33房屋结构安装工程

第3章房屋结构安装工程•本章要求1.了解各种起重机械及索具设备的类型、主要构造和技术性能。2.了解单层混凝土结构工业厂房结构安装的工艺过程；掌握柱、吊车梁、屋架等主要构件的绑扎、吊升、就位、临时固定、校正、最后固定方法；掌握结构吊装方案。•本章重点履带式起重机三个主要参数（Q、H、R）之间的相互关系及技术性能曲线图的使用方法；在吊装前准备工作中的基础准备和构件弹线；主要构件吊装工艺中的柱的绑扎和吊升方法；在结构安装方案中，起重机械的类型、型号选择、结构吊装方法，构件预制阶段和吊装前的平面布置及起重机械开行路线。•本章难点起重机三个主要参数之间的相互关系及技术性能曲线图；柱的绑扎和吊升方法；屋架的绑扎、翻身扶直排放；起重机械的类型、型号选择、结构吊装方法。3.1起重机械3.1.1自行杆式起重机•（一）履带式起重机履带式起重机是自行式、全回转的一种起重机，由行走装置、回转机构、机身及起重臂等部分组成。常用的起重量为100-500kN，目前最大起重量达3000kN，最大起重高度达135m。常用的履带式起重机有国产W1-50型、W1-100型、W1-200型和一些进口机械。履带式起重机主要由底盘、机身和起重臂三部分组成。履带式起重机1—机身；2—行走装置（履带）；3—起重杆；4—平衡重；5—变幅滑轮组；6—起重滑轮组；H—起重高度；R—起重半径；L—起重杆长度•履带式起重机的主要技术参数为：起重量Q、起重高度H和回转半径R。当臂长L一定时，随着起重臂仰角的增大，起重量和起重高度随之增加，而回转半径减小。当起重臂仰角一定时，随着起重臂长度的增加，起重半径和起重高度增加而起重量减少。履带式起重机三个主要参数之间的关系可用工作性能表来表示，也可用起重机工作曲线来表示，在起重机手册中均可查阅。•履带式起重机的稳定性验算。起重机的稳定性是指起重机在自重和外荷作用下抵抗倾覆的能力。履带式起重机在进行超负荷吊装或额外接长起重臂时，需进行稳定性验算，以保证起重机在吊装中不会发生倾覆事故。•（二）汽车式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。根据吊臂结构可分为定长臂、接长臂和伸缩臂三种。优点是汽车式起重机行驶速度快，转移迅速，对路面破坏小；缺点是起重视必须使用支腿，因而不能负荷行驶。常用的汽车式起重机有Q1型、Q2型、Q3型以及YD型随车起重机四种。（三）轮胎式起重机常用的轮胎式起重机有QL1-16型、QL2-8型、QL3-16型、QL3-25型及QL3-40型等。其中最大起重量40t，最大臂长42m,可用于一般单层工业厂房的结构吊装。3.1.2塔式起重机塔式起重机是一种具有直立的塔身，起重臂安装在塔身的顶部，形成形的工作空间，具有较高的有效起升高度和较大的有效工作半径，工作面广。起重臂能回转360度，因此在多层及高层建筑施工中得到广泛的应用。常用的塔式起重机的类型有轨道式起重机，型号QT；爬升式塔式起重机，型号QTP，附者式塔式起重机，型号QTF。3.2单层工业厂房结构安装单层工业厂房主要承重结构除基础在施工现场就地灌注外，其他构件多采用钢筋混凝土预制构件。尺寸大、构件重的大型构件一般在施工现场就地预制，中小型构件多集中在预制厂制作，后运到现场吊装。结构安装工程是单层工业厂房施工中的主导工程。3.2.1吊前准备工作构件吊装前的准备工作包括：场地的清理、道路的铺设、敷设水电管线、准备吊具与吊索、基础的准备、构件的运输堆放及拼装加固、检查清理、弹线编号等。3.2.2构件吊装工艺•柱的吊装（1）柱的绑扎：柱的绑扎方法，绑扎位置和绑扎点数应根据柱的形状、断面、长度、配筋部位和起重机性能等情况确定。按柱起吊后柱身是否垂直，分为直吊绑扎法和斜吊绑扎法。（2）柱的吊升柱的起吊方法，应根据柱的重量、长度、起重机性能和现场条件而定，可采用单机吊装，或两台起重机抬吊。单机吊装旋转法：柱脚宜靠近基础，柱的绑扎点、柱脚与柱基杯口中心宜位于起重机的同一工作半径的圆弧上。