第六章 结构安装工程

第六章结构安装工程1.结构安装：就是使用起重机械将预制构件或构件组合单元，安放到设计位置上去的工艺过程。结构安装是装配式结构施工中的一个主导分部工程。2.结构安装工程的施工特点第一节起重机械结构安装工程中常用的起重机械有：

桅杆式起重机自行杆式起重机塔式起重机

一、桅杆式起重机按其构造不同，可分为：独脚拔杆人字拔杆悬臂拔杆牵缆式桅杆起重机1.独脚拔杆托子1.独脚拔杆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：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。4）分类：木独脚把杆；—金属格构式独脚把杆。钢管独脚把杆；5）适用范围：适用于预制柱、梁、屋架等构件吊装。2、人字拔杆1）组成：由两根圆木或两根钢管、缆风、滑轮组及导向滑轮组成。2）特点：侧向稳定性好，缆风绳较少，构件起后活动范围小。3）适用范围：适用于吊装柱子等重型构件。起重量200kN。2、人字拔杆3、悬臂拔杆3、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，(120-2700)起重量较小。3)适用范围：适用于轻型构件的吊装。4、牵缆式桅杆起重机

回转盘服务半径大，起重可达60吨，起重高度可达80米。4、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。一、桅杆式起重机按其构造不同，可分为：独脚拔杆人字拔杆悬臂拔杆牵缆式桅杆起重机特点：制作简单、装拆方便、起重量较大、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。适用范围：用于安装工程量比较集中的工程。第一节起重机械结构安装工程中常用的起重机械有：桅杆式起重机自行杆式起重机塔式起重机。

二、自行杆式起重机种类：履带式起重机轮胎式起重机汽车起重机；

1、履带式起重机国产：起重量50-75KN，臂长10-40m.1、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。起重：50-75KN，臂长

10-40m.3）适用范围：结构吊装的主要起重机械。履带式起重机的主要技术性能起重量Q、起重半径R、起重高度H。（1）当L一定时：

α↑，Q↑H↑R↓（2）当α一定时，

L↑，R↑H↑Q↓аmin=300

аmax=770跨度18m以下跨度18-24m跨度24m以上2、汽车式起重机

适用范围：适用流动性大、经常变换地点的结构吊装工地。2、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：移动迅速、对路面破坏小，它不能负荷行驶，在进行作业时稳定性较差。3）适用范围：适用流动性大、经常变换地点的结构吊装工地。3、轮胎式起重机适用范围：作业地点相对固定而作业量较大的场合。3、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：与汽车式起重机基本相同。3）适用范围：作业地点相对固定而作业量较大的场合。第一节起重机械结构安装工程中常用的起重机械有：桅杆式起重机自行杆式起重机塔式起重机

三、塔式起重机轨道式塔式起重机爬升式塔式起重机附着式塔式起重机种类：1.轨道式塔式起重机2.爬升（内爬）式塔式起重机爬升式塔式起重机是指安装在建筑物内部（电梯井或特设开间）结构上的塔式起重机，借助自身的爬升系统能自己进行爬升。

体积小、不占施工用地、易于随建筑物升高，因此适于现场狭窄的高层建筑结构安装。

爬升过程：（动画）3、附着式塔式起重机直接固定在建筑物近旁的混凝土基础上，借助于自身液压顶升系统随着建筑物升高而自行向上接高。每隔16-20m左右将塔身与建筑物联结起来。

它适用于高层建筑施工。其自升过程（动画）

第二节辅助设备一、卷扬机类型：快速—垂直、水平运输、打桩

慢速—钢筋冷拉、张拉、结构安装

固定方式：四种二、滑轮组三、钢丝绳

钢丝绳

（一）钢丝绳构造与种类

1、构造：结构吊装中常用的钢丝绳是由六束绳股和一根绳芯（一般为麻绳）捻成，绳股是由许多高强钢丝捻成。

钢丝绳（一）钢丝绳构造与种类

1、构造：结构吊装中常用的钢丝绳是由六束绳股和一根绳芯（一般为麻绳）捻成，绳股是由许多高强钢丝捻成。

2、种类：6*19+1既6股钢丝绳、每股19根钢丝、再加一根线芯，这种钢丝绳粗、硬而耐磨，一般用作缆风绳。6*37+1这种钢丝绳比较柔软，一般用于穿滑轮组和作吊索。6*61+1这种钢丝绳柔软，一般用于重型起重机。（二）钢丝绳的允许拉力计算式中：Sg——钢丝绳的允许拉力（kN）

