建筑施工课件-第07章结构吊装工程

第七章结构吊装工程 建筑施工技术 2011 9 内容提要 学习重点 主要内容 1 起重机械的类型 性能 适用范围及选择 2 单层厂房安装准备工作 施工工艺 选择起重机械及吊装方案 3 预制阶段与吊装阶段构件的平面布置 1 单层厂房的结构吊装构件的平面布置 2 单层工业厂房的结构吊装工艺及结构安装 2011 9 7 1建筑起重机械 2011 9 简介 结构安装是装配式结构施工中的一个主导分部工程 它的工作好坏将直接影响到工程质量 施工进度 工程造价等各个方面 结构安装工程 将许多单个构件分别在预制工厂与施工现场预制成型 然后用起重机械按照设计要求进行拼装 以构成一幢完整的建筑物后构筑物的施工过程 2011 9 1 预制构件的类型和质量直接影响吊装进度和工程质量 2 正确选用起重机具是完成吊装任务的关键 3 构件所处的应力状态变化多 应对构件进行吊装强度和稳定性验算 4 高空作业多 容易发生事故 必须加强安全教育 并采取可靠措施 结构安装工程的施工特点 2011 9 一 建筑起重机械 2011 9 1 桅杆式起重机 1 独脚拔杆 2 人字拔杆 3 悬臂式拔杆 4 牵缆式桅杆起重机 1 特点 制作简单 装拆方便 起重量大 受地形限制小 灵活性较差 服务半径小 移动较困难 需较多缆风绳 2 适用范围 用于安装工程量比较集中的工程 3 按其构造不同 可分为 2011 9 独脚拔杆 桅杆倾角应不大于100 底部要设置拖橇 以便移动 稳定主要靠缆风绳 1 组成 由拔杆 起重滑轮组 卷扬机 缆风绳和锚碇等组成 2 特点 只能举升重物 不能把重物做水平移动 3 使用 2011 9 1 木独脚把杆 2 钢管独脚拔杆 3 金属格构式独脚拔杆 4 分类 适用于预制柱 梁 屋架等构件吊装 5 适用范围 2011 9 1 组成 由两根圆木或两根钢管 缆风 滑车组及导向滑车组成 2 特点 侧向稳定性好 缆风绳较少 构件起后活动范围小 3 使用 人字拔杆向前倾斜 用缆风绳拉结 4 适用范围 适用于吊装柱子等重型构件 起重量200kN 人字拔杆 2011 9 悬臂拔杆 1 组成 在独脚拔杆的中部或2 3高度处装一根起重臂而成 2 特点 起重高度和起重半径都较大 起重臂左右摆动的角度也较大 起重量较小 3 适用范围 适用于轻型构件的吊装 2011 9 a 一般形式 b 带加轻杆 c 起重臂杆可沿拔杆升降 2011 9 牵缆式桅杆起重机 1 组成 在独脚拔杆下端装一根起重臂而成 2 特点 服务半径大 起重量可达60吨 起重高度可达80米 缆风绳用量多 移动不便 3 适用范围 适用于构件多且集中的工程 2011 9 2 自行式起重机 特点 灵活性大 移动方便 但稳定性较差 适用范围 多用于单层工业厂房结构吊装 履带式起重机轮胎式起重机汽车式起重机 种类 2011 9 履带式起重机 1 组成 由行走装置 回转机构 机身及起重臂等部分组成 2 特点 使用方便灵活 机身可回转360 可负荷在平整坚实的地面上行使 稳定性差 3 适用范围 结构吊装的主要起重机械 2011 9 4 履带式起重机的主要技术性能 三个主要参数 起重量Q 起重半径R 起重高度H 1 当L一定时 Q H R 2 当 一定时 L R H Q 2011 9 汽车式起重机 1 组成 起重机构安装在汽车的通用或专用底盘上 有可伸缩的支腿 起重时支腿落地 2 特点 行驶速度快 移动迅速 对路面破坏小 它不能负荷行驶 也不能在松软或泥泞的地面上行驶 在进行作业时稳定性较差 机身长 行驶时转弯半径较大 3 适用范围 适用流动性大 经常变换地点的结构吊装工地 重型 起重量在500KN以上轻型 起重量在200KN以下中型 起重量在200KN 500KN 4 分类 2011 9 2011 9 2011 9 