钢结构吊装技术工法样本.doc

钢结构吊装工法一、构件吊装工艺(一)柱子吊装1、柱及基础弹线、杯底抄平(1)弹线柱应在柱身三个面弹出安装中心线、基础顶面线、地坪标高线。矩形截面柱安装中心线按几何中心线；工字形截面柱除在矩形部分弹出中心线外，为便于观察和避免视差，还应在翼缘部位弹一条和中心线平行线。另外，在柱顶和牛腿顶面还要弹出屋架及吊车梁安装中心线。基础杯口顶面弹线要依据厂房定位轴线测出，并应和柱安装中心线相对应，以作为柱安装、对位和校正时依据。(2)杯底抄平杯底抄平是对杯底标高进行一次检验和调整，以确保柱吊装后牛腿顶面标高正确。调整方法是：首先，测出杯底实际标高h1，量出柱底至牛腿顶面实际长度h2；然后，依据牛腿顶面设计标高h和杯底实际标高h1之差，可得柱底至牛腿顶面应有长度h3（h3=h-h1）；其次，将其（h3）和量得实际长度（h2）相比，得到施工误差即杯底标高应有调整值h（h=h3-h2=h-h1-h2），并在杯口内标出；最终，施工时，用12水泥砂浆或细石混凝土将杯底抹平至标志处。为使杯底标高调整值（h）为正值，柱基施工时，杯底标高控制值通常均要低于设计值50mm。比如，柱牛腿顶面设计标高+7.80，杯底设计标高-1.20，柱基施工时，杯底标高控制值取-1.25，施工后，实测杯底标高为-1.23，量得柱底至牛腿面实际长度为9.01m，则杯底标高调整值为h=h-h1-h2=7.80+1.23-9.01=+0.02m。2、柱绑扎柱通常均在现场就地预制，用砖或土作底模平卧生产，侧模可用木模或组合钢模。在制作底模和浇筑混凝土之前，就要确定绑扎方法、绑扎点数目和位置，并在绑扎点预埋吊环或预留孔洞，方便在绑扎时穿钢丝绳。柱绑扎方法、绑扎点数目和位置，要依据柱形状、断面、长度、配筋和起重机起重性能确定。(1)绑扎点数目和位置柱绑扎点数目和位置应按起吊时由自重产生正负弯矩绝对值基础相等且不超出柱许可值标正确定，以确保柱在吊装过程中不折断、不产生过大变形。中、小型柱大多可绑扎一点，对于有牛腿柱，吊点通常在牛腿下200mm处。重型柱或配筋少而细长柱（如抗风柱），为预防起吊过程中柱身断裂，需绑扎两点，且吊索协力点应偏向柱重心上部。必需时，需验算吊装应力和裂缝宽度后确定绑扎点数目和位置。工字形截面柱和双肢柱绑扎点应选在实心处，不然应在绑扎位置用方木垫平。(2)绑扎方法1)斜吊绑扎法柱子在平卧状态下绑扎，不需翻身直接从底模上起吊；起吊后，柱呈倾斜状态，吊索在柱子宽面一侧，起重钩可低于柱顶，起重高度可较小；但对位不方便，宽面要有足够抗弯能力。2)直吊绑扎法吊装前需先将柱子翻身再绑扎起吊；起吊后，柱呈直立状态，起重机吊钩要超出柱顶，吊索分别在柱两侧，故需要铁扁担，需要起重高度比斜吊法大；柱翻身后刚度较大，抗弯能力增强，吊装时柱和杯口垂直，对位轻易。3、柱吊升柱吊升法方法应依据柱重量、长度、起重机性能和现场条件确定。依据柱在吊升过程中运动特点，吊升方法可分为旋转法和滑行法两种。重型柱子有时还可用两台起重机抬吊。(1)单机旋转法柱吊升时，起重机边升钩边回转，使柱身绕柱脚（柱脚不动）旋转直到竖直，起重机将柱子吊离地面后稍微旋转起重臂使柱子处于基础正上方，然后将其插入基础杯口。为了操作方便和起重臂不变幅，柱在预制或排放时，应使柱基中心、柱脚中心和柱绑扎点均在起重机同一起重半径圆弧上，该圆弧圆心为起重机回转中心，半径为圆心到绑扎点距离，并应使柱脚尽可能靠近基础。这种部署方法称为“三点共弧”。若施工现场条件限制，不可能将柱绑扎点、柱脚和柱基三者同时部署在起重机同一起重半径圆弧上时，可采取柱脚和基础中心两点共弧部署，但这种部署时，柱在吊升过程中起重机要变幅，影响工效。旋转法吊升柱受振动小，生产效率较高，但对平面部署要求高，对起重机机动性要求高。