结构安装工程-2单层厂房

第五章结构安装工程第二节单层工业厂房结构安装一、安装前准备工作吊装前的准备工作包括：清理及平整场地，铺设道路，敷设水电管线，准备吊具、索具，构件的运输、就位、堆放、拼装与加固、检查、弹线、编号，基础的准备等。（一）构件检查、弹线与编号1、为保证工程质量，在构件吊装前对全部构件要进行一次质量检查：1）构件的型号、数量、外形尺寸、预埋件位置及尺寸、构件混凝土的强度以及构件有无损伤，变形、裂缝等。2）构件混凝土的强度应不低于设计规定的吊装强度。一般柱的混凝土强度应不低于设计强度等级的70％，跨度较大的梁及屋架的混凝土强度要达到100％设计强度等级，在吊装预应力屋架时，孔道灰浆的强度应不低于15N／mm2。①柱应检查总长度，柱脚到牛腿的长度，柱底面的平整度、柱截面尺寸及各种预埋件的位置和尺寸。②屋架应检查总长度、侧向弯曲、各预埋件的位置。③吊车梁应检查总长度、高度、侧向弯曲、各预埋件的位置。外形尺寸检查的要求2、弹线、编号弹线：构件经质量检查及清理后，在构件表面弹出吊装准线．作为吊装对位、正的依据。①柱应在柱身的三个面上弹出几何中心线（两个小面一个大面），作为吊装准线，此线应与柱基础杯口上吊装准线相吻合。对于工字型截面柱除应弹出几何中心线外，还应在其翼缘部分弹一条与中心线平行的线，以避免校正时产生观测视差。此外，在柱顶面和牛腿面上要弹出屋架及吊车梁的吊装准线。编号：在对构件弹线的同时，应接设计图纸将构件逐个，并标志在明显部位；对于上、下难以分辨的构件尚应注明上字，并均应标在统一的位置上。②屋架应在上弦顶面弹出几何中心线，并从跨中央向两端分别弹出天窗架，屋面板的吊装准线；在屋架的两个端头弹出屋架的吊装准线，以便屋架安装对位及校正。③吊车梁应在两端面及顶面弹出吊装准线。（二）杯形基础的准备工作先检查杯口的尺寸，再在基础顶面弹出十字交叉的安装中心线，用红油漆画上三角形标志。在浇筑杯形基础时，应保证定位轴线及杯口尺寸准确。同时，为了便于调整柱子牛腿面的标高，杯底浇筑后的标高较设计标高低50mm。二、构件吊装工艺装配式单层厂房的结构构件有：柱、吊车梁、连系梁、屋架、天窗架、屋面板等。预制构件的吊装程序：绑扎、起吊、对位、临时固定、校正及最后固定等工序。现场预制的构件有些还需要翻身扶正后，才进行吊装。（一）柱子吊装单层工业厂房钢筋混凝土柱一般均为现场预制，其截面形式有矩形，工字形、双肢形等。当混凝土的强度达到75％混凝土强度标准值以上时方可吊装。柱的吊装方法：按柱起吊后柱身是否垂直，分为直吊法和斜吊法；按柱在起吊过程中柱身运动的特点，分为旋转法和滑行法。1、柱的绑扎在制模、浇混凝土前，就要确定绑扎方法，在绑扎点预埋吊环、预留孔洞或底模悬空，以便绑扎时能穿钢丝绳。柱子的绑扎点数目和位置，视柱子的外形、长度、配筋和起重机性能确定常用的绑扎方法：一点绑扎斜吊法一点绑扎直吊法两点绑扎斜吊法两点绑扎直吊法一点绑扎斜吊法当柱子的宽面抗弯能力满足吊装要求时，可采用一点绑扎斜吊法。优点：直接把柱子在平卧的状态下，从底模上吊起，不需翻身，也不用铁扁担；其次，柱身起吊后呈倾斜状态，吊索在柱子宽面的一侧，起重钩可低于柱顶，当柱身较长，起重杆长度不足时，可用此法绑扎。缺点：柱身倾斜，就位时对正比较困难。一点绑扎直吊法当柱平放起吊的抗弯强度不足时，需将柱翻身，然后起吊。采用这种方法，柱吊起后呈竖直状态。优点：柱翻身后刚度大，抗弯能力强；起吊后柱与基础杯底垂直，容易对位。缺点：采用这种绑扎起吊方法，柱要预先翻身，一般需用横吊梁，起重机吊钩超过柱顶，需要的起重高度比斜吊法大，起重臂要比斜吊法长。2、柱的起吊柱子的吊装方法，根据柱子重量、长度、起重机性能和现场施工条件而定。重型柱子有时可采用两台起重机抬吊。采用单机吊装时，有单机吊装旋转法和单机吊装滑行法。1）单机吊装旋转法（见动画）旋转法吊装柱时，柱的平面布置要做到：绑扎点，柱脚中心与柱基础杯口中心三点同弧，在以吊柱时起重半径R为半径的圆弧上，柱脚靠近基础。