轮胎式起重机 1 组成 基本与履带式起重机相同 仅行走部分为轮胎 起重时为保护轮胎在底盘上装有可收缩的支腿 2 特点 与汽车式起重机相同 3 适用范围 主要用于轻型工业厂房安装 2011 9 2011 9 1 按有无行走机构分为 固定式和移动式 2 按回转形式分为 上回转和下回转 3 按变幅方式分为 水平臂架小车变幅和动臂变幅 4 按安装形式分为 自升式 整体快速拆装和拼装式 3 塔式起重机 分类 2011 9 2011 9 2011 9 2011 9 下回转快速拆装塔式起重机 特点 结构简单 重心低 运转灵活 伸缩塔身可自动架设 速度快 转移方便 适用范围 适用于多层砖混结构和大板建筑的工业厂房 民用住宅的垂直运输作业 应用最广泛 2011 9 上回转自行式塔式起重机 2011 9 附着式塔式起重机 直接固定在建筑物附近的专门基础上 沿建筑物升高 并每隔20m左右用锚固装置将塔身与建筑物连接牢固 2011 9 2011 9 一种安装在建筑物内部的结构上 借助套架托梁和爬升系统自己爬升的起重机 每隔1 2层爬升一次 特别适用于施工现场狭窄的高层建筑结构安装 a 准备状态 b 提升状态 c 提升起重机 爬升式塔式起重机 2011 9 7 2单层工业厂房结构吊装 2011 9 杯形基础 柱子 吊车梁屋架 连系梁 天窗架屋面板 杯形基础在现场现浇 柱 屋架等大型构件在施工现场预制 单层工业厂房结构的主要承重构件有 2011 9 一 构件安装前的准备工作 按现场施工平面布置图 标出起重机的开行路线 压实平整道路 做好道路排水 雨季 1 场地清理 铺设道路 2 构件的质量检查 1 吊装前复查 构件型号与数量 构件的外形尺寸 2 混凝土强度 构件运输时 混凝土强度一般不低于设计强度等级的70 构件安装时 混凝土强度一般不低于设计强度等级的70 大型构件 混凝土强度应达到100 的设计强度 2011 9 3 构件的弹线与编号 一般构件 标注中心线 复杂构件 还应标出重心和绑扎点位置 支承结构 标出中心线 标高 轴线 1 柱子中心线2 地基标高线3 基础顶面线4 吊车梁定位线5 柱顶中心线 2011 9 1 柱子 三个侧面弹出安装中心线 基础顶面线 地坪标高线 柱顶 截面中心线安装屋架 牛腿上 吊装准线吊车梁安装 2 屋架 上弦 几何中心线自跨中向两端弹出天窗架 屋面板的安装中心线 端头弹出安装中心线 3 梁 两端及顶面弹出安装中心线 2011 9 4 基础准备 基础浇筑保证定位轴线及杯口尺寸准确 杯底抄平 保证柱牛腿面及柱顶标高一致 1 钢筋混凝土柱基础 做法 测出杯底原有标高 再测出吊入该基础柱顶柱脚至牛腿面对实际高度 根据安装后柱牛腿面对设计标高计算出杯底标高调整值 并在杯口内标出 然后用水泥砂浆或细石砼将杯底找平至所需标高处 2011 9 杯底标高调整 基础的安装准线 杯口面上弹建筑物定位轴线和桩的吊装准线 杯口侧壁的抄平线 杯底顶面弹线 2011 9 2011 9 2 钢柱基础 1 基础顶面与栓锚位置准确 2 基础顶面垂直 栓锚安装在支架上 3 一次浇筑法 先安装好钢柱 再将混凝土浇到比设计标高低40 60mm处 用细石混凝土精确找平到设计标高 4 二次浇筑法 先一次将混凝土浇到比设计标高低40 60mm处 待混凝土强度达到设计要求后安装钢柱 再浇细石混凝土 常用于重型钢柱 2011 9 5 构件的运输与堆放 2 注意要点运输时混凝土强度不应低于设计规定 支承点 吊点应符合设计的受力情况 注意装车方向 道路应平整 够宽 有足够转弯半径 1 运输方法汽车运输 屋面板 吊车梁 连系梁 柱拖车运输 屋架 2011 9 2011 9 构件运输顺序及卸车位置应按施工组织设计的规定进行 以免造成现场混乱 增加二次搬运 影响吊装工作 进场后按施工平面图堆放 柱 屋架排放 小型构件 