第6章结构安装工程

第6章结构安装工程6.1起重机械自行杆式起重机、塔式起重机、桅杆式起重机1．履带式起重机：结构吊装：将装配式结构的各构件用起重设备安装到设计位置上。机械选择最关键。取决于安装参数；决定了吊装方法与工期。6.1.1自行杆式起重机自行杆式起重机可分为履带式起重机、汽车式起重机与轮胎式起重机。工作参数：Q——起重量。指起重机安全工作所允许的最大起重重物的质量。H——起重高度。指起重吊钩中心至停机面的距离。R——回转半径。指起重机回转中心至吊钩的水平距离。P249图6-1例：屋架重7吨，起吊至18m，吊装构件时的Rmax=？特点：操作灵活，使用方便，有较大的起重能力及工作速度。但行走时速度慢，稳定性较差，不宜超负荷吊装。【解】首先确定臂长L，13m不够，选23m。查曲线：当H=18mR=12.5mQ=7tR=7.3m常用的起重量为：100~500KN最大：3000KNHmax=135m符号名称型号W1-50W1-100W1-200Э-1252W-4A机棚尾部到回转中心距离2900330045003540520B机棚宽度2700312032003120C机棚顶部距地面高度3220367541253675D转平台底面距地面高度1000104511901095E起重臂枢轴中心距地面高度15551700210017002650F起重臂枢轴中心至回转中心的距离10001300160013002340G履带长度3420400549504005M履带架宽度2850320040503200N履带板宽度550675800675J行走底架距地面高度300275390K双足支架顶部距地面高度34804170430041808580表6.1履带式起重机外形尺寸（单位：mm）参数单位型号W1-50W1-100W1-200Э-1252W-4起重臂长度m101818132315304012.5202521273345最大起重半径最小起重半径mm103.7174.5106.012.54.23176.515.54.522.58.0301010.14.015.55.65196.520.36.5425.57.7930.79.0341.111.5起重量最小起重半径时t107.52.015850208209763.456.845.732最大起重半径时t2.6113.51.78.24.31.55.52.51.716.811.383.34.34起升高度最小起重半径时m9.217.217.211191226.83610.717.922.820.526.532.545最大起重半径时m3.77.614.05.816.03.019.025.08.112.717.010.513.516.522.6表6.2履带式起重机性能表臂长10m臂长18m臂长10m（带鹅头）R(m)Q(t)H(m)R(m)Q(t)H(m)R(m)Q(t)H(m)3.710.09.24.57.517.262.017.248.79.056.21781.51656.28.674.116.4101.01465.08.193.015.574.17.5112.314.483.56.5131.812.893.05.4151.410.7102.63.7171.07.6表6.3W1-50型履带式起重机起重特性R(m)臂长13m臂长23m臂长27m臂长30mQ(t)H(m)Q(t)H(m)Q(t)H(m)Q(t)H(m)4.515.011513.011610.0116.59.010.98.01978.010.87.21986.510.46.0195.02395.59.64.9193.8233.626104.82.24.218.93.122.92.925.9114.07.83.718.62.522.62.425.7123.76.53.218.22.222.21.925.4132.917.81.9221.425142.417.51.521.61.124.5152.2171.4210.923.8171.716表6.4W1-100型履带式起重机起重特性Q、H、R的关系：稳定性验算：K1=M稳/M倾≥1.15当仅考虑吊装荷载时：K2=M稳/M倾≥1.4当L一定时：a↑→Q↑、H↑、R↓当a一定时：L↑→Q↓、H↑、R↑当考虑吊装荷载及附加荷载时：2．