结构安装工程-1安装机械

1、第五章第五章 结构安装工程结构安装工程 n结构安装工程是用各种类型的起重机械将预制的结构构件安装到设计位置的施工过程，是装配式结构工程施工的主导工种工程。n它直接影响装配式结构工程的施工进度、工程质量和成本。结构安装工程的特点：结构安装工程的特点：n(1) 受预制构件的类型和质量影响大。预制构件的外形尺寸、埋件位置是否正确、强度是否达到要求以及预制构件类型的多少，都直接影响吊装进度和工程质量。n(2) 正确选用起重机具是完成吊装任务的主导因素。构件的吊装方法，取决于所采用的起重机械。n(3) 构件所处的应力状态变化多。构件在运输和吊装时，因吊点或支承点使用不同，其应力状态也会不一致，甚至完全相

2、反，必要时应对构件进行吊装验算，并采取相应措施。n(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。第一节 安装机械安装机械包括起重机和索具。一、起重机械n桅杆式起重机n自行杆式起重机： 履带式起重机 汽车起重机 轮胎式起重机n塔式起重机 n其他形式的起重机（一）桅杆式起重机n桅杆式起重机具有制作简单、装拆方便、起重量大（可达1000kN以上）、受地形限制小等特点。但它的灵活性较差，工作半径小，移动较困难，并需要拉设较多的缆风绳，故一般只适用于安装工程量比较集中的工程。n桅杆式起重机可分为：独脚把杆、人字把杆、悬臂把杆和牵缆式桅杆起重机。采用桅杆（也称扒杆）吊装大跨轻钢厂房的

3、钢梁。采用桅杆（也称扒杆）吊装大跨轻钢厂房的钢梁。（二）自行式杆式起重机n自行式杆式起重机可分为：履带式起重机、汽车式起重机和轮胎式起重机。n优点：灵活性大，移动方便； 起重机为整体，到现场可以立即 投入使用，施工方便。n缺点：稳定性稍差。1、履带式起重机n1）履带式起重机的构造和特点n履带式起重机是一种具有履带行走装置的转臂起重机。n履带式起重机是由行走装置、回转机构、机身及起重臂等部分组成。 n行走装置为链式履带，以减少对地面的压力。 n回转机构为装在底盘上的转盘，使机身可回转 360，机身内部有动力装置、卷扬机及操纵系统。 n起重臂为是用角钢组成的格构式杆件，下端铰接在机身的前面，随机身

4、回转。起重臂可分节接长，设有两套滑轮组 (起重滑轮组及变幅滑轮组)，其钢丝绳通过起置臂顶端连到机身内的卷扬机上。若变换起重臂端的工作装置，将构成单斗挖土机。 n由于履带接地面积大，起重机能在较差的地面上行驶和工作，可负载移动负载移动，并可原地回转，故多用于单层工业厂房及旱地桥梁等结构吊装。n但其自重大，行走速度慢，远距离转移时需要其他车辆运载。利勃海尔LR1400/2型400t履带式起重机 最大起重能力：400t最大起重力矩：3492tm最大主臂长度：84m塔式变幅臂最大长度：63m最大起升高度：164m最大作业半径：120m神钢CKE2500型250t2)履带式起重机的主要技术参数n有三个：

5、起重量Q，起重高度H和起重半径R。1起重臂长23m时H-R曲线；2起重臂长23m时Q-R曲线；3起重臂长13m时H-R曲线；4起重臂长13m时Q-R曲线 nW W1 1-100-100型履带式起重机工作曲线型履带式起重机工作曲线n起重量Q、起重半径R、起重高度H这三个参数之间存在相互制约的关系，其数值的变化取决于起重臂的长度及其仰角的大小。n当起重臂长度一定时，随着仰角的增大，起重量和起重高度的增加，而回转半径减小；当起重臂长度增加时，起重半径和起重高度增加而起重量减小。3）履带式起重机的稳定性验算n履带式起重机超载吊装时或由于施工需要而接长起重臂时，为保证起重机的稳定性，保证在吊装中不发生倾

6、覆事故需进行整个机身在作业时的稳定性验算。验算后，若不能满足要求，则应采用增加配重等措施。 在图中所示的情况下吊装构件，起重机的稳定性最差，此时以履带中心A点为倾覆点 当考虑吊装荷载，不考虑附加荷载时，稳定安全系数 式中 G0-平衡重； G1-机身可转动部分的重量： G2-机身不转动部分的重量； G3-起重臂重量(起重臂接长时，为接长后重量)； Q-吊装荷载(构件及索具重量)， q-起重滑轮组及吊钩重量； L1-G1重心至A点的距离； L2-G 2 重心至A点的距离； L3-G 3 重心至A点的距离； L0-G 0 重心至A点的距离； 112200332()G L +G L +G L -G L