屋面板 连系梁堆放 各构件间应留有不小于200mm的间隙 以免构件碰坏 构件堆放的高度 梁2 3层 屋面板6 8层 2011 9 1 斜吊绑扎法 二 构件的吊装工艺 绑扎 起吊 对位 临时固定 校正 最后固定 1 柱子的吊装 1 柱子的绑扎 常用的绑扎方法 中小型柱子 13t 一点绑扎 扎点在牛腿下20mm处 重型 筋少而细长的柱 两点绑扎 吊柱时不需翻身 吊钩可低于柱顶 但对中较困难 该法在柱子平卧起吊的抗弯能力满足要求时采用 2011 9 2011 9 2011 9 2011 9 2 直吊绑扎法 吊装前 将柱翻身由平放转为侧立 该法便于柱子的对中 校正 但需要较大的起重高度 2011 9 2011 9 2 柱子的起吊 1 单机旋转法 按起重机的数量分 单机起吊双机抬吊 按吊装方法分 旋转法滑行法 起重机一边起钩 一边回转起重机 使柱子绕柱脚旋转而起吊 直至插入杯口 条件 保持柱脚位置不动 并使柱的吊点 柱脚中心和杯口中心三点共弧 特点 柱吊升中所受震动较小 但对起重机的机动性要求高 2011 9 2011 9 2 双机抬吊旋转法 2011 9 3 单机滑行法 起重臂不动 只升钩 柱脚沿地面向基础滑行 直至把柱竖直 条件 柱的吊点布置在杯口旁 并与杯口中心两点共弧 特点 柱在滑行中受到震动 对构件不利 但对起重机机动性要求低 适用 独脚桅杆起重机 或场地受限时 2011 9 2011 9 4 双机抬吊滑行法 柱为一点绑扎 两台起重机钩在柱顶同一点进行抬吊 2011 9 3 柱的就位和临时固定 柱脚插入杯口后 柱底离离杯底30 50mm时 先悬空对位 柱四周插入八块钢楔块 必要时增设缆风绳或斜撑加强临时固定 2011 9 校正的内容 包括 平面位置 标高和垂直度校正的方法 千斤顶 缆风绳 钢管支撑垂直度允许偏差值 柱高H10m时为 1 1000 H且不大于20mm 4 柱子的校正 在基础杯底抄平时已完成 2011 9 2011 9 5 柱子的最后固定 校正后立即进行最后固定 用比柱身高一等级的细石混凝土浇筑在杯口与柱脚的空隙处 细石混凝土浇筑分两次进行 第一次灌至楔块底部 第二次待混凝土强度达到25 设计强度标准值后 拔出楔块将杯口灌满细石混凝土 2011 9 2011 9 2 吊车梁的吊装 3 对位 将梁端的安装准线与柱牛腿面的吊装定位线对准 柱子最后固定好 在柱子杯口第二次浇筑的混凝土达70 以后才能进行吊车梁的安装 1 绑扎 对称设在梁的两端 吊钩垂线对准梁的重心 2 吊升 起吊后使构件保持水平 在两端设置溜绳控制 2011 9 4 临时固定 一般不需要进行临时固定 只有当高宽比大于4时 才用铁丝将吊车梁临时固定在柱上 2011 9 2011 9 5 吊车梁的校正及最后固定 1 标高校正 吊车梁的标高主要取决于柱子牛腿的标高 2 平面位置的校正 主要包括吊车梁的纵轴线和跨距是否符合要求 吊车梁平面位置的检查校正方法 通线法 平移轴线法 边吊边校法等 吊车梁的校正主要包括 标高校正 垂直度校正和平面位置校正等 2011 9 3 吊车梁的最后固定 在吊车梁校正完毕后 用连接钢板等与柱侧面 吊车梁顶端的预埋铁相焊接 并在接头处支模浇筑细石混凝土 2011 9 2011 9 3 屋盖的吊装 屋盖构件包括 屋架 屋架上下弦水平支撑和垂直支撑 天沟板 屋面板 天窗架 天窗侧板等 屋盖的吊装顺序 一般按节间逐一依次完成 2011 9 a 跨度 18m b 跨度 18m c 跨度 30m d 三角形组合屋架 1 屋架的安装 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60 吊装时不宜小于45 绑扎点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 