调整到统一的高度，可根据安装后牛腿面的标高计算出基底的统一高度，并用水泥砂浆或细石混凝腿面的标高计算出基底的统一高度，并用水泥砂浆或细石混凝土将杯底调整到这一统一高度土将杯底调整到这一统一高度(图图7.18)。（7）构件的临时加固构件的临时加固 构件起吊时的绑扎位置往往不同于正常使用时的支承位置，构件起吊时的绑扎位置往往不同于正常使用时的支承位置，所以构件的内力将产生变化。受压的杆件可能会变为受拉，因所以构件的
7、内力将产生变化。受压的杆件可能会变为受拉，因此在吊装前应根据情况进行吊装内力的验算，必要时应采取临此在吊装前应根据情况进行吊装内力的验算，必要时应采取临的加固措施。的加固措施。2、构件吊装工艺、构件吊装工艺 预制构件的吊装过程包括绑扎、吊升、对位、临时固定、预制构件的吊装过程包括绑扎、吊升、对位、临时固定、校正及最后固定等工序。校正及最后固定等工序。（1）柱子的吊装）柱子的吊装 1）柱子的绑扎：）柱子的绑扎：柱子的绑扎方法有斜吊绑扎法和直吊绑扎法两种。柱子的绑扎方法有斜吊绑扎法和直吊绑扎法两种。2）柱的起吊）柱的起吊 根据柱子在起吊过程中的运动特点可分为旋转法和滑行法。根据柱子在起吊过程中的运
8、动特点可分为旋转法和滑行法。单机旋转法单机旋转法：柱子的绑扎点、柱脚中心、杯形基础中心三点：柱子的绑扎点、柱脚中心、杯形基础中心三点应同在以起重机停机点为圆心，以停机点到绑扎点的距离为半径应同在以起重机停机点为圆心，以停机点到绑扎点的距离为半径的圆弧上。（三点共弧）的圆弧上。（三点共弧）吊装特点吊装特点 单机滑行法：柱子预制与排放时绑扎点应布置在杯口附近，单机滑行法：柱子预制与排放时绑扎点应布置在杯口附近，并与杯口中心位于起重机的同一工作半径的圆上，以便柱子直立并与杯口中心位于起重机的同一工作半径的圆上，以便柱子直立后，稍转动吊杆，即可将其插入杯口。（两点共弧）后，稍转动吊杆，即可将其插入杯口
9、。（两点共弧）吊装特点吊装特点双机抬吊滑行法双机抬吊滑行法 双机抬吊递送法双机抬吊递送法 3）柱子的就位与临时固定）柱子的就位与临时固定 柱脚插入杯口内，距杯底柱脚插入杯口内，距杯底3050mm处即应悬空对位，用处即应悬空对位，用8只只楔块从四边插入杯口，用橇棍扳动柱脚使其中心线与杯口中心线楔块从四边插入杯口，用橇棍扳动柱脚使其中心线与杯口中心线对正，然后放松吊钩，使柱子沉人杯底，再次复核柱脚与杯口中对正，然后放松吊钩，使柱子沉人杯底，再次复核柱脚与杯口中心线是否对准，然后打紧楔块，将柱临时固定后，起重机方可脱心线是否对准，然后打紧楔块，将柱临时固定后，起重机方可脱钩。如楔块不能保证柱子稳定，
10、尚应加设缆风绳或斜撑来加强临钩。如楔块不能保证柱子稳定，尚应加设缆风绳或斜撑来加强临时固定。时固定。4）柱子的校正）柱子的校正 由于柱的标高已在基底抄平时完成校正。平面位置的校正由于柱的标高已在基底抄平时完成校正。平面位置的校正已在临时固定时完成，因此临时固定后的校正主要是垂直度的已在临时固定时完成，因此临时固定后的校正主要是垂直度的校正，其校正的方法是用两台经纬仪从柱的相邻两边检测柱的校正，其校正的方法是用两台经纬仪从柱的相邻两边检测柱的吊装准线的垂直度。吊装准线的垂直度。5）柱子的最后固定）柱子的最后固定 柱子校正后应立即进行最柱子校正后应立即进行最后固定。方法是在柱脚与基础后固定。方法是
11、在柱脚与基础杯口的空隙间浇筑细石混凝土杯口的空隙间浇筑细石混凝土并振捣密实。浇筑工作分两阶并振捣密实。浇筑工作分两阶段进行，第一次先浇至楔块底段进行，第一次先浇至楔块底面，待混凝土强度达到面，待混凝土强度达到25设设计强度后，拔出楔块，第二次计强度后，拔出楔块，第二次浇筑细石混凝土至杯口顶面。浇筑细石混凝土至杯口顶面。(2)吊车梁的吊装吊车梁的吊装 吊车梁的吊装必须在基础杯口二次灌浆的混凝土强度达到设吊车梁的吊装必须在基础杯口二次灌浆的混凝土强度达到设计强度的计强度的75以上时方可进行。以上时方可进行。吊装示意：吊装示意：吊车梁的校正应在厂房结构固定后进行，以免屋架安装时，吊车梁的校正应在厂房
