第六章 結構安裝工程

第六章結構安裝工程1.結構安裝：就是使用起重機械將預制構件或構件組合單元，安放到設計位置上去的工藝過程。結構安裝是裝配式結構施工中的一個主導分部工程。2.結構安裝工程的施工特點第一節(jié)起重機械結構安裝工程中常用的起重機械有：

桅桿式起重機自行桿式起重機塔式起重機

一、桅桿式起重機按其構造不同，可分為：獨腳拔桿人字拔桿懸臂拔桿牽纜式桅桿起重機1.獨腳拔桿托子1.獨腳拔桿1）組成：由拔桿、起重滑輪組、卷揚機、纜風繩和錨碇等組成。2）特點：只能舉升重物不能把重物做水平移動。3）使用：桅桿傾角應不大于100；底部要設置拖橇，以便移動；穩(wěn)定主要靠纜風繩。4）分類：木獨腳把桿；—金屬格構式獨腳把桿。鋼管獨腳把桿；5）適用范圍：適用于預制柱、梁、屋架等構件吊裝。2、人字拔桿1）組成：由兩根圓木或兩根鋼管、纜風、滑輪組及導向滑輪組成。2）特點：側向穩(wěn)定性好，纜風繩較少，構件起后活動范圍小。3）適用范圍：適用于吊裝柱子等重型構件。起重量200kN。2、人字拔桿3、懸臂拔桿3、懸臂拔桿1）組成：在獨腳拔桿的中部或2/3高度處裝一根起重臂而成。2)特點：起重高度和起重半徑都較大，起重臂左右擺動的角度也較大，(120-2700)起重量較小。3)適用范圍：適用于輕型構件的吊裝。4、牽纜式桅桿起重機

回轉(zhuǎn)盤服務半徑大，起重可達60噸，起重高度可達80米。4、牽纜式桅桿起重機

1）組成：在獨腳拔桿下端裝一根起重臂而成。2）特點：服務半徑大，起重可達60噸，起重高度可達80米。纜風繩用量多，移動不便。3）適用范圍：適用于構件多且集中的工程。一、桅桿式起重機按其構造不同，可分為：獨腳拔桿人字拔桿懸臂拔桿牽纜式桅桿起重機特點：制作簡單、裝拆方便、起重量較大、受地形限制小。靈活性較差，服務半徑小，移動較困難，需較多纜風繩。適用范圍：用于安裝工程量比較集中的工程。第一節(jié)起重機械結構安裝工程中常用的起重機械有：桅桿式起重機自行桿式起重機塔式起重機。

二、自行桿式起重機種類：履帶式起重機輪胎式起重機汽車起重機；

1、履帶式起重機國產(chǎn)：起重量50-75KN，臂長10-40m.1、履帶式起重機1）組成：由行走裝置、回轉(zhuǎn)機構、機身及起重臂等部分組成。2）特點：使用方便靈活，機身可回轉(zhuǎn)360，可負荷在平整堅實的地面上行使。穩(wěn)定性差。起重：50-75KN，臂長

10-40m.3）適用范圍：結構吊裝的主要起重機械。履帶式起重機的主要技術性能起重量Q、起重半徑R、起重高度H。（1）當L一定時：

α↑，Q↑H↑R↓（2）當α一定時，

L↑，R↑H↑Q↓аmin=300

аmax=770跨度18m以下跨度18-24m跨度24m以上2、汽車式起重機

適用范圍：適用流動性大、經(jīng)常變換地點的結構吊裝工地。2、汽車式起重機1）組成：起重機構安裝在汽車的通用或?qū)Ｓ玫妆P上，有可伸縮的支腿，起重時支腿落地。2）特點：移動迅速、對路面破壞小，它不能負荷行駛，在進行作業(yè)時穩(wěn)定性較差。3）適用范圍：適用流動性大、經(jīng)常變換地點的結構吊裝工地。3、輪胎式起重機適用范圍：作業(yè)地點相對固定而作業(yè)量較大的場合。3、輪胎式起重機1）組成：基本與履帶式起重機相同，僅行走部分為輪胎，起重時為保護輪胎在底盤上裝有可收縮的支腿。2）特點：與汽車式起重機基本相同。3）適用范圍：作業(yè)地點相對固定而作業(yè)量較大的場合。第一節(jié)起重機械結構安裝工程中常用的起重機械有：桅桿式起重機自行桿式起重機塔式起重機