起吊时，起重机边升钩，边回转使柱子绕柱脚转而成为直立状态，然后起重机将柱吊离地面，再稍转动起重臂至基础上方，使柱插入杯口。单机吊装滑行法：起吊柱过程中，起重臂不动，仅起重钩上升，柱脚沿地面滑行，而使柱子在绑扎点位置直立，然后将柱吊离地面，稍转起重臂将柱插入杯口。采用此法吊升时将绑扎点布置在基础附近，并使绑扎点和基础杯口中心两点位于起重机的同一起重半径的圆弧上。（3）柱的对位与临时固定柱脚插入杯口后，使柱身大致垂直，当柱脚约距杯底20-50mm时，停止下降，进行对位。用8只楔块从柱的四边放入杯口，并用撬棍拔动柱脚，使柱的吊装准线对准杯口上的吊装准线。对位后将8只楔块略打紧，放松吊钩，让柱靠自重沉至杯底。再检查吊装准线的对准情况，若符合要求，立即将楔块打紧，将临时固定，起重机脱钩。（4）柱的校正柱的校正包括：平面位置，标高及垂直度。（5）柱的最后固定柱校正后应立即进行最后固定。最后固定的方法，是在柱脚与杯口的孔隙中浇注细石混凝土。灌缝分两次进行。第一次灌至楔子底面，待混凝土强度达到设计强度等级的25%后，拔出楔子，将杯口全部灌满混凝土。（二）吊车梁的吊装吊车梁的吊装，必须在基础杯口第二次浇筑的细石混凝土强度达到设计强度等级的75％以上才能进行。1．吊车梁的绑扎、吊升、对位与临时固定绑扎吊车梁时，2根吊索要等长，绑扎点应对称地设在梁的两端，吊钩对准梁的重心，使吊车梁在起吊后能基本保持水平。2．吊车梁的校正和最后固定吊车梁的校正应在厂房结构校正和固定后进行。校正的主要内容为垂直度和平面位置，两者应同时进行。（三）屋架的吊装1、屋架的绑扎：对平卧叠浇预制的屋架，吊装前先要翻身扶直，然后起吊移至预定地点堆放。扶直时的绑扎点一般设在屋架上弦的节点位置上，最好是起吊、就位时的吊点。屋架的绑扎点与绑扎方式与屋架的形式和跨度有关，其绑扎的位置及吊点的数目一般由设计确定。如吊点与设计不符，应进行吊装验算。屋架绑扎时吊索与水平面的夹角不宜小于45°，以免屋架上弦杆承受过大的压力使构件受损。通常跨度小于18m的屋架可采用两点绑扎法，大于18m的屋架可采用三点或四点绑扎法，如屋架跨度很大或因加大角，使吊索过长，起重机的起重高度不够时，可采用横吊梁。2屋架的扶直与排放：钢筋混凝土屋架都平卧叠制．屋架在吊装时必须翻身扶直排放。即把平卧制作的屋架扶成竖立状态，然后吊放在设计好的位置上，准备吊升。扶直屋架时，由于起重机与屋架相对位置不同，可分为正向扶直与反向扶直。（1）正向扶直起重机立于屋架下弦一边，首先以吊钩对准屋架中心，收紧吊钩，然后略提升起重臂使屋架脱模，接着升钩起臂，使屋架以下弦为轴缓缓转为直立状态。（2）反向扶直是起重机立于屋架上弦一边，首先以吊钩对准屋架中心，收紧吊钩，接着升钩并降低起重臂，使屋架以下弦为轴缓缓转为直立状态3屋架的吊升、屋架的对位与临时固定在屋架吊升至柱顶后，使屋架的两端两个方向的轴线与柱顶轴线重合，屋架临时固定后起重机才能脱钩。其他形式的桁架结构在吊装中都应考虑绑扎点及吊索与水平面的夹角，以防桁架弦杆在受力平面外的破坏。必要时，还应在桁架两侧用型钢、圆木作临时加固桁架类构件一般高度大、宽度小，受力平面外刚度很小，就位后易倾倒。因此桁架就位关键是使桁架的端头两个方向的轴线与柱顶轴线重合后，应及时进行临时固定。第一榀桁架的临时固定必须可靠，因为它是单片结构，侧向稳定性差；同时，它是第二榀桁架的支撑，所以必须做好临时固定。一般采用四根缆风绳从两边把桁架拉牢。其他各榀桁架可用屋架校正架（工具式支撑）临时固定在前面一榀桁架上。4屋架校正与最后固定校正垂直偏差。如建筑工程的有关规范规定：屋架上弦（在跨中）通过两个支座中心的垂直面偏差不得大于h/250（h为屋架高度）。检查时，可用线锤或经纬仪。校正无误后，立即用电焊焊牢作为最后固定，电焊时应在屋架两端的不同侧同时施焊，以防因焊缝收缩导致屋架倾斜，其他形式的桁架校正方法也与此类似。•（四）天窗架和屋面板的吊装天窗架可与屋架组合一起绑扎吊装或单独吊装。