1 屋架的绑扎 2011 9 2 屋架扶直与就位 起重机位于屋架下弦一边 吊钩对准屋架上弦中心 收紧吊钩 略起臂使屋架脱模 随后升钩升臂 屋架绕下弦为轴转为直立状态 正向扶直操作简单 宜优先采用 正向扶直 2011 9 2011 9 起重机位于屋架上弦一边 吊钩对准屋架上弦中心 升钩降臂 屋架绕下弦为轴转为直立状态 反向扶直 2011 9 2011 9 3 屋架的吊升 对位与临时固定 屋架对位应以建筑物的定位轴线为准 屋架对位后立即进行临时固定 第一榀用四根缆风绳从两边拉牢 第二榀及以后各榀屋架用屋架矫正器 工具式支撑 临时固定在前一榀屋架上 第一榀屋架的临时固定必须可靠 屋架的吊升是将屋架吊离地面约500mm 然后将屋架转至安装位置下方 再将屋架吊升至柱顶上方约300mm后 缓缓放至柱顶进行对位 2011 9 2011 9 2011 9 4 屋架校正及最后固定 屋架校正 垂直度偏差 方法 经纬仪 锤球 卡尺 屋架的校正与最后固定 2011 9 2 天窗架的安装 天窗架可与屋架拼装组合成整体一起吊装 或进行单独吊装 天窗架单独吊装时 应待两侧屋面板安装后进行 最后固定的方法是用电焊将天窗架底脚焊牢于屋架上弦的预埋件上 2011 9 2011 9 2011 9 3 屋面板安装 屋面板的吊装一般采用一钩多块叠吊法或平吊法 吊装顺序应由两边檐口向屋脊对称进行 避免屋架承受半边荷载 以利于屋架稳定 2011 9 2011 9 三 结构安装方案 1 起重机类型的选择2 结构的安装方法3 起重机的开行路线4 构件的平面布置 拟定单层工业厂房结构安装方案时 应着重解决的问题 2011 9 1 中小型厂房 平面尺寸大 高度不高 选择履带式等自行式起重机或桅杆式起重机 2 结构高度和跨度较大 选择塔式起重机吊装屋盖结构 3 大跨度的重型工业厂房 结合设备安装 选用大型自行式起重机 重型塔式起重机 大型牵缆桅杆式起重机 1 起重机类型的选择 2011 9 2 结构的安装方法 单层工业厂房的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 起重机在车间内每开行一次仅吊装一种或几种构件 第一次开行 吊装全部柱子 校正 最后固定 第二次开行 吊装全部吊车梁 连系梁及柱间支撑 第三次开行 依次按节间吊装屋架 天窗架 屋面板及屋面支撑等 1 分件吊装的顺序 2011 9 2011 9 2 分件吊装的优缺点 优点 构件便于校正 构件可以分批进场 供应单一 吊装现场不拥挤 吊具变换次数较少 且操作易熟练 吊装速度快 可以根据不同构件选用不同性能的起重机械 有利于发挥机械效率 减少施工费用 缺点 不能为后续工程及早提供工作面 起重机开行路线长 2011 9 2 综合吊装法 先安装一个节间的四根柱 柱校正固定后 立即安装这个节间的吊车梁 屋架和屋面构件 待安完这一节间所有构件后 起重机移至下一节间进行安装 如此进行直至安完所有构件 每移动一次起重机就安装完一个节间内的全部构件 1 综合吊装的施工顺序 优点 后续工种可进入已安好的节间内进行工作 有利于加速整个工程进度 起重机开行路线短 2 节间吊装的优缺点 2011 9 缺点 主要在于同时安装多种类型构件 机械不能发挥最大效率 且构件供应紧张 现场拥挤 校正困难 2011 9 3 起重机开行路线 吊装屋架 屋面板等屋面构件时 起重机宜跨中开行 吊装柱子时 则视跨度大小 构件尺寸 质量及起重机性能 可沿跨中开行或跨边开行 如图所示 2011 9 4 构件的平面布置 各跨构件宜布置在本跨内预制 应满足吊装工艺的要求 应便于支模和浇筑混凝土 构件的布置 力求占地最小 保证起重机 运输车辆的道路畅通 构件的布置 要注意安装时的朝向 构件应在坚实的地基上浇筑 1 构件平面布置的原则 2011