汽车式起重机：特点：转移迅速，对路面破坏小，但吊重时需使用支腿，因而不能负重行驶，也不适合在松软、泥泞的地面上工作。适用：构件运输装卸作业和结构吊装作业。Q2系列、QY系列、NK-800、GMT-12003．轮胎式起重机：6.1.2塔式起重机：适用：一般工业厂房结构吊装。QL3系列、QYL系列适用：广泛用于多层及高层民用建筑和多层工业厂房结构安装施工。轨道式（QT）、爬升式（QTP）、附着式（QTF）一般式塔式起重机、自升式塔式起重机一般式塔式起重机：QT1-6型、QT-60/80型上回转动臂变幅式自升式塔式起重机（可附着、可固定、可行走、可爬升）QT4-10型多功能自升塔式起重机附着杆的布置形式6.1.3桅杆式起重机：独脚桅杆、悬臂桅杆、人字桅杆、牵缆式桅杆特点：能在比较狭窄的场地使用，制作简单、装拆方便，起重量较大。但灵活性较差，移动困难，起重半径小，且须拉设较多的缆风绳。适用：安装工程量比较集中的工程。6.2.1卷扬机：6.2索具设备1．分类：JJK型：垂直、水平运输和打桩作业。单筒、双筒。4.0~50KNJJM型：结构吊装、钢筋冷拉、预应力筋张拉作业。单筒30~200KN2．技术参数：卷筒牵引力、钢丝绳的速度、卷筒容绳量la≤2°l≥15a（b）水平锚固法3．卷扬机的固定方法（a）螺栓锚固法（c）立桩锚固法（d）压重锚固法6.2.2滑轮组：6.2.3钢丝绳：式中：6.2.4横吊梁：KQS11nnfffKKFFgg滑轮组的跑头拉力：规格：6×19+1、6×37+1、6×61+1钢丝绳的允许拉力：α——钢丝绳破断拉力换算系数；0.85、0.82、0.80Fg——钢丝绳的破断拉力总和；K——钢丝绳安全系数；普通钢丝绳的截面用途：减少起吊高度，满足水平夹角要求；钢丝绳破断拉力换算系数钢丝绳结构换算系数6×190.856×370.826×610.80钢丝绳安全系数用途安全系数用途安全系数作揽风绳3.5作吊索（无弯曲）6～7用于手动起重设备4.5作捆绑吊索8～10用于电动起重设备5～6用于载人升降机146.3单层工业厂房结构安装6.3.1构件吊装前的准备工作：施工工艺：⑴柱的绑扎：按柱起吊后柱身的直立状态：直吊法、斜吊法一点、两点绑扎→起吊→就位→临时固定→校正→最后固定包括：三通一平、准备吊索与吊具、基础准备、构件的运输堆放及拼装加固、检查清理、弹线编号等。6.3.2构件吊装工艺：绑扎、吊升、对位、临时固定、校正、最后固定。1．柱的吊装：吊装方法：按柱从平卧位置到直立位置的运动状态：旋转法、滑行法⑵柱的起吊：单机吊装、双机抬吊旋转法：柱子的绑扎点、柱脚中心、基础杯口中心三点共弧，柱脚靠近杯口。升钩回转至柱直立。滑行法：柱子的绑扎点、基础杯口中心两点共弧，绑扎点靠近杯口。收钩至柱直立。⑶柱的对位与临时固定：楔块⑷柱的校正：平面位置、标高、垂直度方法：千斤顶校正法、钢管撑杆法、缆风绳⑸柱的最后固定：细石砼（高一级）、二次浇筑。25%2．吊车梁的吊装：绑扎→起吊→就位→校正→固定校正：垂直度、平面位置（直线度、轨距）、标高方法：通线法、仪器放线法3．屋架的吊装：绑扎→翻身、扶直→临时就位→吊装→就位→临时固定→校正→最后固定⑴屋架的绑扎：L≤18m，二点绑扎；L＞18m，四点绑扎；L≥30m，横吊梁。⑵屋架的扶直、就位：正向扶直、反向扶直⑶屋架的校正：垂直度：经纬仪、垂球工具式支撑P195图6-326.3.3结构的吊装方案：1．结构的吊装方法：分件吊装法、综合吊装法在拟定单层工业厂房结构安装方案时，应着重解决结构吊装方法、起重机的选择、起重机的开行路线和构件的平面布置等。■综合吊装法：是指起重机开行一次，分节间安装完所有的各种类型的构件。