土木工程施工讲义第18讲(结构吊装施工)

土木工程施工邵阳学院土木专业第18讲结构吊装施工1单层工业厂房结构吊装2结构吊装方案3大跨度结构吊装邵阳学院杨宗耀（教授级高工）第7章结构安装工程土木工程施工邵阳学院土木专业1单层工业厂房结构吊装⑴清理场地、平整压实道路、敷设水电管线；⑵构件运输与堆放；⑶杯口基础的顶面标线和杯底找平；1.1吊装前的准备工作⑷构件的全面检查、弹线及编号；⑸构件的临时加固；⑹吊装用辅助工具准备。基础的准线第18讲结构吊装施工共63页第1页柱子的准线单层工业厂房的结构吊装土木工程施工邵阳学院土木专业1.2构件吊装工艺柱的吊装有单机一点起吊（中小型柱）、两点起吊或双机抬吊（重型柱或配筋少而细长的柱）等方法。1.2.1柱的吊装柱的绑扎位置和点数根据柱的形状、断面、长度、配筋部位和起重机性能确定。自重13t以下的中小型柱常绑扎一点，重型柱或配筋少而细长的柱则需绑扎两点甚至三点。有牛腿的柱，一点绑扎的位置常选在牛腿以下，上柱较长时也可选在牛腿以上；工型断面柱的绑扎点应选在矩形断面处；双肢柱的绑扎点应选在平腹杆处。⑴柱的绑扎1单层工业厂房结构安装共63页第2页土木工程施工邵阳学院土木专业①斜吊绑扎法当柱平卧起吊的抗弯刚度满足要求时采用斜吊绑扎法。此法柱无需翻身，起重钩低于柱顶，当柱身较长、起重机臂长不够时较为方便。但因柱身倾斜，起吊后柱身与杯底不垂直，对中就位较困难。斜吊法绑扎示意1.2构件吊装工艺共63页第3页柱的斜吊绑扎法土木工程施工邵阳学院土木专业②直吊绑扎法当柱平卧起吊的抗弯刚度不足时，需先将柱翻身后再绑扎起吊。此法吊索从柱两侧引出，上端通过卡环或滑轮挂在铁扁担上，柱身成垂直状态，便于插入杯口和对中校正，由于铁扁担高于柱顶，起重臂长度稍长。直吊法绑扎示意1.2构件吊装工艺共63页第4页土木工程施工邵阳学院土木专业排架柱翻身绑扎起吊（二点绑扎）1.2构件吊装工艺共63页第5页土木工程施工邵阳学院土木专业⑵柱的起吊单机吊装柱的常用方法有旋转法和滑行法。双机抬吊的常用方法有滑行法和递送法。1.2构件吊装工艺叠层平卧的柱在翻身柱的直吊绑扎法共63页第6页土木工程施工邵阳学院土木专业柱布置时柱脚靠近杯口，柱的绑扎点、柱脚与杯口中心三者均位于起重半径的园弧上（即三点共弧），起吊时，起重机边升钩、边回转，使柱绕柱脚旋转而成直立状态，吊离地面插入杯口。①旋转法用旋转法吊柱旋转法振动小、效率高，一般中小型柱多采用旋转法吊升，但此法对起重机的回转半径和机动性要求较高，适用于自行杆式（履带式）起重机吊装；1.2构件吊装工艺共63页第7页点击动画旋转法吊柱土木工程施工邵阳学院土木专业②滑行法（单机）柱布置时吊点靠近杯口，柱的绑扎点与杯口中心均位于起重半径的园弧上（即两点共弧），起吊时，起重机只升钩、不回转，使柱脚沿地面滑行，至柱身直立吊离地面插入杯口。用滑行法吊柱此法的特点是柱的布置灵活、起重半径小、起重杆不转动，操作简单，适用于柱子较长较重、现场狭窄或桅杆式起重机吊装。1.2构件吊装工艺共63页第8页点击动画滑行法吊柱土木工程施工邵阳学院土木专业③滑行法（双机）柱应斜向布置，起吊绑扎点尽量靠近基础杯口。吊装步骤：柱翻身就位→柱脚下设置托板、滚筒，铺好滑道→两机相对而立、同时起钩将柱吊离地面→同时落钩、将柱插入基础杯口。双机抬吊滑行法1.2构件吊装工艺共63页第9页土木工程施工邵阳学院土木专业④递送法柱斜向布置，起吊绑扎点尽量靠近杯口。主机起吊上柱，副机起吊柱脚。随着主机起吊，副机进行跑吊和回转，将柱脚递送至杯口上方，主机单独将柱子就位。双机抬吊递送法1.2构件吊装工艺共63页第10页土木工程施工邵阳学院土木专业⑶就位和临时固定对位：直吊法时，应将柱悬离杯底30～50mm处对位，斜吊法时则需将柱送至杯底，在吊索的一侧的杯口插入两个楔子，再通过起重机回转使其对位。对位时，在柱四周向杯口内放入8只楔子，用撬棍拨动柱脚，使吊装准线对准杯口上的吊装准线。临时固定：对位后，应将塞入的8只楔子逐步打紧作临时固定，以防对好线的柱脚移动。