第六章 结构安装工程

1、第六章第六章 结构安装工程结构安装工程 6.1索具设备 6.2起重机械 6.3钢筋混凝土排架结构单层工业厂房结构吊装 6.4钢结构单层工业厂房结构安装 6.5结构安装工程质量要求与安全措施 结构安装工程就是利用起重机械将预制的钢构件或 钢筋混凝土构件按照设计图纸的要求，安装成一幢建筑物 或构筑物。 装配式厂房施工中，结构安装工程是主要的施工工序， 它直接影响着整个工程的施工进度、劳动生产率、工程质 量、施工技术和工程成本。 6.1索具设备索具设备 一、一、钢丝绳 （一）钢丝绳的构造及种类 （二）钢丝绳的最大工作拉力 二、二、吊具： 主要有吊索、吊钩、卡环（卸甲）、钢丝绳卡扣、横吊梁 （铁扁担）

2、 吊钩 卡 环 卡扣 环状吊索 开口吊索 钢板横吊梁 钢管横吊梁 三、滑轮组三、滑轮组 滑轮组是由一定数量的定滑轮和一定数量的动滑轮 及绕过它们的绳索组成。它即可以省力和改变力的方向。 四、卷扬机四、卷扬机： 有快速和慢速两种，主要是提供动力的设备。 五、地锚五、地锚： 用来固定缆风绳、卷扬机、导向滑车、拔杆的平衡 绳索等，有桩式地锚、水平地锚。 6.2起重机械起重机械 结构安装用的起重机械，主要有：桅杆式起重机， 自行式起重机以及塔式起重机。 一、桅杆式起重机一、桅杆式起重机： 1、独脚拔杆：独脚拔杆是由拔 杆、起重滑车组、卷扬机、缆风 绳和锚碇等组成。人自拔杆、悬 臂拔杆和牵缆式桅杆起重机

3、。 a) 木拔杆 b) 格构式刚拔 杆 2、人字拔杆 人字拔杆一般是由两根 圆木或两根钢管用钢丝 绳绑扎或铁件铰接而成。 a )人字拔杆 3、悬臂拔杆在独脚把杆的中部或者2/3高度处装上一根可以 回转和起伏的起重臂，即成悬臂把杆。 4、牵缆式起重机在独脚把杆下端装上一根可以回转和 起伏的起重臂，即成牵绳式桅杆起重机。 二、自行式起重机：二、自行式起重机： 主要有履带式起重机、汽车式起重机和轮胎式起重机三种。 （一）履带式起重机： 是一种360度全回程 的起重机， 它操作灵 活、行走方便、能负 荷行驶，但稳定性差 履带式起重机履带式起重机 1）底盘）底盘 2）机棚）机棚 3）起重臂）起重臂 4）

4、起重滑轮组）起重滑轮组 5）变幅滑轮组）变幅滑轮组 6）履带。）履带。 （二）汽车式起重机： 汽车式起重机是把机身和起重作业装置安装在汽车通 用或专用底盘上、汽车的驾驶室与起重的操纵室分开，具 有载重汽车行驶性能的轮式起重机。速度快，对路面破坏 小，但吊物时必须支腿，不能负荷行使。 （三）轮胎式起重机： 轮胎式起重机的构造基本上与履带式起重机相同，但 其行驶装置系彩轮胎。吊装时一般用四个支腿支撑以保证 机身的稳定性。 三、塔式起重机三、塔式起重机 塔式起重机按起重量分为：轻型、中型和重型塔式起重机。 塔式起重机按构造性能分为：轨道式、爬升式和附着式、固 定式四种。 上旋转塔式起重机 附着式塔式

5、起重机 6.3 钢筋混凝土排架结构单层工业厂房结构安装钢筋混凝土排架结构单层工业厂房结构安装 单层工业厂房大多采用装配式钢筋混凝土结构 (重型 厂房采用钢结构) 。其主要承重构件除基础为现浇构件外， 其它构件(柱、吊车梁、基础梁、屋架、天窗架、屋面板等) 均为预制构件。根据构件尺寸和重量及运输构件的能力， 预制构件中较大型的一般在施工现场就地制作；中小型的 多集中在工厂制作，然后运送到现场安装。结构安装工程 是单层工业厂房施工中的主导工种工程。 单层装配式工业 厂房，一般面积较 大，平面尺寸较大， 构件重量及尺寸较 大，构件规格多，屋 面板多采用 1.56m 大型屋面板。柱有矩 形柱、工字形柱