12、结构固定后进行，以免屋架安装时，引起柱子变形，造成吊车梁新的偏差。引起柱子变形，造成吊车梁新的偏差。校正的内容主要为垂直度和平面位置，梁的标高可在铺轨校正的内容主要为垂直度和平面位置，梁的标高可在铺轨时在吊车梁顶面抹一层砂浆找平，吊车粱的垂直度可用铅锤检时在吊车梁顶面抹一层砂浆找平，吊车粱的垂直度可用铅锤检查，可在梁与牛腿面之间垫入斜垫铁来纠正偏差，其垂直度允查，可在梁与牛腿面之间垫入斜垫铁来纠正偏差，其垂直度允许偏差为许偏差为5mm。吊车梁平面位置的校正，包括直线度。吊车梁平面位置的校正，包括直线度(使同一使同一纵轴上的各梁中线在一条直线上纵轴上的各梁中线在一条直线上)和跨距两项，校正的方法
13、有和跨距两项，校正的方法有拉钢丝法和仪器放线法。拉钢丝法和仪器放线法。拉钢丝法拉钢丝法 仪器放线法仪器放线法（3）屋架的吊装屋架的吊装 大跨度的钢筋混凝土屋架，一般在现场平卧叠浇。吊装的施大跨度的钢筋混凝土屋架，一般在现场平卧叠浇。吊装的施工顺序是：绑扎、翻身就位、起吊、对位与临时固定、校正与工顺序是：绑扎、翻身就位、起吊、对位与临时固定、校正与最后固定。最后固定。1）绑扎）绑扎 屋架的绑扎点应在上弦节点或其附近，翻身扶直屋架时，吊屋架的绑扎点应在上弦节点或其附近，翻身扶直屋架时，吊索与水平线的夹角不宜小于索与水平线的夹角不宜小于60，吊装时不宜小于，吊装时不宜小于45。绑扎点。绑扎点应以屋架
14、的重心为中心，对称布置，吊点的数目及位置一般由应以屋架的重心为中心，对称布置，吊点的数目及位置一般由设计确定。如无规定，则应事先对吊装应力进行核算，如满足设计确定。如无规定，则应事先对吊装应力进行核算，如满足要求方可吊装。否则应采取加固措施要求方可吊装。否则应采取加固措施。2）扶直与就位）扶直与就位 扶直屋架有正向扶直与反向扶直两种方法。扶直屋架有正向扶直与反向扶直两种方法。屋架翻身扶直后应随即就位，同侧就位，异侧就位。屋架翻身扶直后应随即就位，同侧就位，异侧就位。3）吊升、对位与临时固定）吊升、对位与临时固定 当屋架重量不大时可用单机起吊，先将屋架吊离地面当屋架重量不大时可用单机起吊，先将屋
15、架吊离地面500mm左右，然后吊至吊装位置的下方后再升钩将屋架吊至高左右，然后吊至吊装位置的下方后再升钩将屋架吊至高于柱顶的于柱顶的300mm左右，将屋架再缓缓降至柱顶，进行对位并立左右，将屋架再缓缓降至柱顶，进行对位并立即进行临时固定，然后方能脱钩。即进行临时固定，然后方能脱钩。第一榀屋架的临时固定必第一榀屋架的临时固定必须十分重视，一般是用须十分重视，一般是用4根缆风根缆风绳从两面拉牢，如抗风柱已立绳从两面拉牢，如抗风柱已立牢固，可将屋架与抗风柱连接，牢固，可将屋架与抗风柱连接，其他各榀屋架可用屋架校正器其他各榀屋架可用屋架校正器以前一根屋架为依托进行校正以前一根屋架为依托进行校正和临时固
16、定。和临时固定。4）校正及最后固定）校正及最后固定 屋架的校正内容主要是校正垂直偏差，可用经纬仪或线锤检屋架的校正内容主要是校正垂直偏差，可用经纬仪或线锤检测。测。屋架校正无误后，应立即用电焊固定，应在屋架两端的不同屋架校正无误后，应立即用电焊固定，应在屋架两端的不同侧同时施焊。侧同时施焊。4.天窗架和屋面板的吊装天窗架和屋面板的吊装 屋面板吊装时应由两边檐口对称地逐块吊向屋脊，有利于屋屋面板吊装时应由两边檐口对称地逐块吊向屋脊，有利于屋架稳定，受力均匀。屋面板有预埋吊环，一般可采用一钩多吊，架稳定，受力均匀。屋面板有预埋吊环，一般可采用一钩多吊，以加快吊装速度，屋面板就位后，应立即与屋架上弦