细长柱子的临时固定应增设缆风。1.2构件吊装工艺共63页第11页土木工程施工邵阳学院土木专业⑷校正标高校正在吊装前通过调整杯底标高已经校正；定位轴线校正通过对位在临时固定前已经校正。柱的校正主要是垂直度的校正，用两台经纬仪从柱的两个垂直方向同时观测柱的正面和侧面的中心线进行校正。柱的平面位置校正主要有钢钎校正法、反推法两种方法。反推法校正柱平面位置钢钎法校正柱垂直度柱的垂直度校正1.2构件吊装工艺共63页第12页土木工程施工邵阳学院土木专业垂直度的校正方法垂直度校正的常用方法有：螺旋千斤顶校正法（平顶、斜顶、立顶）、敲打楔块法、钢管撑杆校正法、缆风校正法等。立顶法校正柱垂直度平顶法校正柱垂直度1.2构件吊装工艺共63页第13页土木工程施工邵阳学院土木专业⑸最后固定校正完后应及时在柱底四周与基础杯口的空隙之间浇筑细石砼,捣固密实，使柱完全嵌固在基础内作为最后固定。浇筑工作分两次进行，第一次浇至楔块底面，待砼强度达25%设计强度后，拔出楔块再第二次浇筑砼至杯口顶面。1.2构件吊装工艺钢结构柱与基础联接的灌浆模板钢结构柱的柱脚灌浆共63页第14页土木工程施工邵阳学院土木专业1.2.2吊车梁的吊装吊车梁的吊装必须在基础杯口二次灌浆的砼强度达设计强度的70%以上方可进行。吊车梁应两点绑扎、对称起吊，两端用溜绳控制。就位时缓慢落钩，一次对好纵轴线，避免在纵轴线方向撬动吊车梁而导致柱偏斜。吊车梁的标高误差可在轨道安装时调整。吊车梁的安装吊车梁的吊装1.2构件吊装工艺共63页第15页土木工程施工邵阳学院土木专业钢吊车梁的安装吊车梁跨外吊装吊装完毕的排架柱与吊车梁（分件吊装法）1.2构件吊装工艺共63页第16页土木工程施工邵阳学院土木专业⑴屋架的翻身扶直屋架都平卧生产，吊装前必须先翻身扶直。由于屋架平面刚度差，翻身中易损坏，18m以上的屋架应在屋架两端用方木搭设井字架，高度与下一榀屋架上平面同，以便屋架扶直后搁置其上。扶直方法有正向扶直和反向扶直，应尽可能采用正向扶直。屋架重叠生产的翻身扶直1.2.3屋盖的吊装1.2构件吊装工艺共63页第17页土木工程施工邵阳学院土木专业24m以上的屋架当验算抗裂度不够时，可在屋架下弦中节点处设置垫点，使屋架在翻身过程中下弦中节点始终着实。扶直后，下弦的两端应着实、中部则悬空，因此中垫点的厚度应适中。屋架高度＞1.7m时，应加绑木、竹或钢管横杆，以加强屋架平面刚度。屋架设置中垫点的翻身扶直屋架的绑扎加固方法1.2构件吊装工艺共63页第18页土木工程施工邵阳学院土木专业⑵屋架的绑扎方法屋架绑扎点应设在上弦节点处，左右对称。吊点的数目及位置一般由设计确定，设计无规定时应经吊装验算确定。当屋架跨度≤18m时采用两点绑扎；屋架跨度为18～24m时采用四点绑扎；跨度为30～36m时采用9m横吊梁、四点绑扎。吊索与水平面的夹角不小于450。屋架两点绑扎屋架四点绑扎用横吊梁四点绑扎≤18m18～24m30～36m1.2构件吊装工艺共63页第19页土木工程施工邵阳学院土木专业⑶屋架的吊升屋架起吊后保持水平、不晃动、倾翻，吊离地面50cm后将屋架中心对准安装位置中心，然后徐徐垂直升钩，吊升超过柱顶约30cm，用溜绳旋转屋架使其对准柱顶，落钩时应缓慢进行，并在屋架接触柱顶时即刹车进行对位；升钩时屋架对准跨度中心屋架的多机抬吊1.2构件吊装工艺共63页第20页土木工程施工邵阳学院土木专业钢屋架吊装钢屋面梁吊装钢筋砼屋架吊装1.2构件吊装工艺共63页第21页土木工程施工邵阳学院土木专业⑷对位及临时固定屋架对位应以定位轴线为准。第一榀屋架就位后在其两侧用四根缆风临时固定，并用缆风来校正垂直度。其它屋架用两根屋架工具式校正器撑牢在前一榀屋架上。第一榀屋架用缆风临时固定其它屋架的临时固定15m跨以内的屋架用1根校正器，18m以上的屋架用2根校正器。临时固定稳妥后吊车方能脱钩。1.2构件吊装工艺共63页第22页土木工程施工邵阳学院土木专业⑸校正与最后固定屋架的垂直偏差可用锤球或经纬仪检查，在屋架的中间和两端设置三处卡尺。