当采取自行杆式起重机时，宜采取此法。(2)单机滑行法柱吊升时，起重机只升钩不转臂，使柱脚沿地面滑行柱子逐步直立，起重机将柱子吊离地面后稍微旋转起重臂使柱子处于基础正上方，然后将其插入基础杯口。采取滑行法部署柱预制或排放位置时，应使绑扎点靠近基础，绑扎点和杯口中心均在起重机同一起重半径圆弧上。滑行法吊升柱受振动大，但对平面部署要求低，对起重机机动性要求低。滑行法通常见于：柱较重、较长而起重机在安全荷载下回转半径不够时；或现场狭窄无法按旋转法排放部署时；和采取桅杆式起重机吊装柱时等情况。为了减小柱脚和地面摩阻力，宜在柱脚处设置托木、滚筒等。假如用双机抬吊重型柱，仍可采取旋转法（两点抬吊）和滑行法（一点抬吊）。滑行法中，为了使柱身不受振动，又要避免在柱脚加设防护方法繁琐，可在柱下端增设一台起重机，将柱脚递送到杯口上方，成为三机抬吊递送法。4、柱对位、临时固定如柱采取直吊法时，柱脚插入杯口后应悬离杯底合适距离进行对位。如用斜吊法，可在柱脚靠近杯底时，于吊索一侧杯口中插入两个楔子，再经过起重机回转进行对位。对位时应从柱四面向杯口放入8个楔块，并用撬棍拨动柱脚，使柱吊装中心线对准杯口上吊装准线，并使柱基础保持垂直。柱对位后，应先把楔块略为打紧，再放松吊钩，检验柱沉至杯底后对中情况，若符合要求，即可将楔块打紧作柱临时固定，然后起重钩便可脱钩。吊装重型柱或细长柱时除需按上述进行临时固定外，必需时应增设缆风绳拉锚。5、柱校正、最终固定柱校正包含平面位置、标高和垂直度校正，因为柱标高校正在基础杯底抄平时已进行，平面位置校正在临时固定时已完成，所以，柱校正关键是垂直度校正。柱垂直度检验要用两台经纬仪从柱相邻两面观察柱安装中心线是否垂直。垂直偏差许可值：柱高H5m时为5mm；柱高H5m时为10mm；当柱高H10m时为1/1000柱高，且小于20mm。柱校正方法，当垂直偏差值较小时，可用敲打楔块方法或用钢钎来纠正；当垂直偏差值较大时，可用千斤顶校正法、钢管撑杆斜顶法及缆风绳校正法等。柱校正后应立即进行固定，其方法是在柱脚和杯口空隙中浇筑比柱混凝土强度等级高一级细石混凝土。混凝土浇筑应分两次进行，第一次浇至楔块底面，待混凝土强度达25%时拔去楔块，再将混凝土浇满杯口。待第二次浇筑混凝土强度达70%后，方能吊装上部构件。三)屋架吊装屋盖结构通常是以节间为单位进行综合吊装，即每安装好一榀屋架，随立即这一节间其它构件全部安装上去，再进行下一节间安装。屋架吊装施工次序是：绑扎、扶直就位、吊升、对位、临时固定、校正和最终固定。1、屋架绑扎屋架在扶直就位和吊升两个施工过程中，绑扎点均应选在上弦节点处，左右对称。绑扎吊索内力协力作用点（绑扎中心）应高于屋架重心，这么屋架起吊后不宜转动或倾翻。绑扎吊索和构件水平面所成夹角，扶直时不宜小于60，吊升时不宜小于45，具体绑扎点数目及位置和屋架跨度及型式相关，其选择方法应符合设计要求。通常钢筋混凝土屋架跨度小于或等于18m时，两点绑扎；屋架跨度大于18m时，用两根吊索，四点绑扎；屋架跨度大于或等于30m时，为了降低屋架起吊高度，应采取横吊梁（降低吊索高度）。2、屋架扶直和就位钢筋混凝土屋架或予应力混凝土屋架通常均在施工现场平卧叠浇。所以，屋架在吊装前要扶直就位，立即平卧制作屋架扶成竖立状态，然后吊放在预先设计好地面位置上，准备起吊。扶直时先将吊钩对准屋架平面中心，收紧吊钩后，起重臂稍抬起使屋架脱模。若叠浇屋架间有严重粘结时，应先用撬杠撬或钢钎凿等方法，使其上下分开，不能硬拉，以免造成屋架损破，因为屋架侧向刚度很差。另外，为预防屋架在扶直过程中忽然下滑而损坏，需在屋架两端搭井字架或枕木垛，方便在屋架由平卧转为竖立后将屋架搁置其上。