17、焊牢，除以加快吊装速度，屋面板就位后，应立即与屋架上弦焊牢，除最后一块只能焊两点外，每块屋面板应焊三点。最后一块只能焊两点外，每块屋面板应焊三点。3、结构吊装方案结构吊装方案 单层工业厂房结构吊装方案的内容主要包括：结构吊装方法单层工业厂房结构吊装方案的内容主要包括：结构吊装方法的选择，起重机械的选择，起重机的开行路线及构件的平面布的选择，起重机械的选择，起重机的开行路线及构件的平面布置等。确定吊装方案时应考虑结构形式、跨度、构件的重量及置等。确定吊装方案时应考虑结构形式、跨度、构件的重量及安装高度及工期的要求，同时要考虑尽量充分利用现有的起重安装高度及工期的要求，同时要考虑尽量充分利用现有的
18、起重设备。设备。（1）结构吊装方法结构吊装方法 单层工业厂房结构吊装方法有分件吊装法和综合吊装法。单层工业厂房结构吊装方法有分件吊装法和综合吊装法。1）分件吊装法（图分件吊装法（图7.33a）起重机每开行一次，仅吊装一种或几种构件，一般分三次开起重机每开行一次，仅吊装一种或几种构件，一般分三次开行吊装完全部构件。第一次开行吊装柱，并逐一进行校正和最行吊装完全部构件。第一次开行吊装柱，并逐一进行校正和最后固定；待杯口接头处混凝土达到后固定；待杯口接头处混凝土达到75设计强度后进行第二次设计强度后进行第二次开行，吊装吊车梁、连系梁及柱间支撑等；第三次开行，以节开行，吊装吊车梁、连系梁及柱间支撑等；
19、第三次开行，以节间为单位吊装屋架、天窗架和屋面板等构件。间为单位吊装屋架、天窗架和屋面板等构件。注意优缺点注意优缺点2）综合吊装法（图）综合吊装法（图7,33b）起重机仅开行一次就安装完所有的结构构件，具体步骤是起重机仅开行一次就安装完所有的结构构件，具体步骤是先吊装先吊装4根柱子，随即进行校正和最后固定，然后吊装该节间的根柱子，随即进行校正和最后固定，然后吊装该节间的吊车梁、连系梁、屋架、天窗架、屋面板等构件。吊车梁、连系梁、屋架、天窗架、屋面板等构件。注意优缺点注意优缺点（2）起重机的选择起重机的选择1）起重机类型的选择）起重机类型的选择 选择起重机的类型主要考虑其可行性、合理性和经济性。
20、选择起重机的类型主要考虑其可行性、合理性和经济性。一般中小型厂房多采用履带式起重机，也可采用桅杆式起重机。一般中小型厂房多采用履带式起重机，也可采用桅杆式起重机。重型厂房多采用履带式起重机以及塔式起重机，在结构安装的重型厂房多采用履带式起重机以及塔式起重机，在结构安装的同时进行设备的安装。同时进行设备的安装。2）起重机型号的选择）起重机型号的选择 选择起重机型号时要考虑起重机的三个工作参数：起重量选择起重机型号时要考虑起重机的三个工作参数：起重量Q、起重高度起重高度H、起重半径、起重半径R要满足构件吊装的要求。同时考虑吊装不要满足构件吊装的要求。同时考虑吊装不同类型的构件变换不同的臂长，以充分
21、发挥起重机的性能。同类型的构件变换不同的臂长，以充分发挥起重机的性能。起重量：起重量：选择起重机的起重量，必须大于所吊装构件的重量与索具重选择起重机的起重量，必须大于所吊装构件的重量与索具重量之和：量之和：起重高度：起重高度：起重机的起重高度，必须满足所吊装的构件的安装高度要起重机的起重高度，必须满足所吊装的构件的安装高度要求求(图图7.34)，即：，即：3）起重半径）起重半径 当起重机可以不受限制地开到安装支座附近去安装构件时，当起重机可以不受限制地开到安装支座附近去安装构件时，可不验算起重半径，但当起重机受到限制不能靠近安装支座附可不验算起重半径，但当起重机受到限制不能靠近安装支座附近去安
