结构安装工程

结构安装工程第1页/共101页第一节起重机械与设备常用起重机械：桅杆式起重机自行式起重机塔式起重机一、桅杆式起重机

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。一般用于安装工程量比较集中的工程。第2页/共101页（一）类型和构造1、独脚桅杆组成：把杆、起重滑轮组、卷扬机、缆风绳、锚碇。使用：①桅杆倾角应不大于100；②底部要设置拖橇，以便移动；③稳定主要靠缆风绳。把杆分类：①木独脚把杆；②钢管独脚把杆；③金属格构式独脚把杆。第3页/共101页独脚把杆:适用于预制柱、梁、屋架等构件吊装。第4页/共101页2、人字把杆组成：由两根园木或钢管在顶部以钢丝绳绑扎或铁件铰接而成。使用：人字把杆向前倾斜，用缆风绳拉结。优点：侧向稳定性较好，揽风绳较少。缺点：起吊构件的活动范围小适用范围：安装重型柱或其它重型构件。第5页/共101页人字把杆示意图：第6页/共101页3、悬臂把杆组成：它是在独脚把杆的中部或2/3高度处装上一根起重臂，即成悬臂把杆。优点：起重杆可以回转和起伏，安装高度大，工作半径也大。缺点：起重臂支承在桅杆中部，使桅杆产生较大的弯矩，起重量相应降低。适用范围：安装高度较高的轻型构件。第7页/共101页悬臂把杆示意图：第8页/共101页4、牵缆式桅杆起重机组成：在独脚把杆的下端，装上一根可以回转和起伏的起重杆而成。优点：服务半径大，起重量可达60吨，起重高度可达80米。缺点：缆风绳用量多，移动不便。适用范围：用于构件多而集中的建筑物的吊装或金属结构加工厂的起重作业。第9页/共101页牵缆式桅杆起重机示意图：第10页/共101页（二）桅杆式起重机的主要机构1、卷扬机

2、钢丝绳

3、锚碇二、自行式起重机种类：履带式起重机轮胎式起重机－－－汽车起重机；轮胎起重机。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。第11页/共101页（一）履带式起重机1、组成：底盘、机身、起重臂。第12页/共101页常用履带式起重机的技术性能：第13页/共101页2、主要技术性能参数（1）起重量Q（2）起重高度H（3）起重半径R1－起重臂长23m时起重高度曲线；2－起重臂长23m时起重量曲线；3－起重臂长13m时起重高度曲线；4－起重臂长13m时起重量曲线；第14页/共101页3、稳定性验算稳定性指起重机在自重和外荷载作用下抵抗倾覆的能力。

起重机当车身与行驶方向垂直时，稳定性最差。此时，履带的轨链中心A为倾覆中心，起重机的安全条件如下：第15页/共101页当考虑吊装荷载及附加荷载时：

稳定性安全系数K1＝M稳/M倾≥1.15当仅考虑吊装荷载时：

稳定性安全系数K2＝M稳/M倾≥1.4K1、K2的具体计算见书中P198页。第16页/共101页（二）汽车起重机

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。分类：按吊臂结构分为：定长臂、接长臂、伸缩臂。按动力传动分为：机械传动、液压传动、电力传动。特点：机动灵活性好，能够迅速转移场地。作业时必须先打支腿，以保证必要的稳定性。适用范围：流动性大而又不固定的结构吊装工地。第17页/共101页汽车起重机示意图：第18页/共101页（三）轮胎起重机

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。特点：行驶速度快，不损坏路面，可迅速转移工作地点或工地，但不适合松软土或泥泞的路面工作。分类：机械传动、液压传动。适用范围：主要用于轻型工业厂房安装。第19页/共101页轮胎起重机示意图：第20页/共101页三、塔式起重机分类：按行走机构分为：固定式、轨道式、轮胎式、履带式、爬升式、附着式等。按变幅方法分为：吊臂变幅、小车变幅。塔式起重机的类型图：第21页/共101页第22页/共101页（一）轨道式塔式起重机（二）爬升式塔式起重机（三）附着式塔式起重机第23页/共101页第24页/共101页塔吊的升高1、塔座提高方式：第25页/共101页2、塔吊爬升方式：第26页/共101页塔吊的拆卸