6、、双 肢柱等。 1 ）边列柱； 2 ）中列柱；3 ）屋面大梁； 4-）天窗架； 5 ）吊车梁； 6 ）连系梁； 7 ）基础梁； 8 ）基础； 9 ）外墙； 10 ）圈梁； 11 ）屋面板； 12 ）地面； 13 ）天窗扇； 14 ）散水； 15 ）风力。 柱底与基础相连，柱顶部与 屋架焊接连接，柱与屋架组成排架结构。 吊车梁：放在柱的牛腿上。采用焊接连接。 屋面板：与屋架焊接连接。 一、准备工作一、准备工作 准备工作包括：场地清理、道路 修筑、基础准备、构件运输、堆放、 拼装加固、检查清理、弹线编号以及 吊装机具的准备等。 （一）构件的检查与清理： （二）构件的弹线与编号 （1）柱子：在柱身三

7、面弹 出安装中心线。 1 ）柱中心线； 2 ）地基标高线 3 ）基础顶面线； 4 ）吊车梁对位线； 5 ）柱顶中心线 （2）屋架：在屋架上弦弹出几何中心线，并从跨中向两端弹 出天窗架、屋面板吊装准线，在屋架两端弹出安装准线。 （3）梁：在梁的两端及梁的顶面弹出安装中心线 （4）编号：应按图纸将构件进行编号。 （三）杯形基础的准备 装配式混凝土柱一般为杯形基础。在浇筑杯形基础时， 应保证定位轴线及杯口尺寸准确。 在吊装前要对杯底标高进行调整(或称抄平)，以保证校正 安装后牛腿标高符合设计要求 （四）构件的运输 根据构件的重量、外型尺寸、运输量、运距以及现场条 件等选用合适的运输方式。构件运输过程

8、中，必须保证构 件不损坏、不变形、不倾覆，并且要为吊装工作创造有利 条件。因此，要求路面平整，有足够的路面宽度和转弯半 径，并根据路面情况掌握行车速度。 1、柱的运输 长度在 6米以内的柱 一般用汽车运输，较长的 柱用拖车运输。柱在运输 车上应立放，并采取稳定 措施防止倾倒。 2吊车梁的运输 用拖车运输柱柱 “T”形吊车梁及腹板较 1 倒链； 2 钢丝绳； 3 垫木； 4 平衡梁； 厚的鱼腹式吊车梁可以平 5 铰； 6 稳定柱的支架； 运，两个支点分别在距梁 的两端113米处较薄的 鱼腹式吊车梁，可将鱼腹 朝上，并在预留中穿入铁 丝将各梁连在一起。 3屋架运输 屋架一般尺寸较大，侧向刚度差。钢

9、筋混凝土屋架一般均 现场制作。在预制厂制作的钢屋架，要用拖车或特制钢拖 架运输。 二、二、构件的吊装方法及技术要求构件的吊装方法及技术要求 单层工业厂房结构的主要构件有：柱子、吊车梁、屋架、 天窗架、屋面板、联系梁等。吊装过程主要有：绑扎、吊 升、就位、临时固定、校正、最后固定等工序。 （一）柱子的吊装 1、绑扎 绑扎柱子的吊具有吊索、卡环和扁担等。 柱子的绑扎按起吊后柱身是否垂直，可分为斜吊绑扎法和 直吊绑扎法。 按绑扎点及牛腿的数量可分为一点绑扎法、两点绑扎法及 三面牛腿绑扎法。 一点绑扎斜吊法 一点绑扎直吊法 1 ）吊索； 2 ）卡环； 3 ）卡环插销拉绳； 4 ）柱销； 1 ）第一支吊