22、装构件时，则应验算当起重机半径为定值时其起重量与近去安装构件时，则应验算当起重机半径为定值时其起重量与起重高度能否满足吊装要求。起重高度能否满足吊装要求。当起重臂须跨过已安装好的结构去吊装构件时当起重臂须跨过已安装好的结构去吊装构件时(如跨过屋架如跨过屋架去安装屋面板时去安装屋面板时)，为了不使起重臂与安装好的结构相碰，必须，为了不使起重臂与安装好的结构相碰，必须求出最短臂长。确定起重机的最短臂长，可用数解法，也可用求出最短臂长。确定起重机的最短臂长，可用数解法，也可用图解法。图解法。数解法数解法 图解法图解法 3）起重机台数的选择）起重机台数的选择 同时投入施工现场的起重机台数可根据工程量、
23、工期及起重同时投入施工现场的起重机台数可根据工程量、工期及起重机的台班产量按下式计算：机的台班产量按下式计算：（3）起重机开行路线与构件的平面布置起重机开行路线与构件的平面布置 起重机的开行路线直接关系到现场预制构件的平面布置与结起重机的开行路线直接关系到现场预制构件的平面布置与结构的吊装方法，因此在构件预制之前就应设计好起重机的开行路构的吊装方法，因此在构件预制之前就应设计好起重机的开行路线及吊装方法。布置现场预制构件时应遵循以下原则：线及吊装方法。布置现场预制构件时应遵循以下原则：各跨构件尽量布置在本跨内，如跨内安排不下，也可布置在各跨构件尽量布置在本跨内，如跨内安排不下，也可布置在跨外便
24、于吊装的范围内；构件的布置在满足吊装工艺要求的前提跨外便于吊装的范围内；构件的布置在满足吊装工艺要求的前提下，应尽量紧凑，同时要保证起重机及运输车辆的道路畅通，起下，应尽量紧凑，同时要保证起重机及运输车辆的道路畅通，起重机回转时不致与建筑物或构件相碰；后张法预应力构件的布置重机回转时不致与建筑物或构件相碰；后张法预应力构件的布置应考虑抽管、穿筋等操作所需要的场地；构件布置应尽量避免吊应考虑抽管、穿筋等操作所需要的场地；构件布置应尽量避免吊装时在空中掉头；如在回填土上预制构件，一定要夯实，必要时装时在空中掉头；如在回填土上预制构件，一定要夯实，必要时垫上通长木板，防止不均匀下沉引起构件开裂。垫上
25、通长木板，防止不均匀下沉引起构件开裂。对于非现场预制，小型构件，最好能做到随运随吊，否则对于非现场预制，小型构件，最好能做到随运随吊，否则亦应事先按上述原则确定其堆放位置。亦应事先按上述原则确定其堆放位置。1）吊装柱子时起重机开行路线及构件平面布置）吊装柱子时起重机开行路线及构件平面布置 跨中开行和跨边开行跨中开行和跨边开行 柱的平面布置。柱子的现场预制位置尽量为吊装阶段的就位柱的平面布置。柱子的现场预制位置尽量为吊装阶段的就位位置。采用旋转法吊装时，柱斜向布置；采用滑行法吊装时，位置。采用旋转法吊装时，柱斜向布置；采用滑行法吊装时，柱可纵向也可斜向布置。柱可纵向也可斜向布置。吊装屋架时起重机
26、开行路线及构件平面布置。屋架及屋盖吊装屋架时起重机开行路线及构件平面布置。屋架及屋盖结构吊装时，起重机宜跨中开行。结构吊装时，起重机宜跨中开行。屋架一般均在跨内平卧叠浇，每叠屋架一般均在跨内平卧叠浇，每叠3 4榀。布置方式有斜榀。布置方式有斜向布置、正反斜向布置和正反纵向布置三种向布置、正反斜向布置和正反纵向布置三种(图图7.39)。以屋架的斜向排放为例，其具体布置方式如下以屋架的斜向排放为例，其具体布置方式如下 屋架的堆放屋架的堆放3）吊车梁、连系梁、屋面板的堆放。）吊车梁、连系梁、屋面板的堆放。吊车梁、连系梁的就位位置，一般在其安装位置的柱列附吊车梁、连系梁的就位位置，一般在其安装位置的柱列附近，跨内跨外均可。依编号、吊装顺序进行就位和集中堆放。近，跨内跨外均可。依编号、吊装顺序进行就位和集中堆放。有条件也可采用随运随吊的方案，从运输车上直接起吊。屋面有条件也可采用随运随吊的方案，从运输车上直接起吊。屋面板以板以6-8块为一叠，靠柱边堆放。在跨内就位时，约后退块为一叠，靠柱边堆放。在跨内就位时，约后退34个节间开始堆放；在跨外就位时应后退个节间开始堆放；在跨外就位时应后退23个节间。个节间。