第6章 起重机结构安装工程修改

第6章结构安装工程

6.1起重机械

起重设备起重机械桅杆起重机

----独脚桅杆、悬臂桅杆、人字桅杆和牵缆式

自行杆式起重机

----履带式、轮胎式和汽车式

回转机构安装位置—上回转式〔塔顶回转〕和下回转式〔塔身回转〕变幅方式—倾斜臂架式〔改变起重机的俯仰角度〕和运行小车式能否移动—固定式和行走式〔轨道式、轮胎式、汽车式和履带式〕自升塔爬升部位—内爬式〔安装在建筑物内部电梯间的框筒上〕和附着式〔安装在建筑物外侧，塔身通过连杆锚固在建筑物上〕塔式起重机浮吊

起重臂能否回转—固定式、半回转式及全回转式起重臂结构形式—直臂架式与组合臂架式自航能力—自航式和非自航式索具设备—钢丝绳、吊具〔卡环、横吊梁〕、滑轮组、卷扬机及锚碇等千斤顶、提升机等。

6.1.1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，效劳半径小，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。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一、独角拔杆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；钢管独脚把杆；金属格构式独脚把杆。5、适用范围：适用于预制柱、梁、屋架等构件吊装。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。二、人字拔杆1-圆木或钢管；2、-缆风绳；3-起重滑轮组；4-导向滑车；5-拉索；6-主缆风绳三、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。1-拔杆；2-缆风绳；3-起重滑轮组；7-悬臂杆四、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：效劳半径大，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。6.1.2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。种类：履带式起重机轮胎式起重机汽车起重机；

一、履带式起重机1、组成：由行走装置、回转机构、机身及起重臂等局部组成。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。1)、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：α↑，Q↑H↑R↓〔2〕当α一定时，L↑，R↑H↑Q↓2〕起重机性能曲线——保证起重机的稳定性问：当W1—100型起重机起重臂长L=23m，起重量Q=56kN，起重高度H=13.3m时，最大工作幅度R＝？答：1、从右图中先查左边的纵坐标得：Q＝56kN；2、向右水平查到与“2〞号曲线的交点，垂直向下查到横坐标得：R＝10m；3、然后垂直向上查到与最上面的“1〞号曲线的交点，再水平向右查到与右纵坐标〔H〕的交点得起重高度：H=19m13.5m。3〕履带式起重机的稳定性验算起重机稳定性——指起重机在自重和外荷载作用下抵抗倾覆的能力。起重机的稳定性指标——稳定性平安系数，即相对于倾覆中心的稳定力矩与倾覆力矩之比值。稳定性验算的最不利工况——车身与行驶方向垂直的位置，靠负重侧履带中点A为倾覆中心。起重机稳定的原那么——必须使稳定力矩大于倾覆力矩。当考虑吊装荷载以及所有附加荷载时，稳定性平安系数：当只考虑吊装荷载，不考虑附加荷载时，稳定性平安系数：注：上两式中“倾覆力矩〞系指仅由吊重一项所产生的倾覆力矩；“稳定力矩〞那么指全部稳定力矩与其他倾覆力矩之差。4〕履带式起重机的起重臂接长计算——当要求的起升高度或工作幅度，大于起重机允许的起升高度或工作幅度时，在起重臂的承载力和稳定性得到保证的前提下，可根据力矩相等的原那么，计算起重臂接长后的最大起升载荷Q’。由MA=0，可得：即：

接长起重臂受力图

二、汽车式起重机汽车式起重机最大优点是转移迅速，对路面破坏性小。但它起吊时，必须将支腿落地，不能负载行走。自重较大，对工作场地要求较高，起吊前必须将场地平整、压实，以保证操作平稳，平安。起重机工作时的稳定性主要依靠支腿，故支腿落地必须严格按操作规程进行。三、轮胎式起重机——介于两者之间，仅能在工地上移动。６.１.３塔式起重机

附着式塔式起重机1-撑杆；2-建筑物；3-标准节；4-操纵室；5-起重小车；6-顶升套架附着式自升塔式起重机的顶升过程(a)准备状态；(b)顶升塔顶；(c)推入塔身标准节；(d)安装塔身标准节；(e)塔顶与塔身联成整体1-项升套架；2-液压千斤顶；3-支承座；4-顶升横梁；5-定位销；6-过渡节；7-标准节；8-摆渡小车内爬塔式起重机的爬升过程