10、索； 2 ）第二支吊索； 5 ）垫圈； 6 ）插销； 7 ）柱销拉绳； 8 ）插销拉绳； 3 ）滑轮； 4）铁扁担；5）重心； 柱的两点绑扎法 三面牛腿绑扎法 a)斜吊 b)直吊 1）短吊绳 2）活络卡环 3）长吊绳 4）普通卡环 2、吊升 按柱子吊升过程中运动特点分为旋转法和滑行法，依起重 机的数量可粉为单机吊升和双机吊升。 根据柱子的重量、长度、起重机的性能和施工现场条件分 为单机起吊和双机起吊 （1）单机旋转法吊升 起重半径采用旋转法吊装 柱子时，柱的平面布置宜使 柱脚靠近基础，柱的绑扎点、 柱脚中心与基础中心三点宜 位于起重机的同一的圆弧上 a)柱升过程 b)柱平面布置 （2）单机滑行

11、法吊升 滑行法吊装柱特点：在滑行 过程中，柱受振动，但对起 重机的机动性要求较低（起 重机只升钩，起重臂不旋转）， 当采用独脚拔杆、人字拔杆 吊装柱时，常采用此法。 （3）双机抬吊旋转法 对于重型柱子，一台起重机 吊不起来，可采用两台起重 机抬吊。采用旋转法双机抬 吊时，应两点绑扎，一台起 重机台上吊点，另一台起重 机抬下吊点。 3柱的就位和临时固定： 柱子插入杯口后，应使柱身大体垂直。 柱临时固定后，起重机即可完全 放钩，拆除绑扎索具，将其移去 吊装下一根柱, 临时固定的楔块， 当柱基础的杯口深度与柱长之比 小于120，或柱具有较大牛腿 时，仅靠柱脚处的楔块将不能保 证临时固定的稳定，这时则

12、应采 取增设缆风绳或加斜撑等措施来 柱的就位与临时固定 加强柱临时固定的稳定。 1 柱子； 2 楔块 ( 括号内的数字表示另一种规格钢楔的尺寸 ) 3 杯形基础； 4 石子； 5 一安装缆风绳或挂操作台的夹箍； 4校正和最后固定 柱吊装以后要做平面位置、标高及 垂直度等三项内容的校正。 柱的校正是一件相当重要的工作， 如果柱的吊装就位不够准确，就会 影响与柱相连接的吊车梁、屋架等 吊装的准确性。 柱垂直度的检查方法 柱垂直度校正方法 a)螺旋千斤顶平顶法 b)千斤顶斜顶法 c) 钢管支撑斜顶法 d)千斤顶立顶法 （二）吊车梁的吊装：常见的吊车梁有矩形、T型、鱼腹式等 几种 1绑扎、吊升、就位与

13、临时固定 当柱子与杯口二 次灌注的细石混凝土 强度达到75以上才 安装吊车梁，一般常 用单机起吊，只有当 吊车梁特别重时，才 用双机抬吊. 2、校正和最后固定： 吊车粱吊装后，需校正柱标高、平面位置和垂直度。 但较重的吊车粱，由于摘钩后校正困难，则可边吊 边校。 检查吊车梁吊装中心线偏差的方法常用的有以下 几种： (1)通线法 通线法校正吊车梁示意图 1通线；2支架；3经纬仪；4木桩；5柱；6吊车梁； （2）平移轴线法。 在柱列边设置经纬仪，逐根将杯口上柱的吊装中心线 投影到吊车梁顶 面处的柱身上，并作出标志。 平移轴线法校正吊车梁示意图 1经纬仪；2标志；3柱；4柱基础；5吊车梁； (3)边

14、吊边校法 较重的吊车梁， 脱钩后校正比 较困难，一般采取边吊边校法。 此法与仪器放线法相似。 吊车梁校正之后，立即按 设计图纸用电焊作最后固定， 并在吊车梁与柱的空隙处， 浇筑细石混凝土。 重型吊车梁的边吊边校法 1柱轴线；2吊车梁轴线；3经纬仪视线；4木尺； 5已吊装校正的吊车梁；6正吊装校正的吊车梁；7经纬仪； （三）屋架的吊装 1、屋架的绑扎 屋架的绑扎点应选在上弦节点处，左右对称，绑扎中心 （即各支吊索的合力作用点）必须高于屋架重心，使屋架 起吊后基本保持水平，不晃动、不倾翻。 2、屋架的扶直与就位 钢筋混凝土屋架的侧向刚度较差，扶直时由于自重影响， 改变了杆件的量力性质，特别是上弦杆

