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1、第8章 结构吊装工程,概述 结构吊装用起重机械在施工现场把在现场或工厂预制的结构构件或构件组合吊起并安装在设计位置上。这样形成的结构叫装配式结构。结构吊装工程是装配结构工程施工的主导工种工程，其施工特点如下：(1)受预制构件的类型和质量影响大。(2)正确选用起重机具是完成吊装任务的主导因素。构件的吊装方法，取决于所采用的起重机械。,(3)构件所处的应力状态变化多。构件在运输和吊装时，因吊点或支承点使用不同，其应力状态也会不一致，甚至完全相反，必要时应对构件进行吊装验算，并采取相应措施。(4)高空作业多，容易发生事故，必须加强安全教育，并采取可靠措施。,8.1 起重机具 8.1.1 卷扬机 在建
2、筑施工中常用的电动卷扬机有快速和慢速两种。快速电动卷扬机(JJK型)主要用于垂直、水平运输和打桩作业，慢速电动卷扬机(JJM型)主要用于结构吊装、钢筋冷拉和预应力钢筋张拉作业。常用的电动卷扬机的牵引能力一般为110吨(10100kN)。卷扬机在使用时必须作可靠的锚固，以防止在工作时产生滑移或倾覆。根据牵引力的大小，卷扬机的固定方法有四种。(1)卷扬机的安装位置般应选择在地势稍高、地基坚实之处，以防积水和保持卷扬机的稳定。卷扬机与构件起吊点之间的距离应大于起吊高度，以便机械操作人员观察起吊情况。,(2)卷扬机卷筒中心应与前面第一个导向滑车中心线垂直，两者之间的距离L应大于卷筒宽度的20倍(即L2
3、0b)，当绳索绕到卷筒两边时，倾斜角不得超过150。以免钢丝绳与导向滑车的滑轮槽边缘产生较大的摩擦而磨损钢丝绳(3)卷扬机必须加以固定，防止在使用过程中滑动或倾覆。常用的方法是用锚桩阻滑、重物压稳。需在卷扬机座盘上加压的重量Q，根据不同情况，可以分别用下列各式计算 承受水平拉力时，在拉力S作用下，为防止卷扬机绕前趾A点倾覆，必须满足下式：Q(SaWb)/c 取安全系数 K=15，则得计算式，Q=15(SaWb)/c 式中 Q一需加压的重量(kg)；S钢丝绳拉力(kg)；W一卷扬机自重(kg)；a、b、c相应各重量(力)对A点的力臂(m),承受倾斜拉力时(图624b)，倾斜拉力产生上拔力S Y，
4、除按下式进行绕A点的倾覆验算外，尚应验算底盘绕B点倾覆的可能，必要时，要在机前加压重物Q 2。假定不加压Q 2，则得：Q 1=1.5（S X a+Syb 1 Wd 1）/e 1 如在机前需加重物 Q 2 时，先确定Q 1 值，再代入下式进行绕B点的倾覆计算：Q 2=1.5（S Y b2S X aW d 2 Q 1 e 2/C 2 算出的 Q 2 为正值，则需在机前压重。,6,8.1.2钢丝绳 钢丝绳是吊装工作中的常用绳索，它具有强度高、韧性好、耐磨性好等优点。同时，磨损后外表产生毛刺，容易发现，便于预防事故的发生。钢丝绳的构造 在结构吊装中常用的钢丝绳是由六股钢丝和一股绳芯(一般为麻芯)捻成。