■分件吊装法：起重机在每开行一次仅安装一种或两种构件。通常分三次开行安装完所有构件。2．起重机的选择：21QQQ⑴起重量：类型：跨度、高度、重量、尺寸、现场条件、设备情况等。型号：Q、H、R式中：Q——起重机的起重量，t；Q1——构件的重量，t；Q2——索具的重量，t。4321hhhhH⑵起重高度：式中：H——起重机的起重高度，m；h1——安装支座表面高度，m；h2——安装间隙，≥0.2m；h3——绑扎点至构件吊起后底面的距离，m；h4——索具高度，m；自绑扎点至吊钩中心。⑶起重半径R：数解法、图解法当起重机可以不受限制地开到构件吊装位置附近吊装构件时，对起重半径没有什么要求。当起重机不能直接开到构件吊装位置附近去吊装构件时，就需要根据起重量、起重高度、起重半径三个参数，查阅起重机的性能表或性能曲线来选择起重机的型号及起重臂的长度。当起重机的起重臂需要跨过已安装好的结构构件去吊装构件时，为了避免起重臂与已安装的结构构件相碰，则需求出起重机的最小臂长及相应的起重半径。此时，可用数解法或图解法。aaa数解法求所需最小起重臂长：cossin21gahllL式中：h——起重臂下铰至吊装构件支座顶面的高度，m，h=h1-E；h1——支座高度，m；a——起重钩需跨过已安装好的构件的水平距离，m；g——起重臂轴线与已安装好的构件间的水平距离，至少取1m；H——起重高度，m；d——吊钩中心至定滑轮中心的最小距离。一般取2.5~3.5m；α——起重臂的仰角。3arctangah图解法求起重机的最小起重臂长度：第一步选定合适的比例，绘制厂房一个节间的纵剖面图；绘制起重机吊装屋面板时吊钩位置处的垂线y—y；根据初步选定的起重机的E值绘出水平线H—H；第三步连接AP点，其延长线与H—H相交于一点B，线段AB即起第四步求Lmin。以点P为圆心，向顺时针方向略微旋转，得A1B1，与AB比较。第二步在所绘的纵剖面图上，自屋架顶面中心向起重机方向水平量出一距离g，g至少取1m，定出点P；按满足吊装要求的起重臂上定滑轮中心点的最小高度，在垂线y—y上定出点A。3．起重机的开行路线及构件的平面布置：⑴开行路线：吊装屋架、屋面板等屋面构件时，起重机宜跨中开行；吊装柱子时，则视跨度大小、构件尺寸、质量及起重机性能，可沿跨中开行或跨边开行。⑵平面布置：柱：斜向布置、纵向布置屋架：斜向布置、正反斜向布置、正反纵向布置P279图6-42⑶安装阶段屋架的排放布置及运输堆放①屋架的扶直排放屋架可靠柱边斜向排放或成组纵向排放。A屋架的斜向排放确定屋架斜向排放位置的方法可按下列步骤作图：◆确定起重机安装屋架时的开行路线及停机点。B屋架的成组纵向排放屋架纵向排放时，一般以4～5榀为一组靠柱边顺轴线纵向排放。◆确定屋架的排放范围。◆确定屋架的排放位置。6.4钢结构安装6.4.1钢结构的材料：建筑钢材、焊条、螺栓钢构件制作的工艺流程：放样、号料和切割→矫正和成型→边缘和球节点加工→制孔和组装→焊接和焊接检验→表面处理→涂装和编号→构件验收与拼装6.4.2钢结构的安装工艺：1．钢构件的运输和存放:2．构件的安装和校正：定位轴线、基础轴线、标高、地脚螺栓位置等。钢柱、吊车梁、钢屋架及时形成空间刚度单元（保证结构的稳定性）3．钢构件的连接和固定：连接方式：焊接连接的基本要求：施工单位对首次采用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊后热处理等，应按国家现行的《建筑钢结构焊接规程》和《钢制压力容器焊接工艺评定》的规程进行焊接工艺评定，并确定出焊接工艺。终拧：高强螺栓的最后拧紧步骤，可减小先拧与后拧的高强度螺栓预拉力的差别。复拧：对大型节点而增加的拧紧步骤，是为了减少初拧后过大的螺栓预拉力损失。6.4.3空间网架结构吊装：高空散装法、分条或分块安装法、高空滑移法、整体吊装法、整体提升法、整体顶升法传统安装技术高空散装法分条或分块安装法现代安装技术整体吊装法浦东国际机场二期航站楼，中