有两个以上塔用塔吊组装中型用中型起重机组装最小的起重机，吊时，用一个塔吊起重机，用中型起重的小型起重机，拆卸中有人力拆卸，拆卸拆卸另一个塔吊。机拆卸塔吊。型起重机。完毕，使用电梯等运至地上。第27页/共101页第二节单层工业厂房结构安装单层工业厂房结构构件有：基础、柱、吊车梁、连系梁、屋架、天窗架、屋面板。构件吊装是单层工业厂房施工的关键问题。第28页/共101页第29页/共101页第30页/共101页（一）构件吊装前的准备工作1、场地清理与道路修筑2、构件复查与清理吊装前复查：①构件型号与数量；②混凝土强度或孔道灌浆强度；③构件及吊环情况；④预埋件情况。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。第31页/共101页4、钢筋混凝土杯形基础的准备工作（1）基础浇筑成型：保证定位轴线及杯口尺寸准确。（2）抄平（杯底标高的调整）：保证柱牛腿面标高一致。调整方法：①测杯底原有标高；②测柱脚底面至牛腿面的实际长度；③计算调整值。调整值＝（牛腿面设计标高－杯底原有标高）－柱脚底面至牛腿面的实际长度。（3）弹线：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。第32页/共101页5、构件的运输（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）注意的问题①运输时混凝土强度不应低于设计规定；②支承点、吊点应符合设计的受力情况。注意装车方向；③道路应平整，够宽，有足够转弯半径；④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。第33页/共101页6、构件的排放与堆放

按施工组织设计规定，在施工现场将：①柱、屋架排放；②小型构件、屋面板、连系梁堆放。注意问题：①应符合设计的受力状态，并保持稳定；②场地应平整压实，并可排水；③支点位置正确；④重叠层数：梁2～3层，屋面板6～8层。⑤各构件间应留有不小于200mm的间隙，以免构件碰坏。第34页/共101页7、构件的拼装与加固（1）天窗架的拼装用横杆临时夹紧，在一面焊好扶直矫正之后，再焊另一面，以免发生变形。（2）预应力混凝土屋架的拼装－－起吊位置立拼拼装工序：①做好屋架块体的支墩；②竖立支架；③块体就位；第35页/共101页④穿预应力筋；⑤焊接上弦拼接钢板及浇筑下弦接头立缝；⑥张拉预应力筋及孔道灌浆；⑦焊接下弦拼接钢板及浇筑上弦接头立缝。第36页/共101页（二）起重机的选用1、起重机类型的选择依据厂房的跨度、构件重量、吊装高度、施工现场条件和现有起重设备等确定。（1）中小型厂房（平面尺寸大，高度不大）选用自行式起重机或桅杆式起重机。（2）结构高度和长度较大的厂房选用塔式起重机吊装屋架。（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。第37页/共101页2、起重机型号及起重臂长度的选择起重机的三个工作参数：起重量Q

起重高度H－－确定型号和臂长起重半径R（1）起重量Q

起重量Q≥构件的重量Q1＋索具的重量Q2（2）起重高度HH≥h1+h2+h3+h4第38页/共101页式中：H－起重机的起重高度（m），从停机面算起至吊钩中心；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。第39页/共101页（3）起重半径R吊钩距起重机机身中心的水平距离。①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，可不验算起重半径R。仅依据Q、H即可选起重机型号和臂长，查处R作为停机位置，开行路线参考。②当起重机受限制不能靠近吊装位置去吊装构件时，则验算起重半径一定时，起重量和起重高度能否满足吊装构件的要求。第40页/共101页（4）最小臂长的计算

当起重机的起重臂须跨过已吊好的构件上空去吊装构件时，为了不与已吊好的构件相碰，臂长必须满足最小值。计算方法：数解法图解法①数解法

第41页/共101页式中：L－起重臂的长度；h－起重臂底铰至构件吊装支座的距离；h=h1

－Ef－起重钩需跨过已吊装结构的距离；g－起重臂轴线与已吊装屋架间的水平距离，至少取1mE－起重臂底铰至停机面的距离；α－起重臂的仰角。第42页/共101页为求得最小臂长，对建立的等式进行微分令：dL/dα＝0得出：将α值代入等式，即可求出所需起重臂的最小长度。选用适当的起重臂长L，算出R＝F+Lcosα