5、每股又由多根直径为0440mm，强度由1400、1550、1700、1850、2000MPa的高强钢丝捻。钢丝绳的种类 钢丝绳的种类很多，按钢丝和钢丝绳股的搓捻方向分：(1)反捻绳 每股钢丝的搓捻方向与钢丝股的搓捻方向相反。这种钢丝绳较硬。强度较高，不易松散，吊重时不会扭结旋转，多用于吊装工作中。(2)顺捻绳 每股钢丝的搓捻方向与钢丝股的搓捻方向相同。这种钢丝绳柔性好，表面较平整，不易磨损，但容易松散和扭结卷曲，吊重物时，易使重物旋转，一般多用于拖拉或牵引装置。钢丝绳按每股钢丝根数分，有 6股7丝，7股7丝，6股19丝，6股37丝和6股61丝等几种。,7,在结构安装工作中常用以下几种：（1）6
6、19+1 即6股每股由19根钢丝组成再加一根绳芯，此种钢丝绳较粗，硬而耐磨，但不易弯曲，一般用作缆风绳。（2）637+1 即6股每股由37根钢丝组成再加一根绳芯，此种钢丝绳比较柔软，一般用于穿滑轮组和作吊索。（3）661+1 即6股每股由61根钢丝组成再加一根绳芯，此种钢丝绳质地软，一般用作重型起重机械。2、钢丝绳的计算 钢丝绳的破断拉力 钢丝绳的破断拉力与钢丝绳的直径、构造、钢丝的极限强度有关，可按下式计算：,8,3、钢丝绳的安全检查和使用注意事项 钢丝绳的安全检查 钢丝绳使用一定时间后，就会产生断丝，腐蚀和磨损现象，其承载能力就降低了。钢 丝绳经检查有下列情况之一者，应予以报废。(1)钢丝
7、绳磨损或锈蚀达直径的40%以上；(2)钢丝绳整股破断；（3）使用时断丝数目增加得很快；(4)钢丝绳每一节距长度范围内，断丝根数不允许超过规定的数值，一个节距系指某一股钢丝搓绕绳一周的长度，约为钢丝绳直径的八倍。钢丝绳的使用注意事项(1)使用中不准超载。当在吊重的情况下，绳股间有大量的油挤出时，说明荷载过大，必须立即检查。(2)钢丝绳穿过滑轮时，滑轮槽的直径应比绳的直径大125mm。(3)为了减少钢丝绳的腐蚀和磨损，应定期加润滑油(一般以工作时间四个月左右加一次)。存放时，应保持干燥，并成卷排列，不得堆压。,8.1.3 锚碇 1.锚碇的种类 锚碇又叫地锚，是用来固定缆风绳和卷扬机的埋地结果。一般
8、有桩式锚碇和水平锚碇两种 2.锚碇的设计 1）锚碇的稳定性计算 2）侧向土壤强度 3）锚碇横梁计算,8.1.4 其他器具 1.滑轮组 滑轮组是由一定数量的定滑轮和动滑轮及绕过它们的绳索(钢丝绳)组成的简单起重工具。它既省力又能改变力的方向。1、种类 滑轮组根据引出绳引出的方向不同，可分以下几种：(1)引出绳自动滑轮引出，用力方向与重物的移动方向一致。(2)引出绳自定滑轮引出，用力方向与重物的移动方向相反。(3)双联滑轮组，多用于门数较多的滑轮，有两根引出绳。它的优点是：速度快，滑轮受力比较均匀，避免发生自锁现象,11,用滑轮组起吊重物时，引出绳一般是自定滑轮引出。此时，滑轮组钢丝绳固定端的位置
9、，视滑轮组的滑轮总数而定，总数为单数时，固定在动滑轮上，总数为偶数时，固定在定滑轮上。滑轮组的名称由组成滑轮组的定滑轮数和动滑轮数来表示的，如又四个定滑轮和四个动滑轮组成的滑轮组称为“四、四”滑轮组；由五个定滑轮和四个动滑轮组成的滑轮组称为“五、四”滑轮组，其余类推。2滑轮组的计算 利用滑轮组起重，可根据穿绕动滑轮的绳子根数确定其省力情况，绳子根数越多，越省力。2.横吊梁 横吊梁亦称铁扁担，常用于柱和屋架等构件的吊装。,8.2 起重机械 8.2.1 桅杆式起重机 1.独脚把杆 独脚把杆按制作的材料分类有：木独脚拔杆，钢管独脚拔杆和格构式独脚拔杆。木独脚把杆起重高度一般为 815米，起重量在10