三、塔式起重機軌道式塔式起重機爬升式塔式起重機附著式塔式起重機種類：1.軌道式塔式起重機2.爬升（內(nèi)爬）式塔式起重機爬升式塔式起重機是指安裝在建筑物內(nèi)部（電梯井或特設開間）結構上的塔式起重機，借助自身的爬升系統(tǒng)能自己進行爬升。

體積小、不占施工用地、易于隨建筑物升高，因此適于現(xiàn)場狹窄的高層建筑結構安裝。

爬升過程：（動畫）3、附著式塔式起重機直接固定在建筑物近旁的混凝土基礎上，借助于自身液壓頂升系統(tǒng)隨著建筑物升高而自行向上接高。每隔16-20m左右將塔身與建筑物聯(lián)結起來。

它適用于高層建筑施工。其自升過程（動畫）

第二節(jié)輔助設備一、卷揚機類型：快速—垂直、水平運輸、打樁

慢速—鋼筋冷拉、張拉、結構安裝

固定方式：四種二、滑輪組三、鋼絲繩

鋼絲繩

（一）鋼絲繩構造與種類

1、構造：結構吊裝中常用的鋼絲繩是由六束繩股和一根繩芯（一般為麻繩）捻成，繩股是由許多高強鋼絲捻成。

鋼絲繩（一）鋼絲繩構造與種類

1、構造：結構吊裝中常用的鋼絲繩是由六束繩股和一根繩芯（一般為麻繩）捻成，繩股是由許多高強鋼絲捻成。

2、種類：6*19+1既6股鋼絲繩、每股19根鋼絲、再加一根線芯，這種鋼絲繩粗、硬而耐磨，一般用作纜風繩。6*37+1這種鋼絲繩比較柔軟，一般用于穿滑輪組和作吊索。6*61+1這種鋼絲繩柔軟，一般用于重型起重機。（二）鋼絲繩的允許拉力計算式中：Sg——鋼絲繩的允許拉力（kN）

Pg——鋼絲繩的破斷拉力總和，（kN）

α——鋼絲繩破斷拉力換算系數(shù)

K——鋼絲繩安全系數(shù)

鋼絲繩破斷拉力換算系數(shù)

鋼絲繩的安全系數(shù)

第二節(jié)輔助設備一、卷揚機類型：快速—垂直、水平運輸、打樁

慢速—鋼筋冷拉、張拉、結構安裝

固定方式：四種二、滑輪組三、鋼絲繩四、吊具

（一）吊索（千斤繩）

主要用于綁扎和起吊構件。環(huán)狀吊索和開狀吊索。

（二）卡環(huán)：螺栓式卡環(huán)和活絡式卡環(huán)主要用于吊索之間的連接和吊索與吊環(huán)之間的連接。

（三)橫吊梁（又稱鐵扁擔）鋼板橫吊梁—吊柱；鋼管橫吊梁—吊屋架第三節(jié)單層工業(yè)廠房結構安裝單層工業(yè)廠房的主要承重構件：杯形基礎柱子吊車梁連系梁屋架天窗架屋面板

—現(xiàn)澆預制一、構件安裝前的準備（一）場地清理、鋪設道路、敷設水電管線（二）構件質(zhì)量檢查（三）構件的彈線與編號（四）基礎準備（五）構件的運輸與堆放（六）構件的應力驗算與臨時固定（二）構件質(zhì)量檢查構件型號與數(shù)量；構件的外形尺寸；混凝土強度或孔道灌漿強度：構件安裝時，混凝土強度一般不低于設計強度等級的70％。大型構件，混凝土強度應達到100％的設計強度。孔道灌漿的砂漿強度等級不低于15N/mm2構件及吊環(huán)情況；預埋件情況。（三）構件的彈線與編號1-柱子中心線2-地基標高線3-基礎頂面線