根据R、L，查起重机性能表或曲线，复核Q、H，合格后，即可根据R值确定起重机吊装屋面板时的停机位置。第43页/共101页②图解法步骤：A：按一定比例绘出欲吊装厂房一个节间的纵剖面图，并画出吊装屋面板时，起重钩需伸到的位置的垂线V－V。B：按地面实际情况确定停机面，并根据初选的型号，从外形尺寸表中查出起重臂底铰至停机面的距离E值，画出水平线H－H。第44页/共101页C：自屋架顶面向起重机方向水平量出一距离（g≥1m），可得P点。D：过P点画若干条直线，被V－V和H－H两线所截，得出许多线段，取其中最短的一根即为所求的最小臂长，量出α角，即为起重臂仰角。注意：一般按上述方法先确定起重机位于跨中，吊装中间屋面板所需臂长及起重臂仰角。然后再复核吊装最边缘一块屋面板时，能否满足。第45页/共101页3、起重机台数的确定N－起重机台数；T－工期（d）；C－每天工作班数；K－时间利用系数，一般取0.8～0.9；Qi－每种构件的安装工程量（件或t）；Pi－起重机相应的产量定额（件/台班或吨/台班）注意：决定起重机台数时，应考虑构件装卸、拼装和就位的需要。第46页/共101页（三）结构吊装方法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。（1）一般顺序：①第一次开行，吊装全部柱子，校正，最后固定；②第二次开行，吊装全部吊车梁、连系梁及柱间支撑；③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。第47页/共101页分件吊装顺序示意图：第48页/共101页（2）优缺点优点：①构件便于校正；②构件可以分批进场，供应单一，吊装现场不拥挤；③吊具变换次数较少，且操作易熟练，吊装速度快；④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：①不能为后续工程及早提供工作面；②起重机开行路线长。第49页/共101页2、综合吊装法每移动一次起重机就安装完一个节间内的全部构件（1）一般顺序：先安装一个节间的柱，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。第50页/共101页（2）优缺点优点：①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；②起重机开行路线短。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。第51页/共101页综合吊装顺序示意图：第52页/共101页（四）构件吊装工艺吊装过程：绑扎、起吊、就位、临时固定、校正、最后固定。1、柱的吊装（1）柱的绑扎对绑扎的要求：牢固可靠，操作简便。吊具：吊环－－千斤绳卡环－－卸甲专用吊具－－横吊梁（铁扁担）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。第53页/共101页

柱的绑扎方法①斜吊绑扎法：柱平放起吊的抗弯强度满足要求时采用。柱起吊后呈倾斜状态。起重臂可以短点。第54页/共101页

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。起吊后呈直立状态。需用横吊梁。起重臂较长。②直吊绑扎法：第55页/共101页（2）柱的起吊

根据柱在吊升过程中柱身运动的特点分为：①旋转法：起重机边起钩、边旋转，使柱身绕柱脚旋转而逐渐吊起的方法。

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。

适用：自行式起重机。第56页/共101页旋转法示意图：第57页/共101页②滑行法

起吊时起重机不旋转，只起升吊钩，使柱脚在吊钩上升过程中沿着地面逐渐向前滑行，直至柱身直立的方法。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。第58页/共101页滑行法示意图：第59页/共101页（3）柱的对位和临时固定柱四周用八只楔块打紧，必要时加揽风绳固定。（4）柱的校正与最后固定校正内容：平面位置；标高；垂直度。垂直度校正方法：①钢管校正器②螺旋千斤顶第60页/共101页钢管撑杆校正法示意图千斤顶斜顶法第61页/共101页最后固定：

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。方法：①浇筑混凝土至楔块下端；②当第一次浇筑的混凝土强度达到25％C设计后，即可拔出楔块，将杯口灌满混凝土。第62页/共101页2、吊车梁的吊装

柱子最后固定好，接头处混凝土达到70％C设计后，才可进行吊装吊车梁。绑扎应对称，吊钩对准重心，起吊后使构件保持水平。校正在屋盖结构构件校正和最后固定后进行。校正内容：中心线对定位轴线的位移，标高，垂直度。第63页/共101页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。（见下页图）（1）屋架吊装施工顺序：绑扎、扶直堆放、吊升、就位、临时固定、校正、最后固定。第64页/共101页屋盖构件吊装顺序示意图：第65页/共101页①屋架的绑扎与扶直堆放第66页/共101页②屋架吊升、就位、临时固定、校正与最后固定