10、吨(100kN)以内；钢管独脚把杆起重高度在30米以内，起重量可达30吨(300kN)；格构式独脚拔杆起重高度可达7080米，起重量可达100吨(1000kN)。2.人字把杆 是用两根圆木或钢管以钢丝绳绑扎或铁件铰接而成。它的优点是：侧向稳定性比独脚拔杆好，缆风绳比独脚拔杆少,3.悬臂把杆 在独脚把杆的中部或三分之二高度处装上一根起重臂，即成悬臂把杆。为了使起重臂铰接处的桅杆部分得到加强，可用撑杆和拉条（或钢丝绳）进行加固。悬臂桅杆的形式如图示。悬臂把杆的特点是能够获得较大的起升高度和相应的工作幅度，起重臂还能左右摆动（120270），这为吊装工作带来较大的方便 4.牵缆式桅杆起重机 是在独脚
11、把杆的根部装一可以回转和起伏的吊杆而成，它比独脚把杆工作范围大，而且机动灵活。,18.2.2 履带式起重机 1）性能 履带起重机是在行走的履带底盘上装有起重装置的起重机械，是自行式、全回转的一种起重机。它具有操作录活，使用方便，在一般平整坚实的场地上可以负荷行驶和作业的特点，是结构吊装中常用的起重机械 2）型号 W1-50型：最大起重量为10吨，起重杆可接长到18米，该机机身小，自重轻，可在较狭窄的场地工作，用于安装跨度18米以内，高度10米左右的小型车间或作一些辅助工作；,W1-100型：最大起重量15吨，机身较大，行使速度缓慢，但它有较大的起重臂，可用于安装1824米跨度的厂房；W1-20
12、0型：最大起重量为50吨，臂长达40米，适于大型厂房的安装。3）稳定性验算（1）稳定性：指起重机在自重和外荷载的作用下抵抗倾覆的能力。（2）原理：最不利情况车身与行使方向垂直的位置。,8.2.3 汽车起重机 汽车式起重机是把起重机构安装在普通载重汽车或专用汽车底盘上的一种自行式起重机。起重臂的构造形式有桁架臂和伸缩臂两种。其行驶的驾驶室与起重操纵室是分开的。汽车式起重机的优点是行驶速度快，转移迅速，对路面破坏性小。因此，特别适用于流动性大，经常变换地点的作业。其缺点是安装作业时稳定性差，为增加其稳定性，设有可伸缩的支腿，起重时支腿落地。这种起重机不能负荷行驶，由于机身长，行驶时的转弯半径较大。
13、,8.2.4 塔式起重机 塔式起重机具有竖直的塔身。其起置臂安装在塔身顶部与塔身组成“”形，使塔式起重机具有较大的工作空间。它的安装位置能靠近施工的建筑物，有效工作半径较其它类型起重机大。塔式起重机种类繁多，广泛应用于多层及高层建筑工程施工中。塔式起重机按其行走机构、旋转方式、变幅方式、起重量大小分为多种类型。常用的塔式起重机的类型有：轨道式塔式起重机，型号QT；爬升式塔式起重机，型号QTP；附着式塔式起重机，型号QTF。,1.轨道式塔式起重机 1）特点：负荷行走，同时能完成水平运输和垂直运输，能在直线和曲线轨道上行走，使用效率高，但因需要铺设轨道装拆及转移耗费工时多，台班费高。2）型号 QT