根据起重机和屋架预制时相对位置不一样，屋架扶直有两种方法：起重机在屋架下弦一边时为正向扶直。3、屋架吊升、对位和临时固定屋架吊升方法有单机吊装和双机抬吊，双机抬吊仅在屋架重量较大，一台起重机吊装能力不能满足吊装要求情况下采取。单机吊装屋架时，先将屋架吊离地面500mm，然后将屋架吊至吊装位置下方，升钩将屋架吊至超出柱顶300mm，然后将屋架缓降至柱顶，进行对位。屋架对位应以建筑物定位轴线为准，对位前应事先将建筑物轴线用经纬仪投放在柱顶面上。对位以后，立即临时固定，然后起重机脱钩。应十分重视屋架临时固定，因为屋架对位后是单片结构，侧向刚度较差。第一榀屋架临时固定，可用四根缆风绳从两边拉牢。若先吊装抗风柱时可将屋架和抗风柱连接。第二榀屋架和其后各榀屋架可用屋架校正器（工具式支撑）临时固定在前一榀屋架上。每榀屋架最少用两个屋架校正器。4、屋架校正和最终固定屋架校正内容是检验并校正其垂直度，用经纬仪或垂球检验，用屋架校正器或缆风绳校正。用经纬仪检验屋架垂直度时，在屋架上弦安装三个卡尺（一个安装在屋架中央，两个安装在屋架两端），自屋架上弦几何中心线量出500mm，在卡尺上作出标志。然后，在距屋架中线500mm处地面上，设一台经纬仪，用其检验三个卡尺上标志是否在同一垂直面上。用垂球检验屋架垂直度时，卡尺标志设置和经纬仪检验方法相同，标志距屋架几何中心线距离取300mm。在两端卡尺标志之间连一通线，从中央卡尺标志处向下挂垂球，检验三个卡尺标志是否在同一垂直面上。屋架校正完成，立即用电焊固定。(四)天窗架和屋面板吊装屋面板通常有预埋吊环，用带钩吊索钩住吊环即可吊装。大型屋面板有四个吊环，起吊时，应使四根吊索拉力相等，屋面板保持水平。为充足利用起重机起重能力，提升工效，也可采取一次吊升若干块屋面板方法。屋面板安装次序，应自两边檐口左右对称地逐块铺向屋脊，避免屋架受荷不均匀。屋面板对位后，应立即电焊固定。天窗架吊装应在天窗架两侧屋面板吊装后进行。其吊装方法和屋架基础相同。二、结构吊装方案 单层厂房结构安装工程施工方案内容包含：结构吊装方法、起重机选择、起重机开行路线及构件平面部署等。确定施工方案时应依据厂房结构形式、跨度、构件重量及安装高度、吊装工程量及工期要求，并考虑现有起重设备条件等原因综合确定。(一)结构吊装方法单层厂房结构吊装方法有分件吊装法和综合吊装法。1、分件吊装法起重机每开行一次，仅吊装一个或多个构件。通常厂房分三次开行吊装完全部构件。第一次开行，吊装柱，应逐一进行校正及最终固定；第二次开行，吊装吊车梁、连系梁及柱间支撑等；第三次开行，以节间为单位吊装屋架、天窗架和屋面板等构件。分件吊装法起重机每开行一次基础上吊装一个或一类构件，起重机可依据构件重量及安装高度来选择，不一样构件选择不一样型号起重机，能够充足发挥起重机工作性能。在吊装过程中，吊具不需要常常更换，操作易于熟练，吊装速度快。采取这种吊装方法，还能给构件临时固定、校正及最终固定等工序提供充裕时间。构件供给及平面部署比较简单。现在，通常单层厂房结构吊装多采取此法。但分件吊装法因为起重机开行路线长，形成结构空间时间长，在安装阶段稳定性较差。2、综合吊装法起重机一次开行，以节间为单位安装全部结构构件。具体做法是：先吊装46根柱，随即进行校正和最终固定。然后吊装该节间吊车梁、连系梁、屋架、天窗架、屋面板等构件。这种吊装方法含有起重机开行路线短，停机次数少，能及早交出工作面，为下一工序发明施工条件等优点。但因为同时吊装各类型构件，起重机能力不能充足发挥；索具更换频繁，操作多变，影响生产效率提升；校正及固定工作时间担心；构件供给复杂，平面部署拥挤。所以在通常情况下，不宜采取这种吊装方法。只有使用移动困难桅杆式起重机吊装时才采取此法。