4-吊車梁定位線5-柱頂中心線1.柱2.吊車梁定位線定位線3.屋架上弦-幾何中心

-天窗架、屋面板安裝定位線下弦端-安裝中心線（四）基礎準備

1、杯口彈線杯口面上彈建筑物定位軸線和柱的吊裝準線；杯口側壁的抄平線。定位軸線吊裝準線（四）基礎準備

1、杯口彈線杯口面上彈建筑物定位軸線和柱的吊裝準線；杯口側壁的抄平線。

2、杯底抄平杯底抄平——對杯底標高的調(diào)整和檢查，以保證吊裝后牛腿面標高一致。1.測杯底原有標高：小柱測中間一點，大柱測四個角點。

2.測柱腳底面至牛腿面的實際長度；

3.計算調(diào)整值。調(diào)整值(△h）＝牛腿面設計標高－柱腳底面至牛腿面的實際長度－杯底原有標高。

例：實測杯底標高-1.20m，柱牛腿設計標高+7.80m,量的柱底到牛腿實際長度8.95m,

△h=7.80-8.95-（-1.20）=+0.05m抄平過程：4.調(diào)整——水泥砂漿或細石混凝土（五）構件的運輸與堆放1、運輸方法汽車運輸：屋面板、吊車梁、連系梁、柱拖車運輸：屋架2、注意要點運輸時混凝土強度不應低于設計規(guī)定；支承點、吊點應符合設計的受力情況。構件運輸順序及卸車位置應按施工組織設計的規(guī)定進行，以免造成現(xiàn)場混亂，增加二次搬運，影響吊裝工作構件堆放的高度：梁2～3層；屋面板6～8層。構件起吊時的綁扎位置往往與正常使用時的支承位置不同，所以構件的內(nèi)力將產(chǎn)生變化。因此在吊裝前應進行吊裝內(nèi)力的驗算，必要時應采取臨時的加固措施。（六）應力驗算與臨時固定一、構件安裝前的準備二、構件的吊裝工藝綁扎→吊升→對位→臨時固定→校正→最后固定1、柱的吊裝（1）柱的綁扎柱的綁扎方法與柱的形狀、幾何尺寸、重量、配筋、吊裝方法、吊具有關。柱的綁扎方法：斜吊綁扎法直吊綁扎法斜吊綁扎法：柱起吊后呈傾斜狀態(tài)

直吊綁扎法：起吊后呈直立狀態(tài)柱平放起吊的抗彎強度滿足要求時采用。柱平放起吊的抗彎強度不滿足要求時，需將柱翻身側立起吊。起吊容易，對位難。起吊難，對位容易。一、構件安裝前的準備二、構件的吊裝工藝構件的吊裝工藝包括：綁扎→吊升→對位→臨時固定→校正→最后固定等工序。1、柱的吊裝（1）柱的綁扎（2）柱的起吊柱的起吊根據(jù)柱在吊升過程中柱身運動的特點分為：

旋轉(zhuǎn)法滑行法

1）旋轉(zhuǎn)法：吊升柱時，起重機邊起鉤、邊旋轉(zhuǎn)，使柱身繞柱腳旋轉(zhuǎn)成直立狀態(tài)，然后吊離地面，略轉(zhuǎn)臂，將柱放入基礎杯口（動畫）

條件：柱腳靠近基礎，柱的綁扎點、柱腳中心和基礎中心三點共弧。

特點：柱吊升中所受震動較小，但對起重機的機動性要求高。2）滑行法起吊柱時，起重機不旋轉(zhuǎn)，只升鉤，使柱腳沿著地面逐漸向前滑行，直至柱身成直立狀態(tài)，然后吊離地面，略轉(zhuǎn)起重臂，將柱放入基礎杯口。（動畫）

條件：柱的綁扎點靠近基礎，并與基礎中心兩點共弧。

特點：柱在滑行中受到震動，對構件不利，但對起重機機動性要求低。

（3）柱的就位和臨時固定

就位：柱腳插入杯口后，柱底離杯底30—50mm時，先懸空對位，柱四周插入八塊楔塊，用撬棍撥動柱腳或利用起重機械操作使柱就位。

臨時固定：脫鉤后，打緊楔塊。柱較高時增設纜風繩或斜撐加強臨時固定。

（4）柱的校正校正的內(nèi)容：平面位置、標高和垂直度校正的方法：

偏差較?。捍蚓o或放松楔塊偏差較大：千斤頂、纜風繩、鋼管支撐。垂直度允許偏差值：柱高H<5m時為5mm，；柱高H=5～10m時為10mm；柱高H>10m時為（1/1000）H且不大于20mm。（5）柱的最后固定