14、-2 起重力矩160Kn。M QT-6 起重力矩400Kn。M QT60/80 起重力矩600800Kn。2.爬升式塔式起重机 塔身长度不变，底座通过伸缩支腿支撑在建筑物上，上升容易，拆除困难，不须铺设轨道，又不占用施工用地，特别适用于现场狭窄的高层施工。,3.附着自升式塔式起重机 紧靠拟建建筑物布置，塔身可借助顶升系统自行向上接高，随着建筑物和塔身的升高每隔20米左右采用附着支架装置，将塔身固定在建筑物上，以保持稳定。塔式起重机的顶升接高 1)回转起重臂使其朝向与引进轨道一致并加以锁定。吊运一个标准节到摆渡小车上，并将过渡节与塔身标准节相联的螺栓松开，准备顶各项,2)开动液压千斤顶，将塔机上
15、部结构包括顶升套架约上升到超过一个标准节的高度；然后用一个销将套架固定，于是塔式起重机上部结构的重量就通过定位箱传递到塔身。3)液压千斤顶回缩，形成引进空间，此时将装有标准节的摆渡小车开到引进空间内。4)利用液压千斤顶稍微提起待接高的标准节，退出摆渡小车；然后将待接高的标准节平稳地落在下面的塔身上，并用螺栓连接。5)拔出定位销，下降过渡节，使之与已接高的塔身联成整体 4 其他形式的起重机（1）龙门架（2）浮吊（3）缆索起重机,8.3 吊装工艺 8.3.1预构件的制作、运输和堆放（1）构件的制作和运输 1、运输时的混凝土强度：为了防止构件在运输过程中，由于受振动而损坏，钢筋混凝土构件的混凝土强度
16、等级，当设计无具体规定时，不应小于设计的混凝土强度标准值的75；对于屋架、薄腹梁等构件不应小于设计的混凝土强度标准值的100。2、构件支承的位置和方法，应根据其受力情况确定，不得引起混凝土的超应力或损伤构件；3、构件装运时应绑扎牢固，防止移动或倾倒。对构件边部或与链索接触处的混凝土，应采用衬垫加以保护；4、运输细长构件时，行车应平稳，并可根据需要对构件设置临时水平支撑。,（1）柱的运输 长度在 6米以内的柱一般用汽车运输，较长的柱用拖车运输。柱在运输车上应立放，并采取稳定措施防止倾倒。柱在运输车上，一般采取两点支承；较细长的柱，当两点支承抗弯能力不足时应采用平衡梁三点支承.（2）吊车梁的运输“
17、T”形吊车梁及腹板较厚的鱼腹式吊车梁可以平运，两个支点分别在距梁的两端113米处；腹板较薄的鱼腹式吊车梁，可将鱼腹朝上，并在预留中穿入铁丝将各梁连在一起。（3）屋架运输 屋架一般尺寸较大，侧向刚度差。钢筋混凝土屋架一般均现场制作。在预制厂制作的钢屋架，要用拖车或特制钢拖架运输。18米以内的钢屋架，可在载重汽车上加装运输支架，将屋架装在支架两侧，每车装两榀屋架，屋架与支架间绑牢，并在屋架端头用角钢连系，以防运输过程中因屋架左右摇摆而产生变形,（2）吊装前的构件堆放 构件的堆放应按平面布置图所示位置堆放，避免二次搬运。构件堆放应符合下列规定(1)堆放构件的场地应平整坚实，并具有排水措施，堆放构件时
18、应使构件与地面之间有一定空隙；(2)应根据构件的刚度及受力情况，确定构件平放或立放，并应保持其稳定；(3)重叠堆放的构件，吊环应向上，标志应向外。其堆垛高度应根据构件与垫木的承裁能力及堆垛的稳定性确定；各层垫木的位置应在一条垂直线上；,8.3.2 构件的绑扎 1.柱的绑扎 常用的绑扎方法有：（1）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。这种方法的优点是：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。但因柱身倾斜，就位时对正比较困难.