15、极易扭曲，造成屋 架扭伤，因此，在屋架扶直时必须采取一定措施，严格遵 守操作要求，才能保证安全施工。 （1）屋架扶直时，应注意的问题 扶直屋架时，起重机的吊钩应对准屋架中心，吊 索应左右对称，吊索与水平面的夹角不小于450， 为使各吊索受力均匀，吊索可用滑轮串通。 当屋架数榀在一起叠浇 时，为防止屋架在扶直过程 中突然下滑造成损伤，应在 屋架两端搭设枕木垛，其高 度与被扶直屋架的底面齐平。 叠浇的屋架之间若粘结严重时，应采用凿、撬棒、倒链等工 具，进行消除粘结后再行扶直。 如扶直屋架时采用的绑扎点或绑扎方法与设计规定不同，应 按实际采用的绑扎方法验算屋架扶直应力，若承载力不足， 在浇筑屋架时应

16、补加钢筋或采取其他加强措施。 (2)屋架扶直方法 屋架扶直时，由于起重机与屋架的相对位置不同，可分为正 向扶直和反向扶直。 正向扶直。起重机位于屋架下弦一边。 反向扶直。起重机位于屋架上弦一边。 屋架的扶直 （ a）正向扶直； （b）正向扶直； （虚线表示屋架就位的位置） 3、屋架的吊升、对位与临时固定 屋架吊升是先将屋架吊离地面约 300 mm，并将 屋架转运至吊装位置下方， 然后再起钩，将屋架提 升超过柱顶约300mm。最后利用屋架端头的溜绳， 将屋架调整对准柱头，并缓缓降至柱头，用撬棍配合 进行对位。 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。临时固定稳妥 后，起

17、重机才可摘钩离去。 屋架的临时固定 1柱；2屋架；3缆风绳；4工具 式支撑；5屋架垂直屋架； 工具式支撑 1钢管；2撑脚；3屋架上弦；4调节螺栓； 4、屋架的校正与最后固定： 屋架的竖向偏差可用垂球或经纬仪检查。 屋架校至垂直后， 立即用电焊固定。 焊接时，先焊接 屋架两端成对角 线的两侧边，再 焊另外两边，避 免两端同侧施焊 而影响屋架的垂 直度。 （四）屋面板的吊装：屋面板的四角设吊环，钢丝绳平稳起 吊，从两檐口对称地铺向屋脊，三点焊接 ，最后一块两点焊接。 三、结构吊装方案三、结构吊装方案 结构吊装方案主要解决起重机的选择、结构吊装方 案、起重机开行线路。 （一）起重机的类型选择：满足：

18、 1、起重量：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： QQ1+Q2 式中Q起重机的起重量（t）； Q1构件的重量（t）； Q2索具的重量（t）。 2、起重高度： 起重机的起重高度必须满足所装构件的吊装高度要求 Hh1+h2+h3+h4 式中H起重机的起重高度（m），从停机面算起至吊构中心 h1安装支座表面高度（m）从停机面算起； h2安装空隙，一般不小于0.3m； h3绑扎点至所吊构件底面的距离（m）； h4索具高度（m），自绑扎点 至吊钩中心，视具 体情况而定。 履带式起重机起吊高度计算简图 3、起重半径：当起重机可以不受限制地开到所吊装构件附近 去吊装构件时，可不验算起重

19、半径。但当起重机受限制不 能靠近吊装位置去吊装构件时， 则应验算当起重机的起重半径为一 定值时的起重量与起重高度能否满 足吊装构件的要求。即要保证构件 安装的位置在起重机的作业范围内。 Rmin=F+D+0.5b 起重半径计算简图 4、最小起重臂长度的确定：当起重机的起重杆须跨过已安装好的结构去 吊装构件，比如跨过屋架安装屋面板时，为了不与屋架相碰，必须计算 出起重机的最小杆长。杆长必须满 足安装的要求。可以用数解法和图解法 数解法 最小臂长Lmin可按下式计算： Lmin1十2 =h/sin+（f+g）/cos 图解法 按一定比例尺画出厂 房一个节间的纵剖面图， 根据求得的最小臂长Lmin。