(2)起重机型号、臂长选择 1)吊一个构件时起重半径无要求时依据起重量及起重高度，查阅起重机性能曲线或性能表，来选择起重机型号和起重机臂长，并可查得在选择起重量和起重高度下对应起重半径，即为起吊该构件时最大起重半径，同时可作为确定吊装该构件时起重机开行路线及停机点依据。起重半径有要求时依据起重量、起重高度及起重半径三个参数查阅起重机性能曲线或性能表，来选择起重机型号和起重机臂长。并确定吊装该构件时起重半径，作为确定吊装该构件时起重机开行路线及停机点依据。最小臂长Lmin有要求时依据起重量及起重高度初步选定起重机型号，并依据由数解法或图解法所求得最小起重臂长理论值Lmin，查起重机性能曲线或性能表，从要求多个臂长中选择一个臂长LLmin，即为吊装构件时所选起重臂长度。依据实际选择起重臂长L及对应值，可求出起重半径然后按R和L查起重机性能曲线或性能表，复核起重量及起重高度H，如能满足要求，即可按R值确定起重机吊装构件时停机位置。吊装屋面板时，通常是按上述方法首先确定吊装跨中屋面板所需臂长及起重半径。然后复核最边缘一块屋面板是否满足要求。2)吊多个构件时构件全无起重半径要求时首先列出全部构件起重量及起重高度要求，找出最大值max、max，依据最大值max、max查阅起重机性能曲线或性能表，来选择起重机型号和起重机臂长，然后确定吊装各构件时起重半径，作为确定吊装该构件时起重机开行路线及停机点依据。有部分构件有起重半径（或最小臂长Lmin）要求时在依据最大值max、max选择起重机型号和起重机臂长时，尽可能地考虑有起重半径（或最小臂长Lmin）要求构件情况，然后对有起重半径（或最小臂长Lmin）要求构件逐一进行复核。起重机型号和臂长选定后，依据各构件吊装要求，确定其吊装时采取起重半径，作为确定吊装该构件时起重机开行路线及停机点依据。3、屋盖系统吊装起重机开行路线及构件平面部署 (1)屋架预制位置和屋架扶直就位起重机开行路线屋架通常在跨内平卧叠浇预制，每叠34榀。部署方法有正面斜向、正反斜向、正反纵向部署三种(图示)。屋架吊装前应先扶直并排放到吊装前就位位置准备吊装。屋架扶直就位时，起重机跨内开行，必需时需负重行走。(2)屋架就位位置和屋盖系统吊装起重机开行路线屋架吊装前先扶直就位再吊装，能够提升起重机吊装效率并适应吊装工艺要求。屋架就位排放位置有靠柱边斜向就位和靠柱边成组纵向就位两种。吊装屋架及屋盖结构中其它构件时，起重机均跨中开行。屋架斜向排放方法，用于重量较大屋架，起重机定点吊装。具体部署方法以下：1）确定起重机开行路线及停机点。起重机跨中开行，在开行路线上定出吊装每榀屋架停机点，即以屋架轴线中点M为圆心，以R（mm，A为起重机机尾长，B为柱宽）为半径画弧和开行路线交于O点，即为停机点。2）确定屋架排放范围。先定出P-P线，该线距柱边缘大于200mm；再定-线，该线距开行路线大于A+0.5m；在P-P线和-线之间定出中线H-H线；屋架在P-P、-线之间排放，其中点均应在H-H线上。3）确定屋架排放位置。通常从第二榀开始，以停机点O2为圆心，以R为半径画弧交H-H于G，G即为屋架就位中心点。再以G为圆心，以1/2屋架跨度为半径画弧交P-P、-于E、F，连接E、F即为屋架吊装位置，依这类推。第一榀因有抗风柱，可灵活部署。屋架纵向排放方法用于重量较轻屋架，许可起重机吊装时负荷行驶。纵向排放通常以4榀为一组，靠柱边顺轴线排放，屋架之间净距离小于200mm，相互之间用铁丝及支撑拉紧撑牢。每组屋架之间预留约3m间距作为横向通道。为预防在吊装过程和已安装屋架相碰，每组屋架跨中要安排在该组屋架倒数第二榀安装轴线以后约2m处(图示)。(3)屋面板就位堆放位置（图示）屋面板就位位置，跨内跨外均可。依据起重机吊装屋面板时起重半径确定。