7、=1.4()(Q+ )(R-L )MKM稳倾稳定力矩倾覆力矩q 广州外语外贸大学的体育场钢屋盖工程中高度为广州外语外贸大学的体育场钢屋盖工程中高度为45m重重48t的张力撑钢桅杆采用了的张力撑钢桅杆采用了250t履带吊主吊，履带吊主吊，50t汽汽车吊溜尾辅吊的方法吊装。车吊溜尾辅吊的方法吊装。 南京奥体中心体育场工程采用南京奥体中心体育场工程采用600t履带吊吊装跨履带吊吊装跨度为度为360m钢大拱的节段。钢大拱的节段。2、汽车式起重机n汽车起重机是一种将起重作业部分安装在汽车通用或专用底盘上、具有载重汽车行驶性能的轮式起重机。n根据吊臂结构可分为定长臂、接长臂和伸缩臂三种，前两种多采用桁架结

8、构臂，后一种采用箱形结构臂。n根据动力传动，又可分为机械传动、液压传动和电力传动三种。n因其机动灵活性好，能够迅速转移场地，广泛用于土木工程。n优点：行驶速度快，转移迅速，对路面 破坏性小，特别适用于流动性 大，经常变换地点的作业。n缺点：安装作业时稳定性差，为增加 稳定性，设有可伸缩的支腿，起 重时支腿落地； 不能负荷行驶； 机身长，行驶时转弯半径较大。液压伸缩臂汽车起重机n现在普遍使用的汽车起重机多为液压伸缩臂汽车起重机，液压伸缩臂一般有24节，最下（最外）一节为基本臂，吊臂内装有液压伸缩机构控制其伸缩。 随 车起重运输车n随车起重运输车是将型小紧凑的起重作业部分装在载重运输汽车上，使产品

9、具有起重作业和载货运输的功用。全地面汽车起重机利用专门设计的汽车自行底盘，具有汽车的行驶通过性能，机动灵活、行驶速度高、可快速转移、转移到作业场地后能迅速投入工作。n由于全地面汽车起重机的底盘是专用底盘，各轴均配有独立的油气悬挂装置，可自动控制行程高度，该悬挂系统能使整车降低高度，以适应车上空间限制，又可提高行驶高度以提高整车通过性和涉水能力。n在平坦和坑凹路面上行驶始终保持上车平稳，具有很好的驾驶舒适性。徐工QAY160n“徐工”全地面汽车起重机具有伸缩式箱形主臂和桁架式副臂，液压油缸前支变幅，内置行星齿轮减速器的起升机构，360全回转，各作业机构由采用先导控制的液压系统控制，速度可无级调速

10、。整机可吊重慢速行驶，可不支支腿进行起重作业。全伸支腿起重作业可在360全圆周进行。能够适应各种作业环境，满足用户的特殊需要。n “徐工”QAY160型全地面汽车起重机3m幅度起重160t，被誉为“亚洲第一吊亚洲第一吊”。德国格鲁夫德国格鲁夫gmk5200（200吨）3、轮胎式起重机n轮胎式起重机是把起重机构安装在加重型轮胎和轮轴组成的特制底盘上的一种全回转式起重机，其上部构造与履带式起重机基本相同，为了保证安装作业时机身的稳定性，起重机设有四个可伸缩的支腿。在平坦地面上可不用支腿进行小起重量吊装及吊物低速行驶。（三）塔式起重机n塔式起重机具有竖直的塔身。n起置臂安装在塔身顶部与塔身组成“”形

11、，使塔式起重机具有较大的工作空间。n它的安装位置能靠近施工的建筑物，有效工作半径较其它类型起重机大。塔式起重机种类繁多，广泛应用于多层及高层建筑工程施工中。n塔式起重机按其行走机构、旋转方式、变幅方式、起重量大小分为多种类型，各类型起重机的特点参见下表。n常用的塔式起重机的类型有： 轨道式塔式起重机，型号QT； 爬升式塔式起重机，型号QTP； 附着式塔式起重机，型号QTF。 1、轨道式塔式起重机n轨道式塔式起重机是一种能在轨道上行驶的起重机，又称自行式塔式起重机。n这种起重机可负荷行驶，有的只能在直线轨道上行驶，有的可沿“ L”形或“U”形轨道上行驶。n轨道塔式起重机主要性能有：吊臂长度、起重

12、幅度、起重量、起升速度及行走速度等。n QT-60/80型塔式起重机由塔身、底架、塔顶、塔帽、吊臂、平衡臂和起升、变幅、回射、行走机构及电气系统等组成。n 其特点是塔身可以按需要增减互换节而改变长度，并且可以转弯行驶。2、爬升式塔式起重机（见动画）n爬升式塔式起重机又称内爬式塔式起重机，通常安装在建筑物的电梯井或特设的开间内，也可安装在筒形结构内，依靠爬升机构随着结构的升高而升高，一般是每建造38m，起重机就爬升一次，塔身自身高度只有20m左右，起重高度随施工高度而定。n优点：起重机以建筑物作支承，塔身短，起重高度大，而且不占建筑物外围空间。n缺点：是司机作业往往不能看到起吊全过程，需靠信号指