校正后立即進行最后固定。在基礎杯口與柱腳的空隙處，澆注細石混凝土，其強度等級比柱身高二個等級。澆筑分兩次進行：第一次灌至楔塊底部；第二次待混凝土強度達到25%設計強度標準值后，拔出楔塊將杯口灌滿細石混凝土；一、構件安裝前的準備二、構件的吊裝工藝構件的吊裝工藝包括：綁扎→吊升→對位→臨時固定→校正→最后固定等工序。1、柱的吊裝2、吊車梁的吊裝2、吊車梁吊裝在柱子杯口第二次澆筑的混凝土達75%以后才能進行吊車梁的安裝。綁扎：對稱設在梁的兩端，吊鉤對準梁的重心；吊升：起吊后使構件保持水平，在兩端設置溜繩控制轉(zhuǎn)動；對位：將梁端的安裝準線與柱牛腿面的吊裝定位線對準；臨時固定：一般不需要進行臨時固定，只有當高寬比大于4時，才用鐵絲將吊車梁臨時固定在柱上。吊車梁的校正及最后固定校正主要包括：標高、垂直度、平面位置標高校正：吊車梁的標高主要取決于柱子牛腿的標高。垂直度校正：支座處加斜墊鐵平面位置的校正：主要包括吊車梁的縱軸線直線度

和跨距是否符合要求。吊車梁平面位置的檢查校正方法：通線法吊車梁的校正及最后固定校正主要包括：標高、垂直度、平面位置標高校正：吊車梁的標高主要取決于柱子牛腿的標高。垂直度校正：支座處加斜墊鐵平面位置的校正：主要包括吊車梁的縱軸線和跨距是否符合要求。吊車梁平面位置的檢查校正方法：有通線法屋蓋安裝后進行吊車梁的校正及最后固定校正主要包括：標高、垂直度和平面校正等。吊車梁的最后固定：是在吊車梁校正完畢后，將吊車梁用連接鋼板與柱側面、吊車梁頂端的預埋鐵件焊牢，并在接頭處支模澆筑細石混凝土。一、構件安裝前的準備二、構件的吊裝工藝構件的吊裝工藝包括：綁扎→吊升→對位→臨時固定→校正→最后固定等工序。1、柱的吊裝2、吊車梁的吊裝3、屋架的吊裝(1)屋架的綁扎屋架的吊裝——上弦節(jié)點、且對稱、綁扎中心高于屋架重心，夾角α扶直時不宜小于60，吊升不宜小于45。（2）屋架扶直與就位正向扶直：起重機位于下弦一邊，吊鉤對準上弦中心，收緊吊鉤，略起臂使屋架脫模，隨后升鉤升臂，屋架繞下弦為軸轉(zhuǎn)為直立狀態(tài)。反向扶直：起重機位于屋架上弦一邊，吊鉤對準屋架上弦中心，升鉤降臂，屋架繞下弦為軸轉(zhuǎn)為直立狀態(tài)。優(yōu)先采用。

（2）屋架扶直與就位正向扶直：起重機位于下弦一邊，吊鉤對準上弦中心，收緊吊鉤，略起臂使屋架脫模，隨后升鉤升臂，屋架繞下弦為軸轉(zhuǎn)為直立狀態(tài)。反向扶直：起重機位于屋架上弦一邊，吊鉤對準屋架上弦中心，升鉤降臂，屋架繞下弦為軸轉(zhuǎn)為直立狀態(tài)。優(yōu)先采用。

就位：將屋架在柱邊斜放或以3-5榀為一組平行于柱邊。就位后用鐵絲或支撐與安裝好的柱相互拉接保持穩(wěn)定（3）屋架的吊升，對位與臨時固定吊升：將屋架吊離地面約500mm，然后將屋架轉(zhuǎn)至安裝位置下方，再將屋架吊升至柱頂上方約300mm后，緩緩放至柱頂進行對位。對位：應以建筑物的定位軸線為準。