19、。采用斜吊绑扎法时，为简化施工操作，降低劳动强度，可用专用吊具柱销。这种吊具的用法是：在柱上吊点处预留孔洞，洞内埋设黑铁皮管，管壁厚 24mm。绑扎时，将柱销插入预留孔中，反面用一个垫圈、一个插销将柱销拴紧，即可起吊；脱销时，将吊钩放松，在地面先将插销拉脱，再利用拉绳或吊杆旋转将柱销拉出。,（2）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。其优点是：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。但采用这种绑扎起吊方法，柱要预先翻身，直吊法一般应用横吊梁，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。直
20、吊法与斜吊法相比有如下优缺点：缺点：需将柱子翻身；起重吊钩一般需超过柱顶，因而需较长的起重杆。优点：柱翻身后刚度大，抗弯能力强，不易产生裂纹；起吊后柱身与杯底垂直，容易对线就位。因而，当起重机吊杆长度受到限制，而柱子不翻身起吊不会产生裂纹时，可用斜吊法，否则宜用直吊法,2.屋架的绑扎 屋架的绑扎应在节点上或靠近节点。翻身（扶直）屋架时，吊索与水平线的夹角不宜小于60，吊装时不宜小于45。绑扎中心（各支吊索内力的合力作用点）必须在屋架重心之上，否则，屋架起吊后会倾翻。具体绑扎方法应根据屋架的跨度、安装高度和起重机的吊杆长度确定 3.梁的绑扎,8.3.3 构件的吊升 1.柱的吊升 柱子的吊装方法，
21、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。旋转法 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。这样，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2030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。,注意：旋转法吊装柱时，起重臂仰角不变，起重机位置不变，仅一面旋转起重臂，一面上升吊钩，柱脚的
22、位置在旋转过程中是不移动的。特点：柱受振动小，生产效率高，但对起重机的机动性要求较高，柱布置时占地面积较大。适用于中小型柱的吊装。旋转法：起重机一边升钩，一边旋转，柱子绕柱脚旋转，而逐渐吊起的方法叫旋转法。其要点有二：一是保持柱脚位置不动，并使吊点、柱脚和杯口中心在同一圆弧上；二是圆弧半径即为起重机起重半径。滑行法 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。这样，在柱起吊时，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
23、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。滑行法吊装柱特点：在滑行过程中，柱受振动，但对起重机的机动性要求较低（起重机只升钩，起重臂不旋转），当采用独脚拔杆、人字拔杆吊装柱时，常采用此法。为了减少滑行阻力，可在柱脚下面设置托木滚筒 2.屋架、梁的吊升 屋架吊升前应先直立放置在合适位置，以便起吊后直接安放在柱顶，避免起重机负荷开行，减小振动，以利构件的保护。,8.3.4 构件的对位和临时固定 1.柱的对位和临时固定 就位是指将柱插入杯中并对好安装中线的一道工序。根据柱起吊后柱是否能保持垂直状况来分，有垂直吊法和斜吊法两种。其就位过程，这里主要介绍垂直吊法。（1
24、）操作人员在柱吊至杯口上空后，应各自站好位置，稳住柱脚 将其插入杯口（2）当柱脚接近杯底时（约离杯底35cm），刹住车，插入8个楔转、起落吊杆或跑车），使柱身大致垂直（3）用撬杠撬动或用大锤敲打楔子，使柱身中线对准杯底中线。对 位 时，应先对两个小面，然后平移柱对准大面,（4）落钩，将柱放到杯底，并复查对线。此时必须注意将柱脚确实落 否则，架空的柱在校正时容易倾倒（5）打紧四周楔子，两人应同时在柱的两侧面对打；一人打时要转圈 两次或三次逐步打紧，否则楔子对柱产生的推力较大，可能使已 好线的柱脚走动（6）先落吊杆，落到吊索松弛时再落钩，并拉出活络卡环的销子，吊索散开（7）随即用坚硬的石块将柱脚卡
25、死，每边卡两点并要卡到杯底，不 卡在杯口中 2.桁架的对位和临时固定 3.梁的就位和临时固定,8.3.5 构件的校正和最后固定 1.柱的校正和最后固定 1）平面位置（1）钢钎校正法 将钢钎插入基础杯口下部，两边垫以旗形钢板，然后敲打钢钎移动柱脚（2）反推法 假定柱偏左，需向右移，先在在边杯口与柱间空隙中部放一大锤，如柱脚卡了石子，应将左边的石子拨走或打碎，然后在右边杯口上放丝杠千斤顶扒动柱，使之绕大锤转以移动柱脚 2）垂直度校正（1）敲打楔子法（2）敲打钢钎法丝杠（3）千斤顶平顶法（4）千斤顶立顶法,2.桁架的校正与最后固定 桁架主要校正垂直偏差 3.梁的校正和最后固定 梁的校正包括标高和垂直度校正,