起吊时起重半径不变，起重臂边升钩，边回转。柱在直立前，柱脚不动，柱顶随起重机回转及吊钩上升而逐渐上升，使柱在柱脚位置竖直。然后，把柱吊离地面约20~30厘米，回转起重臂把柱吊至杯口上方，插入杯口。采用旋转法，柱受振动小，生产率高。2）单机吊装滑行法（见动画）采用滑行法吊装柱时，柱的平面布置要做到：绑扎点，基础杯口中心二点同弧，在以起重半径R为半径的圆弧上，绑扎点靠近基础杯口。柱起吊时，起重臂不动，起重钩上升，柱顶上升，柱脚沿地面向基础滑行，直至柱竖直。然后，起重臂旋转，将柱吊至柱基础杯口上方，插入杯口。这种起吊方法，因柱脚滑行时柱受震动，起吊前应对柱脚采取保护措施。这种方法宜在不能采用旋转法时采用。3、柱的对位与临时固定柱子对位是将柱子插入杯口并对准安装准线的一道工序。临时固定是用楔子等将已对位的柱子作临时性固定的一道工序。柱子插入杯口后，应使柱身大体垂直。在柱脚离杯底30一50mm时，停止吊钩下降，开始对位。对位时，先在柱基础四边各放两块楔块(共八块)，并用撬棍拨动柱脚，使柱的吊装准线对准杯口顶面的吊装准线。对位后，将8只楔块略加打紧，放松吊钩，让柱靠自重沉至杯底。再观察一下吊装中心线对准的情况，若已符合要求，立即用大铁锤将楔块打紧，将柱临时固定。当柱基础的杯口深度与柱长之比小于1／20，或柱具有较大牛腿时，仅靠柱脚处的楔块将不能保证临时固定的稳定，这时则应采取增设缆风绳或加斜撑等措施来加强柱临时固定的稳定。4、校正柱吊装以后要做平面位置、标高及垂直度等三项内容的校正。柱的平面位置在柱的对位时已校正好，而柱的标高在柱基础杯底抄平时已控制在允许范围内，故柱吊装后主要是校正垂直度。垂直度的检查当偏差值较大时，则可用螺旋千斤顶平顶法、螺旋千斤顶斜顶法、钢管支撑斜顶法、千斤顶立顶法等方法进行校正。5、柱子的最后固定柱子采用浇灌细石混凝土的方法最后固定。为防止柱子在校正后被大风或木楔变形使柱子产生新偏差，灌缝工作应在校正后立即进行，其强度等级应比原构件的混凝土强度等级提高一级。灌缝时，应将柱底杂物清理干净，并要洒水湿润。在灌混凝土和振捣时不得碰撞柱子或楔子。灌混凝土要分两次进行，第一次灌至楔子底，待混凝土强度达到25%后，拔去楔子，再灌满混凝土。第一次灌筑后，柱可能会出现新的偏差，其原因可能是振捣混凝土时碰动了楔块，或者两面相对的木楔因受潮程度不同，膨胀变形不一产生的，故在第二次灌筑前，必须对柱的垂直度进行复查，如超过允许偏差，应予调整。（二）吊车梁吊装由于吊车梁的高度小，长度小，一般采用平吊法（吊装时的状态与使用时工作状态一致）。吊车梁、屋架吊装一般都是采用平吊法，吊车梁的临时固定不用进行，只需做校正和最后固定工作。吊车梁的吊装必须在柱子杯口二次灌注混凝土的强度达75%设计强度后进行。1、绑扎、起吊、就位、临时固定吊车梁绑扎时，两根吊索要等长，绑扎点对称设置，吊钩对准梁的重心，以使吊车梁起吊后能基本保持水平。2、校正、最后固定吊车粱吊装后，需校正标高、平面位置和垂直度。平面位置的校正，主要是检查吊车粱的纵轴线以及两列吊车梁之间的跨距LK是否符合要求。（三）屋架吊装1、屋架绑扎屋架的绑扎点应选在上弦节点处，左右对称；绑扎中心（即各支吊索的合力作用点）必须高于屋架重心，使屋架起吊后基本保持水平，不晃动、不倾翻；吊索与水平线的夹角不宜小于45°，以免屋架承受过大的横向压力，必要时可采用横吊梁。2、扶直与就位钢筋混凝土屋架的侧向刚度较差，扶直时由于自重影响，改变了杆件的量力性质，特别是上弦杆极易扭曲，造成屋架扭伤，因此，在屋架扶直时必须采取一定措施，严格遵守操作要求，才能保证安全施工。屋架扶直时，由于起重机与屋架的相对位置不同，可分为正向扶直和反向扶直，①正向扶直。起重机位于屋架下弦一边，首先以吊钩对准屋架中心，收紧吊钩。然后略略起臂使屋架脱模。接着起重机升钩并起臂，使屋架以下弦为轴，缓缓转为直立状态。②反向扶直。