挑出屋架中心线50cm，观测三个卡尺的标志是否在同一垂直面上，存在误差时，转动工具式屋架校正器上螺栓加以校正，在屋架两端的柱底上嵌入斜垫铁。屋架校正器屋架垂直度校正校正无误后立即用电焊固定，焊接时应在屋架的两侧同时对角施焊，不得同侧同时施焊。1.2构件吊装工艺共63页第23页土木工程施工邵阳学院土木专业1.2.4天窗架、屋面板吊装天窗架常用单独吊装，也可与屋架拼装成整体同时吊装。单独吊装时，应待屋架两侧屋面板吊装后进行，采用两点或四点绑扎，并用工具式夹具或园木进行临时加固。屋面板多采用一钩多块叠吊或平吊法，以发挥起重机的效能。吊装顺序：由两边檐口开始，左右对称逐块向屋脊安装，避免屋架承受半跨荷载。屋面板对位后应立即焊接牢固，每块板不少于三个角点焊接。天窗架的绑扎、吊装多块叠吊多块平吊1.2构件吊装工艺共63页第24页土木工程施工邵阳学院土木专业2结构吊装方案结构吊装方案的内容包括：起重机的选择、单位工程吊装方法和主要构件吊装方法的选择、吊装工程顺序安排和构件平面布置等问题。2.1起重机的选择包括起重机的类型选择、起重机型号选择和起重机数量的确定。第18讲结构吊装施工共63页第25页人字扒杆加藤全液压汽车起重机三一重工履带起重机土木工程施工邵阳学院土木专业2.1.1起重机的类型选择选择起重机类型需综合考虑的因素：●结构的跨度、高度、构件重量和吊装工程量；●施工现场条件；●工期要求；●施工成本要求；●本企业或本地区现有起重设备状况。一般来说，吊装工程量较大的单层装配式结构宜选用履带式起重机；工程位于市区或工程量较小的装配式结构宜选用汽车式起重机；道路遥远或路况不佳的偏僻地区吊装工程则可考虑独脚或人字扒杆或桅杆式起重机等简易起重机械。对多层装配式结构，常选用大起重量的履带式起重机或塔式起重机；对高层或超高层装配式结构则需选用附着式或内爬式塔式起重机。2.1起重机的选择共63页第26页土木工程施工邵阳学院土木专业2.1.2起重机型号的选择选择原则：所选起重机的三个参数，即起重量Q、起重高度H、工作幅度（回转半径）R均需满足结构吊装要求。Q≥Q1＋Q2⑴起重量单机吊装起重量按下式选择：Q1——构件重量（t）；Q2——索具重量（t）。2.1起重机的选择共63页第27页漕泾电厂锅炉框架大板梁吊装土木工程施工邵阳学院土木专业⑵起重高度起重机的起重高度（停机面至吊钩的距离）H按下式计算：H≥h1＋h2＋h3＋h4h1——安装支座表面高度（m）；h2——安装间隙，应不小于0.3m；h3——绑扎点至构件起吊后底面的距离（m）；h4——索具高度（m,绑扎点至吊钩的距离）.起重高度计算图2.1起重机的选择共63页第28页土木工程施工邵阳学院土木专业⑶起重半径当起重机的停机位不受限制时，对起重半径没有要求；当起重机的停机位受限制时，需根据起重量、起重高度和起重半径三个参数查阅起重机性能曲线来选择起重机的型号及臂长；当起重机的起重臂需跨过已安装的结构去吊装构件时，为避免起重臂与已安装结构相碰，则就采用数解法或图解法求出起重机的最小臂长及起重半径。用图解法求起重臂的最小长度2.1起重机的选择共63页第29页土木工程施工邵阳学院土木专业2.2结构吊装方法单层工业厂房的结构吊装有分件安装法和综合吊装法两种。2.2.1分件吊装法（亦称大流水法）分件吊装的顺序起重机每开行一次，仅吊装一种或两种构件。第一次开行，吊完全部柱子，并完成校正和最后固定工作；第二次开行，安装吊车梁、联系梁及柱间支撑等；第三次开行，按节间吊装屋架、天窗架、屋面支撑及屋面板等。分件吊装的优点是构件可分批进场，更换吊具少，吊装速度快；缺点是起重机开行路线长，不能为后续工作及早提供工作面。2结构吊装方案共63页第30页土木工程施工邵阳学院土木专业分件吊装法起重机第一次开行，吊完全部柱子，并完成校正和最后固定工作。2.2结构吊装方法共63页第31页土木工程施工邵阳学院土木专业2.2.2综合吊装法是将多层房屋划分为