20、 (即G G0长度)，查起重机性 能表(或曲线)从规定的几种 臂长中选择一种臂长LLmin， 即为吊装屋面板时所选的起 重臂长度。 图解法求最小起重臂长 5起重机数量的确定：数量满足：N=1/TCKQi/Pi （二）结构安装方法 一般根据工程结构的特点，构件的体形及重量、起重设备的 性能等来制定安装方案。常用 的有分件安装法和 综合安装法。 1、分件安装法 起重机在车间内每开 行一次只安装一种 或两种同类构件。 2、综合安装法 起重机在车间内每开行一次，分节间安装完各种类型的构件 （三）起重机开行线路及停机位置 起重机开行线路及停机位置与起重机的性能、构件尺寸及 重量、构件的平面布置、构件的供

21、应方式、安装方法等多 种因素有关。 四、构件的平面布置四、构件的平面布置 （一）构件的平面布置原则 （1）每跨的构件应布置在本跨内 （2）要满足安装工艺要求，要减少“跑吊” 的距离 （3）构件的现场停放朝向，要与安装的方向一致，以避免起 吊后，在空中旋转。 （4）构件的布置要便于支模和浇筑混凝土。 （5）构件的布置要保证机械道路的畅通。 （6）构件应布置在坚实的地基上。 （二）预置阶段构件的平面布置 1、柱子的布置 柱子的斜向布置 2、屋架预制阶段的平面布置 屋架的布置方式有三种： 斜向布置、正反斜向布 置及正反纵向布置。 在上述三种布置形式 中，应优先考虑采用斜 向布置方式，因为它便 于屋架

22、的扶直就位。只 有当场地受限制时，才 考虑采用其他两种形式。 a)正面斜向布置 b)正反斜向布置 c)正反纵向布置 3、吊车梁预制阶段的平面布置 当吊车梁安排在现场预制时，可靠近柱基顺纵向轴线或 略作倾斜布置，也可插在柱子的空档中预制。如具有运输 条件，也可另行在场外集中布置预制。 （三）吊装阶段构件的就位布置及运输堆放 吊装阶段的就位布置一般是指柱已吊装完毕，其他构件如屋 架的扶直就位、吊车梁和屋面板的运输就位等。 屋架就位 的方式，常用的有两种：一种是靠柱边斜向就位，另一种 是靠柱边成组纵向就位。 6.4 钢结构单层工业厂房结构安装钢结构单层工业厂房结构安装 、钢结构的特点 钢结构是由钢构

23、件制成的工程结构，所用钢材主要为型钢 和钢板。和其他结构相比，它具有强度高，材质均匀，自 重小，抗震性能好，施工速度快，工期短，密闭性好，拆 迁方便等优点；但其造价较高，耐腐蚀性和耐火性较差。 二、钢结构构件的制作 （一）开工前的准备工作 （二）钢结构构件加工制造的工艺程。 钢结构加工制作的主要工艺流程有：加工制作图的绘制制作 样杆、样板号料放线切割坡口加工开制孔组装 （包括矫正）焊接摩擦面的处理涂装与编号 （三）构件的验收、堆放、运输 1、钢结构构件的验收 钢结构构件制作完成后，应根据钢结构工程施工质量验收规范 （GB50205）及其他相关规范、规程的规定进行成品验收 2、构件的运输 构件的

24、运输时应编制运输方案,避免在装、卸车和起吊过程中损坏 构件 3、构件的堆放 构件一般要堆放在工厂的堆放场和现场的堆放场。 不同类型的钢构件一般不堆放在一起。同一工程的钢构件应 分类堆放在同一地区，以便装车发运。 三、构件的连接三、构件的连接 （一）钢结构的焊接 1、钢结构构件的焊接方法 焊接的类型焊接的类型 特特 点点 适用范围适用范围 电 弧 焊 手 工 焊 交流焊机 利用焊条与焊件之间产生的电弧热焊接，设备简单，操作 灵活，可进行各种位置的焊接，是建筑工地应用最广泛的 焊接方法 焊接普通钢结构 直流焊机 焊接技术与交流焊机相同，成本比交流焊机高，但焊接时 电弧稳定 焊接要求较高的钢 结构