通常情况下，当部署在跨内时，大约后退34个节间；当部署在跨外时，应后退12个节间开始堆放。一、框架结构构件吊装 (一)柱吊装为了便于预制和吊装，各层柱截面应尽可能保持不变，而以改变配筋或混凝土强度等级来适应荷载改变。柱长度通常12层楼高为一节，也可34层为一节，视起重机性能而定。当采取塔身起重机进行吊装时，以12层楼高为宜；对45层框架结构，采取履带式起重机进行吊装时，柱长可采取一节到顶方案。柱和柱接头宜设在弯矩较小位置或梁柱节点位置，同时要照料到施工方便。每层楼柱接头宜部署在同一高度，便于统一构件规格，降低构件型号。多层框架柱，因为长细比较大，吊装时必需合理选择吊点位置和吊装方法，必需时应对吊点进行吊装应力和抗裂度验算。通常情况下，当柱长在12m以内时可采取一点绑扎，旋转法起吊；对1420m长柱则应采取两点绑扎起吊。应尽可能避免采取多点绑扎，以预防在吊装过程中构件受力不均而产生裂缝或断裂。框架底柱和基础杯口联结和单层厂房相同。上下两节柱连接是多层框架结构安装关键。其临时固定可用管式支撑。柱校正需要进行23次。首先在脱钩后电焊前进行初校；在电焊后进行二校，观察钢筋因电焊受热收缩不均而引发偏差；在梁和楼板吊装后再校正一次，消除梁柱接头电焊产生偏差。在柱校正过程中，当垂直度和水平位移全部有偏差时，如垂直度偏差较大，则应先校正垂直度，然后校正水平位移，以降低柱倾覆可能性。柱垂直度偏差许可值为H/1000（H为柱高），且小于15mm。水平位移许可偏差值应控制在5mm以内。多层框架长柱，因为阳光照射温差对垂直度有影响，使柱产生弯曲变形，所以，在校正中须采取合适方法。比如：可在无强烈阳光（阴天、早晨、晚间）进行校正；同一轴线上柱可选择第一根柱在无温差影响下校正，其它柱均以此柱为标准；柱校正时预留偏差。二、墙板结构构件吊装装配式墙板结构是将墙壁、楼板、楼梯等房屋构件，在现场或预制厂预制，然后在现场装配成整体一个建筑。现在在住宅建筑中，通常墙板宽度和开间或进深相当，高度和层高相当，墙壁厚度和所采取材料、当地气候和结构要求相关。墙板所用材料有一般混凝土、轻骨料混凝土、粉煤灰、矿渣等工业废料混凝土和加气混凝土等。墙板按其结构可分为单一材料墙板（实心及空心墙板）和复合墙板两大类。复合材料墙板是将不一样功效材料复合在一起，分别起承重、保温、装饰作用，以提升墙板技术经济指标。对于外墙板应含有保温、隔热和防水功效，并可事先做好外饰面（如贴面瓷砖、纤维板等）和装上门窗。室内墙面不用抹灰；安装后喷浆或贴墙纸。墙板连接通常采取预留钢筋相互搭接，然后用混凝土灌缝连成整体。在装配式框架结构高层建筑中，墙板和框架采取预埋件焊接。装配式墙板房屋因为连接节点整体性、强度和延性较差，抗震性能较低，所以现在仅用于12层以下住宅建筑。墙板安装方法关键有储存安装法和直接安装法（即随运随吊）两种。储存安装法系将构件从生产场地或构件厂运至吊装机械工作半径范围内储存，储存量通常为12层构件，现在采取较多。墙板安装前应复核墙板轴线、水平控制线，正确定出各楼层标高、轴线、墙板两侧边线，墙板节点线，门窗洞口位置线，墙板编号及预埋件位置。墙板安装次序通常采取逐间封闭法。当房屋较长时，墙板安装宜由房屋中间开始，先安装两间，组成中间框架，称标准间；然后再分别向房屋两端安装。当房屋长度较小时，可由房屋一端第二开间开始安装，并使其闭合后形成一个稳定结构，作为其它开间安装时依靠。墙板安装时，应先安内墙，后安外墙，逐间封闭，随即焊接。这么可降低误差累计，施工结构整体性好，临时固定简单方便。墙板安装临时固定设备有操作平台、工具式斜撑、水平拉杆、转角固定器等。在安装标准间时，用操作平台或工具式斜撑固定墙板和调整墙垂直度。其它开间则可用水平拉杆和转角器进行临时固定，用木靠尺检验墙板垂直度和相邻两块墙板板面接缝。