Pg——钢丝绳的破断拉力总和，（kN）

α——钢丝绳破断拉力换算系数

K——钢丝绳安全系数

钢丝绳破断拉力换算系数

钢丝绳的安全系数

第二节辅助设备一、卷扬机类型：快速—垂直、水平运输、打桩

慢速—钢筋冷拉、张拉、结构安装

固定方式：四种二、滑轮组三、钢丝绳四、吊具

（一）吊索（千斤绳）

主要用于绑扎和起吊构件。环状吊索和开状吊索。

（二）卡环：螺栓式卡环和活络式卡环主要用于吊索之间的连接和吊索与吊环之间的连接。

（三)横吊梁（又称铁扁担）钢板横吊梁—吊柱；钢管横吊梁—吊屋架第三节单层工业厂房结构安装单层工业厂房的主要承重构件：杯形基础柱子吊车梁连系梁屋架天窗架屋面板

—现浇预制一、构件安装前的准备（一）场地清理、铺设道路、敷设水电管线（二）构件质量检查（三）构件的弹线与编号（四）基础准备（五）构件的运输与堆放（六）构件的应力验算与临时固定（二）构件质量检查构件型号与数量；构件的外形尺寸；混凝土强度或孔道灌浆强度：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。孔道灌浆的砂浆强度等级不低于15N/mm2构件及吊环情况；预埋件情况。（三）构件的弹线与编号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1.柱2.吊车梁定位线定位线3.屋架上弦-几何中心

-天窗架、屋面板安装定位线下弦端-安装中心线（四）基础准备

1、杯口弹线杯口面上弹建筑物定位轴线和柱的吊装准线；杯口侧壁的抄平线。定位轴线吊装准线（四）基础准备

1、杯口弹线杯口面上弹建筑物定位轴线和柱的吊装准线；杯口侧壁的抄平线。

2、杯底抄平杯底抄平——对杯底标高的调整和检查，以保证吊装后牛腿面标高一致。1.测杯底原有标高：小柱测中间一点，大柱测四个角点。

2.测柱脚底面至牛腿面的实际长度；

3.计算调整值。调整值(△h）＝牛腿面设计标高－柱脚底面至牛腿面的实际长度－杯底原有标高。

例：实测杯底标高-1.20m，柱牛腿设计标高+7.80m,量的柱底到牛腿实际长度8.95m,

△h=7.80-8.95-（-1.20）=+0.05m抄平过程：4.调整——水泥砂浆或细石混凝土（五）构件的运输与堆放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。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，影响吊装工作构件堆放的高度：梁2～3层；屋面板6～8层。构件起吊时的绑扎位置往往与正常使用时的支承位置不同，所以构件的内力将产生变化。因此在吊装前应进行吊装内力的验算，必要时应采取临时的加固措施。（六）应力验算与临时固定一、构件安装前的准备二、构件的吊装工艺绑扎→吊升→对位→临时固定→校正→最后固定1、柱的吊装（1）柱的绑扎柱的绑扎方法与柱的形状、几何尺寸、重量、配筋、吊装方法、吊具有关。柱的绑扎方法：斜吊绑扎法直吊绑扎法斜吊绑扎法：柱起吊后呈倾斜状态

直吊绑扎法：起吊后呈直立状态柱平放起吊的抗弯强度满足要求时采用。柱平放起吊的抗弯强度不满足要求时，需将柱翻身侧立起吊。起吊容易，对位难。起吊难，对位容易。一、构件安装前的准备二、构件的吊装工艺构件的吊装工艺包括：绑扎→吊升→对位→临时固定→校正→最后固定等工序。1、柱的吊装（1）柱的绑扎（2）柱的起吊柱的起吊根据柱在吊升过程中柱身运动的特点分为：

旋转法滑行法

1）旋转法：吊升柱时，起重机边起钩、边旋转，使柱身绕柱脚旋转成直立状态，然后吊离地面，略转臂，将柱放入基础杯口（动画）

条件：柱脚靠近基础，柱的绑扎点、柱脚中心和基础中心三点共弧。

特点：柱吊升中所受震动较小，但对起重机的机动性要求高。2）滑行法起吊柱时，起重机不旋转，只升钩，使柱脚沿着地面逐渐向前滑行，直至柱身成直立状态，然后吊离地面，略转起重臂，将柱放入基础杯口。（动画）

条件：柱的绑扎点靠近基础，并与基础中心两点共弧。

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。

（3）柱的就位和临时固定

就位：柱脚插入杯口后，柱底离杯底30—50mm时，先悬空对位，柱四周插入八块楔块，用撬棍拨动柱脚或利用起重机械操作使柱就位。

临时固定：脱钩后，打紧楔块。柱较高时增设缆风绳或斜撑加强临时固定。

（4）柱的校正校正的内容：平面位置、标高和垂直度校正的方法：

偏差较小：打紧或放松楔块偏差较大：千斤顶、缆风绳、钢管支撑。垂直度允许偏差值：柱高H<5m时为5mm，；柱高H=5～10m时为10mm；柱高H>10m时为（1/1000）H且不大于20mm。（5）柱的最后固定