臨時固定：第一榀用四根纜風繩從兩邊拉牢，第二榀及以后各榀屋架用屋架矯正器（工具式支撐）臨時固定在前一榀屋架上。第一榀屋架的臨時固定必須可靠。（4）屋架校正及最后固定校正：主要是校正垂直偏差。方法：經(jīng)緯儀、錘球。最后固定：按設計焊接或螺栓連接一、構件安裝前的準備二、構件的吊裝工藝構件的吊裝工藝包括：綁扎→吊升→對位→臨時固定→校正→最后固定等工序。1、柱的吊裝2、吊車梁的吊裝3、屋架的吊裝4、屋面板的吊裝4.屋面板的吊裝屋面板四角埋有調(diào)環(huán)屋面板的吊裝一般采用一鉤多塊疊吊法或平吊法。吊裝順序應由檐口向屋脊對稱進行。以利于屋架穩(wěn)定。就位后用電焊固定一、構件安裝前的準備二、構件的吊裝工藝構件的吊裝工藝包括：綁扎→吊升→對位→臨時固定→校正→最后固定等工序。1、柱的吊裝2、吊車梁的吊裝3、屋架的吊裝4、屋面板的吊裝5、天窗架的吊裝5.天窗架的安裝天窗架吊裝時，應待兩側屋面板安裝后進行。吊裝方法同屋架。

最后固定的方法是焊接：將天窗架底腳與屋架上弦的預埋件焊牢。第四節(jié)結構安裝方案擬定結構安裝方案內(nèi)容包括：一、結構吊裝方法二、起重機的選擇三、起重機的開行路線

四、構件的平面布置一、結構吊裝方法

分件吊裝法綜合吊裝法（一）分件吊裝法

起重機每開行一次僅吊裝一種或幾種構件。

1、分件吊裝的順序：第一次開行，吊裝全部柱子，校正，最后固定；第二次開行，吊裝全部吊車梁、連系梁、柱間支撐；第三次開行，依次按節(jié)間吊裝屋架、天窗架、屋面板及屋面支撐等。2、分件吊裝的優(yōu)缺點

優(yōu)點：

吊裝速度快（吊具變換次數(shù)較少，且操作易熟練）構件供應、現(xiàn)場平面布置軍容易組織構件校正、固定時間充分缺點：不能為后續(xù)工程及早提供工作面；起重機開行路線長。——多用（二）綜合吊裝法（又稱節(jié)間吊裝）每移動一次起重機就安裝完一個節(jié)間內(nèi)的全部構件。

1、綜合吊裝的施工順序

先安裝柱4-6根，柱校正固定；然后安裝這個節(jié)間的吊車梁、聯(lián)系梁；最后安裝這個節(jié)間屋架及屋面構件；待安完這一節(jié)間所有構件后，起重機移至下一節(jié)間進行安裝，如此進行直至安完所有構件。（二）綜合吊裝法（又稱節(jié)間吊裝）