天窗架单独吊装应在天窗架两侧的屋面板吊装后进行。其吊装方法与屋架基本相同，其校正可用工具式支撑进行。屋面板一般有预埋吊环，用带钩的吊索构件吊环即可吊装。为充分利用起重机的起重能力，提高工效，可采用一钩多吊的方法。屋面板的吊装顺序应由两边檐口左右对称地逐块铺向屋脊，以免屋架受荷不均，屋面板对位后。应立即电焊固定。每块屋面板至少有3点与屋架或天窗架焊牢，必须保证焊缝的尺寸和质量。•三、结构吊装方案单层工业厂房结构吊装方案主要解决结构吊装方法，选择起重机，确定起重机的开行路线和平面布置等内容。应根据厂房结构形式，构件的尺寸、重量、安装高度，工程量和工期的要求来确定；同时应充分利用现有的起重设备。（一）结构吊装方法：有分件吊装法、综合吊装法三种。1．分件吊装法：起重机在单位吊装工程内每开行一次，仅吊装一种或几种构件完全部构件，一般分三次开行吊装完全部构件。第一次开行，吊装全部柱子，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；第三次外行，依次按节间吊装屋架、天窗架、屋面板及屋面支撑等。•分件吊装法的特点是操作程序基本相同，准备工作简单，构件吊装效率高且便于管理；可利用更换起重臂长度的方法分别满足各类构件的吊装。目前在单层工业厂房结构安装工程中应用广泛。•（二）起重机的选择起重机的选择包括起重机类型、型号、臂长及起重视数量的确定。是结构安装工程的重要问题，它关系到构件的吊装方法，起重机的开行路线和停机点、构件的平面布置等问题。•1．起重机类型的选择•2．起重机型号的选择起重机类型确定之后，要根据构件的重量、尺寸和安装高度确定起重机型号，使所选起重机的3个工作参数：起重量、起重高度、起重半径满足结构吊装的要求。一台起重机一般都有几种不同长度的起重臂，在厂房结构吊装过程中、如各构件的起重量、起重高度相差较大时，可选用同一型号的起重机，以不同的臂长进行吊装；充分发挥起重机的性能。•在某些情况下，当起重机停机位置受到限制而不能直接开到构件吊装位置附近去吊装构件时，需根据实际情况确定最小起重半径R，根据起重量Q、起重高度H及起重半径R三个参数，查阅性能表或曲线来选择起重机的型号及臂长。同时满足计算的起重量Q、高度H及起重半径R的要求。•当起重机的起重臂需跨过已吊装好的构件左吊装构件时（如跨过屋架去吊装屋面板），为了不使起重臂与已安装好的构件相碰，需求出起重机起吊该构件的最小臂长L及相应的起重半径只，并据此及起重量Q和起重高度H查起重机性能表或曲线，来选择起重机的型号及臂长。确定起重机的最小臂长，可用数解法，也可用图解法（三）起重机的开行路线及停机位置采用分件吊装法时，开行路线有以下几种；1．吊柱时，开行路线有跨边开行和跨中开行两种：2．吊装屋架、屋面板等屋面构件时，起重机大多沿跨中开行。（四）构件的平面布置和吊装前的堆放•构件的平面布置与吊装方法、起重机性能、构件制作方法有关。在选定起重机型号，确定施工方案后，可根据施工现场实际情况制定。•构件的平面布置应考虑以下问题：构件的平面布置可分为预制阶段的构件平面布置和吊装阶段的构件平面布置，两者之间有密切关系，应同时考虑。•1．预制阶段的构件平面布置•（1）柱的布置。柱重量较大，搬动不易，故柱的现场预制位置即为吊装阶段的就位位置。按吊装阶段的排放要求进行布置。有斜向布置和纵向布置两种方式。•在布置时有时由于场地的限制或柱过长，很难做到3点共弧，也可2点共弧。将柱脚与柱基杯口中心安排在起重机半径的圆弧上，绑扎点在弧外的情况。吊装时，先用较大的起重半径吊起柱子，并升起起重臂，当起重半径由变为R后，停止升臂，再按旋转法起吊。•（2）屋架的布置。•屋架一般安排在跨内平卧叠浇预制，每叠3～4榀。布置的方式有3种：正面斜向布置、正反斜向布置及正反纵向布置。应优先考虑采用斜向布置方式，因为它便于屋架的扶直排放。•2．吊装阶段构件的排放布置及运输堆放•由于柱在顶制阶段已按吊装阶段的就位要求进行布置，当柱的混凝土强度达到设计要求