校正后立即进行最后固定。在基础杯口与柱脚的空隙处，浇注细石混凝土，其强度等级比柱身高二个等级。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；一、构件安装前的准备二、构件的吊装工艺构件的吊装工艺包括：绑扎→吊升→对位→临时固定→校正→最后固定等工序。1、柱的吊装2、吊车梁的吊装2、吊车梁吊装在柱子杯口第二次浇筑的混凝土达75%以后才能进行吊车梁的安装。绑扎：对称设在梁的两端，吊钩对准梁的重心；吊升：起吊后使构件保持水平，在两端设置溜绳控制转动；对位：将梁端的安装准线与柱牛腿面的吊装定位线对准；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。吊车梁的校正及最后固定校正主要包括：标高、垂直度、平面位置标高校正：吊车梁的标高主要取决于柱子牛腿的标高。垂直度校正：支座处加斜垫铁平面位置的校正：主要包括吊车梁的纵轴线直线度

和跨距是否符合要求。吊车梁平面位置的检查校正方法：通线法吊车梁的校正及最后固定校正主要包括：标高、垂直度、平面位置标高校正：吊车梁的标高主要取决于柱子牛腿的标高。垂直度校正：支座处加斜垫铁平面位置的校正：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：有通线法屋盖安装后进行吊车梁的校正及最后固定校正主要包括：标高、垂直度和平面校正等。吊车梁的最后固定：是在吊车梁校正完毕后，将吊车梁用连接钢板与柱侧面、吊车梁顶端的预埋铁件焊牢，并在接头处支模浇筑细石混凝土。一、构件安装前的准备二、构件的吊装工艺构件的吊装工艺包括：绑扎→吊升→对位→临时固定→校正→最后固定等工序。1、柱的吊装2、吊车梁的吊装3、屋架的吊装(1)屋架的绑扎屋架的吊装——上弦节点、且对称、绑扎中心高于屋架重心，夹角α扶直时不宜小于60，吊升不宜小于45。（2）屋架扶直与就位正向扶直：起重机位于下弦一边，吊钩对准上弦中心，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。反向扶直：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。优先采用。

（2）屋架扶直与就位正向扶直：起重机位于下弦一边，吊钩对准上弦中心，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。反向扶直：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。优先采用。

就位：将屋架在柱边斜放或以3-5榀为一组平行于柱边。就位后用铁丝或支撑与安装好的柱相互拉接保持稳定（3）屋架的吊升，对位与临时固定吊升：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。对位：应以建筑物的定位轴线为准。

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。（4）屋架校正及最后固定校正：主要是校正垂直偏差。方法：经纬仪、锤球。最后固定：按设计焊接或螺栓连接一、构件安装前的准备二、构件的吊装工艺构件的吊装工艺包括：绑扎→吊升→对位→临时固定→校正→最后固定等工序。1、柱的吊装2、吊车梁的吊装3、屋架的吊装4、屋面板的吊装4.屋面板的吊装屋面板四角埋有调环屋面板的吊装一般采用一钩多块叠吊法或平吊法。吊装顺序应由檐口向屋脊对称进行。以利于屋架稳定。就位后用电焊固定一、构件安装前的准备二、构件的吊装工艺构件的吊装工艺包括：绑扎→吊升→对位→临时固定→校正→最后固定等工序。1、柱的吊装2、吊车梁的吊装3、屋架的吊装4、屋面板的吊装5、天窗架的吊装5.天窗架的安装天窗架吊装时，应待两侧屋面板安装后进行。吊装方法同屋架。

最后固定的方法是焊接：将天窗架底脚与屋架上弦的预埋件焊牢。第四节结构安装方案拟定结构安装方案内容包括：一、结构吊装方法二、起重机的选择三、起重机的开行路线

四、构件的平面布置一、结构吊装方法

分件吊装法综合吊装法（一）分件吊装法

起重机每开行一次仅吊装一种或几种构件。

1、分件吊装的顺序：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、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。2、分件吊装的优缺点

优点：

吊装速度快（吊具变换次数较少，且操作易熟练）构件供应、现场平面布置军容易组织构件校正、固定时间充分缺点：不能为后续工程及早提供工作面；起重机开行路线长。——多用（二）综合吊装法（又称节间吊装）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

先安装柱4-6根，柱校正固定；然后安装这个节间的吊车梁、联系梁；最后安装这个节间屋架及屋面构件；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。（二）综合吊装法（又称节间吊装）