(a)准备状态

(b)提升套架

(c)提升起重机

塔式起重机的特点：〔1〕塔式起重机的行走机构多为轨道式，安装在标准的铁路轨道上。但也有轮胎式或履带式起重机。任何塔式起重机均由塔身、行走机构、回转机构、带起重装置的悬臂架等构成。一般都采用多电机驱动，行走速度可调、能转弯，吊装作业范围大。〔2〕自身平衡稳定性，不需牵缆，占有场地也不大。〔3〕起重塔身高，起重臂安装高度高，有效作业空间大，可将重物吊到有效空间的任何位置上，而自升式塔吊的塔身还可随时加高，所以起升高度也比其他起重机械都大。〔4〕轨道式塔式起重机需预先铺设路基和轨道，安装和拆卸都较为复杂，工地转移和调动也不灵活。６.２.１卷扬机6.2索具设备６.２.２滑车及滑车组滑车又称葫芦。可分为定滑车和动滑车。跑头——由滑车组引出的绳头。滑车组的跑头拉力计算：s=kQ其中：S－跑头拉力k－动力系数，按表选用。Q－吊装荷载〔构件重与索具重之和〕

6.2.３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。二、钢丝绳的允许拉力计算式中：Fg——钢丝绳的允许拉力〔kN〕

Pm——钢丝绳的破断拉力，〔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——钢丝绳平安系数〔缆风绳K=3.5，起重钢丝绳K=5~6，捆绑吊索K=8~10〕６.2.４吊索、横吊梁一、吊索〔千斤索〕——主要用于绑扎和起吊构件。吊索的拉力取决于所吊的构件的重量及吊索的水平夹角，水平夹角应不小于30°，一般用45°~60°。二、横吊梁又称铁扁担，用于承受吊索对构件的轴向压力并能减小起吊高度。常用于柱和屋架等构件的吊装。三、横吊梁的种类1、滑轮横吊梁一般用于吊装8t以内的柱，它由吊环、滑轮和轮轴等局部组成。2、钢板横吊梁一般用于吊装10t以下的柱，它由Q235号钢钢板制作而成。3、钢管横吊梁一般用于吊屋架，钢管长6~12m。６.３单层工业厂房结构安装单层工业厂房结构的主要承重构件有：杯形根底柱子吊车梁屋架连系梁天窗架屋面板杯形根底在现场现浇，柱、屋架等大型构件在施工现场预制。６.３.２构件安装工艺预制构件吊装过程，一般包括：绑扎、吊升、对位、临时固定、校正、最后固定等工序。６.３.２.1柱的吊装〔1〕绑扎斜吊绑扎法条件——大面抗弯强度足够时采用；特点——起重量和起重高度较大，柱呈斜状，安装就位时稍有困难。柱的斜吊绑扎法1－吊索；2－活络卡环；3－活络卡环插销拉绳直吊绑扎法条件——大面抗弯强度不够时，采用“翻身〞方法特点——起重量和起重高相对要小些柱呈直状，安装就位较方便。直吊绑扎法(a)柱的直吊绑扎法；(b)柱的翻身绑扎法两点绑扎法条件——当柱较长，一点绑扎受弯承载力缺乏时，可用两点绑扎起吊；特点——绑扎点位置，应使下绑扎点距柱重心距离小于上绑扎点至柱重心距离，柱吊起后即可自行回转为直立状态。〔2〕吊升——旋转法和滑行法1〕旋转法柱脚宜靠近根底；三点共弧：柱的绑扎点、柱脚与柱基中心。起吊时，起重机的起重臂边升钩、边回转，柱顶随起重机的运动边升起、边回转，而柱脚的位置在柱的旋转过程中是不移动的。当柱由水平转为直立后，起重机将柱吊离地面，旋转至根底上方，将柱插入杯口。柱在吊装过程中所受震动较小，生产率高，但对起重机的机动性要求较高。采用自行杆式起重机吊装时，宜采用此法。2〕滑行法〔3〕对位和临时固定对位——柱和根底两者的吊装准线应根本对准；临时固定——用八只钢楔块敲紧即可。〔4〕校准仪器——经纬仪或线锤，常用经纬仪；并采用千斤顶或撑杆纠偏〔5〕最后固定方法——在柱脚与杯口的空隙中浇筑细石混凝土，分两次进行：第一次浇筑至楔块下端；当已浇筑的混凝土到达设计强度25%时，拔去楔块，将杯口灌满。材料——比原构件混凝土强度等级要提高一级。