25、埋弧自动焊 利用埋在焊剂层下的电弧热焊接，效率高，质量好，操作 技术要求低，劳动条件好，是大型构件制作中应用最广的 高效焊接方法 焊接长度较大的对 接、贴角焊缝，一 般是有规律的直焊 缝 半自动焊 与埋弧自动焊基本相同，操作灵活，但使用不够方便 焊接较短的或弯曲 的对接、贴角焊缝 CO2气体保护 焊 用CO2或惰性气体保护的实芯焊丝或药芯焊接，设备简 单，操作简便，焊接效率高，质量好 用于构件长焊缝的 自动焊 电渣焊 利用电流通过液态熔渣所产生的电阻热焊接，能焊大厚度 焊缝 用于箱型梁及柱隔 板与面板全焊透连 接 2、焊接应力与焊接变形 （1）焊接变形产生的原因 （2）焊接变形的类型和影响因素

26、 3、焊接残余应力和变形的控制 4、焊接工艺 5、焊接质量检查 焊机质量检查包括：焊前检查、焊接生产中检查、成品检 查。 （二）铆接施工 铆接是利用铆钉将两个以上的零构件（一般是金属板或型钢） 连接为一个整体的连接方法称为铆接。 1、铆接的种类与形式 铆接的种类有：强固铆接、密固铆接、紧固铆接。 铆接的形式有：搭接、对接、角接。 搭接形式 角接形式 a)单剪切铆接法 b)双剪切铆接法 a) 一侧角钢连接 b) 两侧角钢连接 对接形式 a)单盖板式 b) 双盖板式 2、铆接的操作要点 （三）螺栓连接施工 1、普通螺栓连接施工 2、高强度螺栓连接施工 高强度螺栓从外形上可分为大六角头高强度螺栓和抗

27、剪型高 强度螺栓两种类型。按性能等级分为8.8级、10.9级、12.9级。目前我国 使用的大六角头高强度螺栓有 8.8级和10.9级两种，扭剪型 高强度螺栓只有10.9级一种。 大六角头高强度螺栓连接施工 一般采用的紧固方法有扭矩法 和转角法。 1螺栓 2垫圈 3螺母 四、钢结构构件的防腐与涂装四、钢结构构件的防腐与涂装 （一）钢结构构件防腐涂料的种类 （二）钢构件涂装前表面处理 钢材表面除锈方法有：手工除锈、动力工具除锈、喷射或抛射 除锈、酸洗除锈等。 （三）涂装施工 五、钢结构单层工业厂房安装五、钢结构单层工业厂房安装 （一）吊装前的准备工作 1、施工组织设计 在吊装前应进行钢结构工程的施

28、工组织设计。 2、基础的准备 钢柱基础的顶面通常设计为一平面，通过地 脚螺栓将钢柱与基础 连成整体 。为保证基 础顶面标高的准确， 施工时可采用一次浇筑 法或二次浇筑法进行。 钢柱基础的一次浇筑法 钢柱基础的二次浇筑法 1调整柱子用的钢垫片 2柱子安装后的浇筑的细石混凝土 3、构件的检查与弹线 在吊装钢构件之前，应检查构件的外形和几何尺寸，如有 偏差应在吊装前设法消除。 4、构件的运输、堆放 钢构件应根据施工织设计要求的施工顺序，分单元成套供 应。 运输时，应根据构件的长度、重量选择车辆。 钢构件的堆放场地应平整坚实，无积水。 （二）构件的吊装工艺。 1、钢柱的吊装 （1）钢柱的吊升 可采用自行式或塔式起重机，用旋转法或滑行法吊升。 （2）钢柱的校正与固定 钢柱的校正包括平面位置、标高、垂直度的校正。平面位 置的校正应用经伟仪从两个方向检查钢柱的安装准线。 两点抬吊吊装重型柱 a)柱的平面布置及起重机就位图 b) 两机同时将柱吊升 c)两机协调旋转 ，并将柱吊直 d)将柱脚底板孔插入螺栓 2、钢吊车梁的吊装 （1）吊车梁的