每移動一次起重機就安裝完一個節(jié)間內(nèi)的全部構件。

1、綜合吊裝的施工順序

2、綜合吊裝的優(yōu)缺點

第四節(jié)結構安裝方案擬定結構安裝方案內(nèi)容包括：

一、結構安裝方法二、起重機的選擇三、起重機的開行路線

四、構件的平面布置二、起重機的選擇

1、類型的選擇中小型廠房選擇自行式起重機；重型廠房選擇大型自行式塔式起重機，以及重型塔式起重機與其他起重機械配合使用；多層裝配式結構可選用軌道式塔式起重機；

高層裝配式結構可選用輔著式塔式起重機或爬升式塔式起重機。

2、起重機型號的選擇選擇依據(jù)：Q、H、R

（1）起重量Q的計算必須大于所吊構件的重量與索具重量之和

Q——起重機的起重量（kN）；

Q1——構件的重量（kN）；

Q2——索具的重量（kN）

2、起重機型號的選擇選擇依據(jù)：Q、H、R

（1）起重量Q的計算

（2）起重高度H的計算必須滿足所吊裝的構件的安裝高度要求

H——起重機的起重高度（m），從停機面起至吊鉤中心；

h1——停機面至安裝支座頂面的距離（m）；

h2——安裝間隙，一般0.2~0.3m；

h3——綁扎點至起吊后構件底面的距離（m）；

h4——吊索高度（m），從綁扎點至吊鉤中心的距離。

第四節(jié)結構安裝方案擬定結構安裝方案內(nèi)容包括：

一、結構安裝方法二、起重機的選擇三、起重機的開行路線

四、構件的平面布置

2、起重機型號的選擇選擇依據(jù)：Q、H、R

（1）起重量Q的計算

（2）起重高度H的計算（3）起重半徑R的計算當起重機可以不受限制地開到安裝支座附近去安裝構件；

——不驗算起重半徑當起重機受到限制不能靠近安裝支座附近去安裝構件

——應驗算R為定值時Q、H能否滿足吊裝要求。（3）起重半徑R的計算（4）最小起重臂長的確定當起重臂須跨過已安裝好的結構去吊裝構件時，需要確定最小起重臂長。

圖解法求起重機的最小起重臂長度

①按合適比例，繪制廠房一個節(jié)間的縱剖面圖；繪制起重機吊裝屋面板時吊鉤位置處的垂線y—y；根據(jù)初步選定的起重機的E值繪出水平線H—H②在所繪的縱剖面圖上，自屋架頂面中心向起重機方向水平量出一距離g，g至少取1m，定出點P；③過P點作若干直線交

y—y、H—H，其中最短的一根為所求最小臂長。第四節(jié)結構安裝方案擬定結構安裝方案內(nèi)容包括：

一、結構安裝方法二、起重機的選擇三、起重機的開行路線

四、構件的平面布置

三、起重機開行路線和構件的平面布置

1.吊裝柱子時起重機的開行路線及構件的平面布置

1）起重機的開行路線

R≥L/2R≥L/2R＜L/2

三、起重機開行路線和構件的平面布置

1.吊裝柱子時起重機的開行路線及構件的平面布置

1）起重機的開行路線

2）構件的平面布置

一個單跨車間采用分件安裝法時起重機的開行路線及停機位置圖。

柱的布置（預制階段）

采用旋轉(zhuǎn)法起吊，三點共弧斜向布置。采用滑行法起吊，兩點共弧斜向布置或縱向布置。斜向布置布置步驟：確定起重機開行路線，Rmin≤a≤R；確定吊柱停機點，（以杯口中心為圓心畫弧與開行路線相交的交點）確定預制位置。（注意牛腿方向：跨內(nèi)面向機械；跨外背向機械）縱向布置：較輕的柱子，起重機能力有富余，節(jié)約場地，方便構件制作，可順柱列縱向布置。柱子縱向布置，綁扎點與杯口中心兩點共弧?？v向布置主要是為了配合滑行法起吊。

三、起重機開行路線和構件的平面布置

1.吊裝柱子時起重機的開行路線及構件的平面布置

1）起重機的開行路線

2）構件的平面布置

2.吊裝屋架時起重機的開行路線及構件的平面布置

1）起重機的開行路線

2）構件的平面布置

①屋架預制使的布置方式

屋架宜安排在廠房跨內(nèi)平臥疊澆預制，每疊3～4榀，布置方式有三種：斜向布置、正反斜向布置和正反縱向布置等。

正面斜向布置正面斜向布置正反斜向布置正反縱向布置a=10-20o注意：1-a2.端部3.間隙②安裝階段構件的就位與堆放

屋架的扶直排放：斜向排放或成組縱向排放。

A:斜向排放位置確定的方法：

確定起重機安裝屋架時的開行路線及停機點。②安裝階段構件的就位與堆放

屋架的扶直排放：斜向排放或成組縱向排放。

A:斜向排放位置確定的方法：

確定起重機安裝屋架時的開行路線及停機點。確定屋架的排放范圍。確定屋架的排放位置。②安裝階段構件的就位與堆放

屋架的扶直排放：斜向排放或成組縱向排放。

A:斜向排放位置確定的方法：

確定起重機安裝屋架時的開行路線及停機點。確定屋架的排放范圍。確定屋架的排放位置。B:成組縱向排放一般以4～5榀為一組靠柱邊順軸線縱向排放。注意：1.屋架間凈距