６.３.2.2吊车梁的吊装

——待柱子与杯口第二次浇筑的混凝土强度到达75%设计强度等级之后，吊装吊车梁。1〕绑扎、吊升、对位与临时固定采用两点绑扎，绑扎点应对称设在梁两端，吊钩应对准梁的重心。吊车梁对位时应缓慢降钩，使吊车梁端与柱牛腿面的横轴线对准。在吊车梁安装过程中，应用经纬仪或线锤校正柱子的垂直度。2〕校正与最后固定——校正标高、平面位置和垂直度标高——在杯形根底杯底抄平时对牛腿面标高作测量和调整，并可在吊车梁面上抹一层砂浆找平层加以调整。平面位置——检查吊车梁纵轴线以及两列吊车梁之间跨距，偏差不得大于5mm。垂直度——可用靠尺、线垂球检查，加斜垫铁纠正。最后固定——电焊，并浇筑细石混凝土。６.３.2.3屋架吊装包括：扶直、排放、吊升、对位、临时固定、校正与最后固定。屋梁的扶直

(a)正向扶直

(b)反向扶直

〔虚线表示屋架就位的位置〕2〕绑扎绑扎点应选在上弦节点处或附近500mm区域内，左右对称，高于屋架重心。吊索与水平线的夹角不宜小于45o，以免屋架承受过大的横向压力。屋架跨度小于或等于18m时绑扎两点；当跨度大于18m时需绑扎4点；当跨度大于30m时，应考虑采用横吊梁，以减小绑扎高度对三角组合屋架等刚性较差屋架，下弦不能承受压力，故绑扎时也应采用横吊梁。屋架的绑扎(a)屋架小于或等于18m时；(b)屋架跨度18m时；(c)屋架跨度大于30m时；(d)三角形组织屋架3〕吊升、对位和临时固定对位——应以建筑物的定位轴线为准。在屋架吊装前，应当用经纬仪或其他工具，在柱顶放出建筑物的定位轴线。第一榀屋架临时固定——通常是用4根缆风绳，从两边将屋架拉牢，也可将屋架与抗风柱连接作为临时固定。第二榀屋架临时固定——用工具式支撑撑牢在第一榀屋架上。以后各榀屋架的临时固定，也都是用工具式支撑撑牢在前一榀屋架上。4〕校正与最后固定校正——屋架竖向偏差可用垂球、经纬仪或全站仪检查。最后固定——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，防止两端同侧施焊而影响屋架的垂直度。6.2.2.4天窗架与屋面板的吊装天窗架

——可在地面组装后，吊装就位；或分件吊装，高空组装。屋面板——重量小，安装高度大，为加快安装速度，一般可一次吊装多块。６.３.3结构安装方案

６.３.３.1单层工业厂房结构安装方案——结构吊装方案应着重解决起重机的选择、结构吊装方法、起重机开行路线与构件平面布置等问题。〔1〕起重机的选择1〕起重机类型的选择一般高度较低的建筑物，如单层中小型厂房结构，选用自行杆式起重机吊装是比较合理的。当厂房结构的高度和长度较大时，可选用塔式起重机吊装屋盖结构。在缺乏自行杆式起重机的地方，可采用独脚桅杆、人字桅杆、悬臂桅杆、井架起重机等吊装。大跨度的重型工业厂房，可以选用大型自行杆式起重机、牵缆桅杆式起重机、重型塔式起重机和塔桅起重机吊装，也可以用双机抬吊等方法来解决重型构件的吊装问题2〕起重机型号及起重臂长度的选择——确定工作参数：起升载荷、起升高度、工作幅度和最小起重杆长度。〔2〕结构吊装方法——分件吊装法和综合吊装法1〕分件吊装法——指起重机在厂房内每开行一次仅吊装一种或两种构件。吊装顺序第一次开行——吊装全部柱子〔可以留一端抗风柱，待最后同屋盖结构一起吊完〕，并对柱子进行校正和最后固定。第二次开行——吊装吊车梁、连系梁及柱间支撑等。第三次开行——分节间吊装屋架、天窗架、屋面板及屋面支撑等。此外，在屋架吊装之前还要进行屋架的扶直就位、屋面板的运输堆放，以及起重臂接长等工作。2〕综合吊装法——指起重机在厂房内的一次开行中，分节间吊装完所有各种类型的构件。吊装顺序——起重机在每一停机位置，吊装尽可能多的构件先开始吊装4根～6根柱子，立即加以校正和灌浆固定；然后吊装吊车梁、连系梁、屋架、屋面板等构件。综合吊装法起重机的开行路线较短，停机位置较少，能为后续工序及早提供作业面。但