13、挥；施工结束后拆卸复杂，一般需设辅助起重机拆卸。 爬升式起重机的特点3、附着式塔式起重机（见动画）n附着式塔式起重机又称自升塔式起重机，直接固定在建筑物或构筑物近旁的混凝土基础上，随着结构的升高，不断自行接高塔身，使起重高度不断增大，为了塔身稳定，塔身每隔20m高度左右用系杆与结构锚固。n附着式塔式起重机多为小车变幅，因起重机装在结构近旁，司机能看到吊装的全过程，自身的安装与拆卸不妨碍施工过程。QT4-10型型塔塔式式起起重重机机附着式塔式起重机（四）其他形式的起重机1龙门架（龙门扒杆、龙门吊机）n龙门架是一种最常用的垂直起吊设备。n在龙门架顶横梁上设行车时，可横向运输重物、构件；在龙门架两腿

14、下缘设有滚轮并置于铁轨上时，可在轨道上纵向运输；如在两腿下设能转向的滚轮时，可进行任何方向的水平运输。n龙门架通常设于构件预制场吊移构件；或设在桥墩顶、墩旁安装大梁构件。n常用的龙门架种类有钢木混合构造龙门架、拐脚龙门架和装配式钢桥桁节（贝雷）拼制的龙门架。2浮吊n在通航河流上建桥，浮吊船是重要的工作船。常用的浮吊有铁驳轮船浮吊和用木船、型钢及人字扒杆等拼成的简易浮吊。我国目前使用的最大浮吊船的起重量已达5000kN。3缆索起重机n缆索起重机适用于高差较大的垂直吊装和架空纵向运输，吊运量从数十吨至数百吨，纵向运距从几十米至几百米。n缆索起重机是由主索、天线滑车、起重索、牵引索、起重及牵引绞车、

15、主索地锚、塔架、风缆、主索平衡滑轮、电动卷扬机、手摇绞车、链滑车及各种滑轮等部件组成。在吊装拱桥时，缆索吊装系统除了上述各部件外，还有扣索、扣索排架、扣索地锚、扣索绞车等部件。n缆索吊装布置示例缆索吊装布置示例 1主索；2主索塔架；3主索地垄；4构件运输龙门架；5万能杆件缆风架；6扣索；7主索收紧装置；8-龙门架轨道n整体拖运，一辆5t汽车即可完成整体运输，拖运尺寸可通过所有标准桥涵；快速架设，抵达工地后1小时即可投入正常作业；4、快速架设塔机拖运状态拖运状态自动自动架设架设状态状态自动展臂状态自动展臂状态现场工作状态现场工作状态二、索具设备（一）卷扬机n卷扬机是结构安装最常用的工具。 按驱动

16、方式可分手动卷扬机和电动卷扬机。 用于结构吊装的卷扬机多为电动卷扬机。卷扬机分快速和慢速两种。n快速电动卷扬机主要用于垂直运输和打桩作业；n慢速电动卷扬机主要用于结构吊装、钢筋冷拉、预应力筋张拉等作业。n选用卷扬机的主要技术参数是卷筒牵引力、钢丝绳的速度和卷筒容绳量。卷扬机在使用时必须作可靠的锚固，以防止在工作时产生滑移或倾覆。（二）钢丝绳n钢丝绳是起重机械中用于悬吊、牵引或捆缚重物的挠性件。n它是由许多根直径为0.42mm，抗拉强度为12002200MPa的钢丝按一定规则捻制而成。n按照捻制方法不同，分为单绕、双绕和三绕，土木工程施工中常用的是双绕钢丝绳，它是由钢丝捻成股，再由多股围绕绳芯绕成绳。n双绕钢丝绳按照捻制方向分为三种：n同向绕是钢丝捻成股的方向与股捻成绳的方向相同，这种绳的挠性好、表面光滑磨损小，但易松散和扭转，不宜用来悬吊重物。n交叉绕是指钢丝捻成股的方向与股捻成绳的方向相反，这种绳不易松散和扭转，宜作起吊绳，但挠性差。n混合绕指相邻的两股的钢丝绕向相反，性能介于两者之间，制造复杂，用得较少。钢丝绳经检查有下列情况之钢丝绳经检查有下列情况之一者，应予以报废一者，应予以报废n（1）钢丝绳磨损或锈蚀达直径的40%以 上；n（2）钢丝绳整股破断； n（3）使用时断丝数目增加得很快； n（4）钢丝绳每一节距长度范围内，断