起重机位于屋架上弦一边，首先以吊钩对准屋架中心，收紧吊钩。接着起重机升钩并降臂，使屋架以下弦为轴缓缓转为直立状态。正向扶直与反向扶直最主要的不同点，是在扶直过程中，一为升臂，一为降臂。升臂比降臂易于操作且较安全，故应尽可能采用正向扶直。由于屋架一般都叠浇预制，为防止屋架扶直过程中的碰撞损坏，可选用以下两种措施：在屋架端头搭设道木墩法放钢筋棍法3、起吊、对位和临时固定起吊：先将屋架吊离地面约300mm，并将屋架转运至吊装位置下方，然后再起钩，将屋架提升超过柱顶约300mm，进行与柱顶的对位。对位：以建筑物的定位轴线为准。临时固定：第一榀屋架的临时固定必须十分可靠，因为这时它只是单片结构，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。之后屋架的临时固定，是用工具式支撑撑牢在第一榀屋架上。4、校正与最后固定屋架的竖向偏差可用垂球或经纬仪检查。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，避免两端同侧施焊而影响屋架的垂直度。预制混凝土构件单层工业厂房吊装时，一般先吊装预制柱，可同步吊装吊车梁。吊装屋架时必须同步安装必要的屋架间连系撑，形成必要的稳定区格。厂房端部屋架间跨中竖向连系桁架下弦系杆屋架间水平剪刀撑屋架间端部竖向连系桁架（四）天窗架和屋面板的吊装天窗架可以单独吊装，也可以在地面上先与屋架拼装成整体后同时吊装。后者虽然减少了高空作业，但对起重机的起重量及起重高度要求较高。目前钢筋混凝土天窗架采用单独吊装的方式较多。天窗架单独吊装时，应在天窗架两侧的屋面板吊装后进行，其吊装过程与屋架基本相同。屋面板的吊装一般采用一钩多块叠吊法或平吊法。吊装顺序应由两边檐口向屋脊对称进行，避免屋架承受半边荷载，以利于屋架稳定。为提高吊装效率，屋面板可采用叠吊，图为两块屋面板的叠吊。屋面板吊装大型屋面板的安装应注意对称，防止屋架承受偏心荷载，引起非对称荷载下的坍塌。屋面板对称安装三、结构安装方案单层工业厂房结构的特点是：平面尺寸大，承重结构的跨度与柱距大，构件类型少，构件重量大，厂房内还有各种设备基础(特别是重型厂房)等。在拟定结构吊装方案时，应着重解决起重机的选择、结构吊装方法、起重机开行路线、构件平面布置等问题。（一）起重机选择起重机的选择包括：选择起重机的类型，型号和数量。1、起重机的类型的选择起重机的类型主要是根据厂房的结构特点、跨度、构件重量、吊装高度、吊装方法及现有起重设备条件等来确定。要综合考虑其合理性、可行性和经济性。一般中小型厂房跨度不大，构件的重量及安装高度也不大，厂房内的设备多在厂房结构安装完毕后进行安装，所以多采用履带式起重机、轮胎式起重机或汽车式起重机，以履带式起重机应用最普遍。2、起重机型号及起重臂长度的选择起重机的类型确定之后，还需要进一步选择起重机的型号及起重臂的长度。在具体选用起重机型号时，应使所选起重机的三个工作参数：起重量Q、起重高度H、起重半径R，均应满足结构吊装的要求。1）起重量Q选择的起重机的起重量，必须大于所安装构件的重量与索具重量之和，即：式中：Q--起重机的起重量(KN)；Q1--构件的重量KN；Q2--索具的重量(kN)。12QQQ2）起重高度H选择的起重机的起重高度，必须满足所吊装的构件的安装高度要求式中H--起重机的起重高度(米)，从停机面算起至吊钩中心h1--安装支座表面高度(米)，从停机面算起；h2--安装间隙，视具体情况而定，但不小于0．2米；h3--绑扎点至起吊后构件底面的距离(米)；h4--索具高度(米)，自绑扎点至吊钩中心的距离，视具体情况而定1234Hhhhh3）起重半径R起重半径的确定一般有三种情况：（1）起重机可以不受限制地开到吊装位置附近去吊装构件时，对起重半径R没有要求，根据计算的起重量Q及起重高度H，来选择起重机的型号及起重臂长度L，根据Q、H查得相应的起重半径R，即为起吊该构