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

2、综合吊装的优缺点

第四节结构安装方案拟定结构安装方案内容包括：

一、结构安装方法二、起重机的选择三、起重机的开行路线

四、构件的平面布置二、起重机的选择

1、类型的选择中小型厂房选择自行式起重机；重型厂房选择大型自行式塔式起重机，以及重型塔式起重机与其他起重机械配合使用；多层装配式结构可选用轨道式塔式起重机；

高层装配式结构可选用辅着式塔式起重机或爬升式塔式起重机。

2、起重机型号的选择选择依据：Q、H、R

（1）起重量Q的计算必须大于所吊构件的重量与索具重量之和

Q——起重机的起重量（kN）；

Q1——构件的重量（kN）；

Q2——索具的重量（kN）

2、起重机型号的选择选择依据：Q、H、R

（1）起重量Q的计算

（2）起重高度H的计算必须满足所吊装的构件的安装高度要求

H——起重机的起重高度（m），从停机面起至吊钩中心；

h1——停机面至安装支座顶面的距离（m）；

h2——安装间隙，一般0.2~0.3m；

h3——绑扎点至起吊后构件底面的距离（m）；

h4——吊索高度（m），从绑扎点至吊钩中心的距离。

第四节结构安装方案拟定结构安装方案内容包括：

一、结构安装方法二、起重机的选择三、起重机的开行路线

四、构件的平面布置

2、起重机型号的选择选择依据：Q、H、R

（1）起重量Q的计算

（2）起重高度H的计算（3）起重半径R的计算当起重机可以不受限制地开到安装支座附近去安装构件；

——不验算起重半径当起重机受到限制不能靠近安装支座附近去安装构件

——应验算R为定值时Q、H能否满足吊装要求。（3）起重半径R的计算（4）最小起重臂长的确定当起重臂须跨过已安装好的结构去吊装构件时，需要确定最小起重臂长。

图解法求起重机的最小起重臂长度

①按合适比例，绘制厂房一个节间的纵剖面图；绘制起重机吊装屋面板时吊钩位置处的垂线y—y；根据初步选定的起重机的E值绘出水平线H—H②在所绘的纵剖面图上，自屋架顶面中心向起重机方向水平量出一距离g，g至少取1m，定出点P；③过P点作若干直线交

y—y、H—H，其中最短的一根为所求最小臂长。第四节结构安装方案拟定结构安装方案内容包括：

一、结构安装方法二、起重机的选择三、起重机的开行路线

四、构件的平面布置

三、起重机开行路线和构件的平面布置

1.吊装柱子时起重机的开行路线及构件的平面布置

1）起重机的开行路线

R≥L/2R≥L/2R＜L/2

三、起重机开行路线和构件的平面布置

1.吊装柱子时起重机的开行路线及构件的平面布置

1）起重机的开行路线

2）构件的平面布置

一个单跨车间采用分件安装法时起重机的开行路线及停机位置图。

柱的布置（预制阶段）

采用旋转法起吊，三点共弧斜向布置。采用滑行法起吊，两点共弧斜向布置或纵向布置。斜向布置布置步骤：确定起重机开行路线，Rmin≤a≤R；确定吊柱停机点，（以杯口中心为圆心画弧与开行路线相交的交点）确定预制位置。（注意牛腿方向：跨内面向机械；跨外背向机械）纵向布置：较轻的柱子，起重机能力有富余，节约场地，方便构件制作，可顺柱列纵向布置。柱子纵向布置，绑扎点与杯口中心两点共弧。纵向布置主要是为了配合滑行法起吊。

三、起重机开行路线和构件的平面布置

1.吊装柱子时起重机的开行路线及构件的平面布置

1）起重机的开行路线

2）构件的平面布置

2.吊装屋架时起重机的开行路线及构件的平面布置

1）起重机的开行路线

2）构件的平面布置

①屋架预制使的布置方式

屋架宜安排在厂房跨内平卧叠浇预制，每叠3～4榀，布置方式有三种：斜向布置、正反斜向布置和正反纵向布置等。

正面斜向布置正面斜向布置正反斜向布置正反纵向布置a=10-20o注意：1-a2.端部3.间隙②安装阶段构件的就位与堆放

屋架的扶直排放：斜向排放或成组纵向排放。

A:斜向排放位置确定的方法：

确定起重机安装屋架时的开行路线及停机点。②安装阶段构件的就位与堆放

屋架的扶直排放：斜向排放或成组纵向排放。

A:斜向排放位置确定的方法：

确定起重机安装屋架时的开行路线及停机点。确定屋架的排放范围。确定屋架的排放位置。②安装阶段构件的就位与堆放

屋架的扶直排放：斜向排放或成组纵向排放。

A:斜向排放位置确定的方法：

确定起重机安装屋架时的开行路线及停机点。确定屋架的排放范围。确定屋架的排放位置。B:成组纵向排放一般以4～5榀为一组靠柱边顺轴线纵向排放。注意：1.屋架间净距