第一榀屋架的临时固定必须可靠。屋架校正主要是校正垂直偏差。第67页/共101页（2）天窗架、屋面板的吊装

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。第68页/共101页屋面板吊装：

由两边檐口左右对称地逐块吊向屋脊，避免屋架承受半边荷载，以利于屋架稳定。第69页/共101页（五）构件的平面布置和吊装前的构件堆放1、现场预制构件的平面布置应考虑：①各跨构件宜布置在本跨内预制；②应满足吊装工艺的要求；③应便于支模和浇筑混凝土；④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；⑤构件的布置，要注意安装时的朝向；⑥构件应在坚实的地基上浇筑。第70页/共101页（1）柱子的布置①斜向布置：这种布置方式主要是为了配合旋转法起吊。第71页/共101页①纵向布置纵向布置主要是为了配合滑行法起吊。第72页/共101页（2）屋架的布置屋架多在跨内平卧叠层预制，每叠3～4榀。布置方式有：斜向布置；正、反斜向布置；正、反纵向布置。第73页/共101页（2）吊车梁的布置

当吊车梁在现场预制时，可靠近柱子基础顺纵向轴线或略作倾斜布置，也可插在柱子之间预制。如具有运输条件，可另行在场外集中预制。2、吊装前的构件堆放主要指屋架、吊车梁、屋面板等的堆放。（1）屋架的堆放①屋架的斜向堆放；②屋架的纵向堆放。第74页/共101页屋架斜向堆放示意图：第75页/共101页屋架纵向堆放示意图：第76页/共101页（2）吊车梁、连系梁、屋面板的堆放

构件运至现场后，按平面布置图安排的部位，依编号、吊装顺序进行就位和集中堆放。吊车梁、连系梁的就位位置，一般布置在安装位置的柱列附近；有时，直接从运输车辆上直接起吊。屋面板的就位位置，以6～8块为一叠，靠柱边堆放。在跨内就位时，约后退3～4个节间开始堆放；在跨外就位时，应后退2～3个节间开始堆放。第77页/共101页第78页/共101页第三节多层装配式框架结构安装一、起重机械的选择与布置(一)起重机的选择

多层房屋结构吊装机械的选择应根据工程结构特点，即建筑物的层数和总高度，建筑物平面现状和尺寸，构件长短、大小、轻重和安装位置，以及现场实际条件和现有起重机械设备等因素确定。

目前多层房屋结构常用的吊装机械有履带式起重机、汽车式起重机、轮胎式起重机及塔式起重机等。

5层以下的民用建筑及高度在18m以下的工业厂房或外形不规则的多层厂房，选用履带式、汽车式或轮胎式起重机较适合。起重机可在跨内开行，用综合吊装法；起重机也可在跨外开行，采用分层大流水吊装。

多层房屋总高度在25m以下，宽度在15m以内，构件重量在2～3t以下，一般可选用QT1-6型塔式起重机（起重力矩为40～45kN·m）或具有相同性能的其他轻型塔式起重机。

10层以上的高层装配式结构，由于高度大，普通塔式起重机的安装高度不能满足要求，需采用爬升式或附着式自升塔式起重机。

第79页/共101页(二)起重机的布置

塔式起重机的布置方案主要应根据建筑物的平面形状、构件重量、起重机性能及施工现场地形等条件确定。通常有以下两种布置方案。1、单侧布置2、双侧（或环形）布置

双侧（或环形）布置适用于建筑物宽度较大（b＞17m）或构件重量较重，单侧布置的起重力矩不能满足最远构件的吊装要求情况下。此时起重半径应满足：

R≥b/2＋a

若建筑物周围场地狭窄，起重机不能布置在建筑物外侧，或者由于构件较重而建筑物宽度又较大，塔式起重机在建筑物外侧布置不能满足构件吊装要求时，可将起重机布置在跨内。其布置方式有跨内单行布置和跨内环形布置两种。

塔式起重机跨内布置只能采用竖向综合吊装，结构稳定性差；同时，构件多布置在起重机回转半径之外，须增加二次搬运；对建筑物外侧围护结构吊装也较困难，因此，应尽可能不采用跨内布置方案，尤其是环形布置。第80页/共101页二、构件平面布置

多层装配式结构构件，除重量较大的柱在现场就地预制外，其余构件一般在预制厂制作，运至工地安装。因此，构件平面布置要着重解决柱在现场预制布置问题。

多层装配式房屋布置方式与房屋结构特点、所选用起重机型号及起重机的布置方式有关，一般有下列三种：1、平行布置

平行布置即柱身与轨道平行，是常用的布置方案。柱可叠浇，将几层高的柱通长预制，能减少柱接头偏差。2、斜向布置

斜向布置即柱身与轨道成一定角度。柱吊装时，可用旋转法起吊，它适用于较长柱。3、垂直布置

垂直布置即柱身与轨道垂直。适用于起重机在跨中开行，柱吊点在起重机起重半径之内。第81页/共101页三、结构吊装方法

(一)分件吊装法

按流水方式不同，可分为分层分段流水吊装法和分层大流水吊装法两种。1、分层分段流水吊装法

分层分段流水吊装法是将多层房屋划分为若干施工层，每一个施工层再划分为若干吊装段。

起重机在每一个吊装段内按照柱、梁、板的顺序分次进行吊装，每次开行吊装一种构件，直至该段的构件全部吊装完毕，再转移到另一段，待每一施工层各吊装段构件全部吊装完毕并最后固定后再吊装上一施工层构件。

施工层的划分与预制柱的长度有关。当柱的长度为一个楼层高时，以一个楼层为一个施工层；如果柱是两个楼层一节，则以两个楼层为一个施工层。施工层的数目愈多，则柱的接头数目愈多，吊装速度就愈慢，施工也愈麻烦，因此，在起重机的起重能力允许范围内，应加大柱的预制长度，减少施工层数。

吊装段的划分主要取决于建筑物的平面现状和尺寸、起重机的性能及其开行路线、完成各个工序所需的时间和临时固定设备的数量，应使吊装、校正、焊接各工序相互协调，同时要保证结构安装时的稳定性。因此，吊装段的大小，对框架结构一般以4～8个节间为宜，对大型墙板房屋一般以1～2个居住单元为宜。第82页/共101页2、分层大流水吊装法

分层大流水吊装法是每个施工层不再划分吊装段，而按一个楼层组织各工序的流水。这种方法需要的临时固定支撑较多，适用于房屋面积不大的工程。

分件吊装法是装配式框架结构最常用的方法。其优点是：容易组织吊装、校正、焊接、灌浆等工序的流水作业；容易安排构件供应和现场布置工作；每次安装同类型构件，可减少起重机变幅和索具更换次数，从而提高安装效率。第83页/共101页(二)综合吊装法

综合吊装法是以一个柱网（节间）或若干个柱网（节间）为一个吊装段，以房屋全高为一个施工层组织各工序流水。起重机把一个吊装段的构件吊装至房屋全高，然后转入下一吊装段。综合吊装法适用于下列情况：采用履带式（或轮胎式）起重机跨内开行安装框架结构；或采用塔式起重机而不能布置在房屋外侧进行吊装；或房屋宽度大、构件重，只有把起重机布置在跨内才能满足吊装要求时。第84页/共101页四、构件吊装工艺（一)、柱的吊装1、柱的绑扎

柱一般均在现场就地预制，用砖或土作底模平卧生产，侧模可用木模或组合钢模。在制作底模和浇筑混凝土之前，就要确定绑扎方法、绑扎点数目和位置，并在绑扎点预埋吊环或预留孔洞，以便在绑扎时穿钢丝绳。柱的绑扎方法、绑扎点数目和位置，要根据柱的形状、断面、长度、配筋以及起重机的起重性能确定第85页/共101页(1)绑扎点数目与位置

柱的绑扎点数目与位置应按起吊时由自重产生的正负弯矩绝对值基本相等且不超过柱允许值的原则确定，以保证柱在吊装过程中不折断、不产生过大的变形。中、小型柱大多可绑扎一点，对于有牛腿的柱，吊点一般在牛腿下200mm处。重型柱或配筋少而细长的柱（如抗风柱），为防止起吊过程中柱身断裂，需绑扎两点，且吊索的合力点应偏向柱重心上部。必要时，需验算吊装应力和裂缝宽度后确定绑扎点数目与位置。工字形截面柱和双肢柱的绑扎点应选在实心处，否则应在绑扎位置用方木垫平。第86页/共101页(2)绑扎方法1)斜吊绑扎法

柱子在平卧状态下绑扎，不需翻身直接从底模上起吊；起吊后，柱呈倾斜状态，吊索在柱子宽面一侧，起重钩可低于柱顶，起重高度可较小；但对位不方便，宽面要有足够的抗弯能力。第87页/共101页第88页/共101页2)直吊绑扎法

吊装前需先将柱子翻身再绑扎起吊；起吊后，柱呈直立状态，起重机吊钩要超过柱顶，吊索分别在柱两侧，故需要铁扁担，需要的起重高度比斜吊法大；柱翻身后刚度较大，抗弯能力增强，吊装时柱与杯口垂直，对位容易。第89页/共101页第90页/共101页2、柱的对位、临时固定

如柱采用直吊法时，柱脚插入杯口后应悬离杯底适当距离进行对位。如用斜吊法，可在柱脚接近杯底时，于吊索一侧的杯口中插入两个楔子，再通过起重机回转进