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第7章　结构安装工程施工工艺
第7章　结构安装工程施工工艺
(1)结构吊装系高空作业，且构件一般都存在着大、长、重，易发生安全事故，必须重视安全教育。
(2)一些构件，如桁架、柱子等，在运输和吊装时，由于吊点和支承点的原因要加临时支撑，以免改变受力性质，导致构件被破坏。
(3)构件的外形尺寸影响安装施工进度。
7.1　起重机具
7.2　单层工业厂房结构安装施工工艺
7.3　结构安装的质量要求及安全措施
(1)结构吊装系高空作业，且构件一般都存在着大、长、重，易发生安全事故，必须重视安全教育。
(2)一些构件，如桁架、柱子等，在运输和吊装时，由于吊点和支承点的原因要加临时支撑，以免改变受力性质，导致构件被破坏。
(3)构件的外形尺寸影响安装施工进度。
7.1　起重机具
7.1.1　索具设备
1.钢丝绳
(1)钢丝绳的构造及种类
1)钢丝绳是由直径相同的光面钢丝捻成钢丝股，再由六股钢丝股和一股绳芯搓捻而成。
① 6×19+1：即6股钢丝股，每股19根钢丝，中间加一根绳芯，钢丝粗、硬而耐磨，不易弯曲，一般用作缆风绳。
② 6×37+1：即为6股钢丝股，每股37根钢丝，中间加一根绳芯，钢丝细、较柔软，用于穿滑车组和做吊索。
③ 6×61+1：即6股钢丝股，每股61根钢丝，中间加一根绳芯，质地软，用于重型起重机械。
7.1　起重机具
2)钢丝绳按钢丝和钢丝股搓捻方向不同可分为顺捻绳和反捻绳两种：
① 顺捻绳：每股钢丝的搓捻方向与钢丝股的搓捻方向相同。柔性好、表面平整、不易磨损、但易松散和扭结卷曲，吊重物时，易使重物旋转，一般用于拖拉或牵引装置。
② 反捻绳：每股钢丝的搓捻方向与钢丝股的搓捻方向相反。钢丝绳较硬，不易松散，吊重物不扭结旋转，多用于吊装工作。
③ 钢丝绳按抗拉强度分为1400N／mm2、1550N／mm2、1700N／mm2、1850N／mm2、2000N／mm2五种。
(2)钢丝绳的最大工作拉力：钢丝绳的最大工作拉力应满足下式要求
7.1　起重机具
表7-1　钢丝绳安全因数n
(3)钢丝绳容许拉力：钢丝绳的容许拉力应满足下式要求
2.吊具
(1)吊索：吊索也称千斤绳，根据形式不同可分为环状吊索、万能和开口吊索，如图7-1所示。
7.1　起重机具
图7-1　吊索
a)环状吊索　b)开口吊索
7.1　起重机具
图7-2　吊钩
(2)吊钩：吊钩有单钩和双钩两种，如图7-2所示。
7.1　起重机具
(3)卡环(卸甲)：卡环用于吊索之间或吊索与构件吊环之间的连接。
图7-3　卡环
a)螺栓式　b)活络式　c)马蹄形
7.1　起重机具
图7-4　活络卡环绑扎柱子
7.1　起重机具
图7-5　钢丝绳卡扣
(4)钢丝绳卡扣(钢丝夹头)：钢丝绳卡扣主要用来固定钢丝绳端。
7.1　起重机具
(5)横吊梁(铁扁担)：横吊梁又称铁扁担，在吊装中可减小起吊高度，满足吊索水平夹角的要求，使构件保持垂直、平衡，便于安装。
图7-6　钢板横吊梁
7.1　起重机具
图7-7　钢管横吊梁
3.滑轮组
7.1　起重机具
图7-8　绳索跑头从定滑轮引出
1—定滑轮　2—动滑动　3—重物　4—绳索
7.1　起重机具
图7-9　绳索跑头从动滑轮引出
1—定滑轮　2—动滑轮　3—重物　4—绳索跑头
7.1　起重机具
表7-2　青铜轴套滑轮组省力因数
4.卷扬机
7.1　起重机具
图7-10　卷扬机的锚固方法
a)螺栓锚固法　b)水平锚固法　c)立桩锚固法　d)压重锚固法
1—卷扬机　2—地脚螺栓　3—横木　4—拉索　5—木桩　6—压重　7—压板
5.地锚
(1)桩式地锚：桩式地锚是将圆木打入土中承担拉力，多用于固定受力不大的缆风绳。
7.1　起重机具
(2)水平地锚：水平地锚是用一根或几根圆木绑扎在一起，水平埋入土内而成。
表7-3　木桩锚碇尺寸和承载力表
7.1　起重机具
图7-11　水平锚碇构造示意
a)拉力30kN以下　b) 拉力100～400kN
1—回填土逐层夯实　2—地龙木一根　3—钢丝绳或钢筋　4—柱木
5—挡木　6—地龙木3根　7—压板　8—钢丝绳圈或钢筋环
7.1.2　起重机械
1.桅杆式起重机
7.1　起重机具
(1)独脚拔杆：独脚拔杆由拔杆、起重滑轮组、卷扬机、缆风绳和地锚等组成，如图7-12所示。
图7-12　独脚拔杆
a)木拔杆　b)格构式钢拔杆
7.1　起重机具
(2)人字拔杆：人字拔杆由两根圆木或钢管或格构式截面的独脚拔杆在顶部相交成30°夹角，用钢丝绳绑扎或铁件铰接而成，如图7-13所示。
图7-13　人字拔杆
a)顶端用铁件铰接　b)顶端用绳索捆扎
1—缆风绳　2—卷扬机　3—拉绳　4—拉杆　5—锚锭
(3)悬臂拔杆：在独脚拔杆的2／3高度处装上一根起重杆，
7.1　起重机具
即成悬臂拔杆。
(4)牵缆式桅杆起重机：牵缆式桅杆起重机是在独脚拔杆的根部装一可以回转和起伏的吊杆而成(图7-15)。
图7-14　悬臂拔杆图
1—拔杆　2—起重臂　3—缆风绳
7.1　起重机具
图7-15　牵缆式桅杆起重机
1—桅杆　2—起重臂　3—起重滑轮组　4—变幅滑轮
5—缆风绳　6—回转盘　7—底座
8—回转索　9—起重索　10—变幅索
7.1　起重机具
2.自行式起重机
(1)履带式起重机：履带式起重机主要由动力装置、传动机构、行走机构(履带)、工作机构(起重杆、滑轮组、卷扬机)以及平衡重等组成，如图7-16所示。
图7-16　履带式起重机
1—底盘　2—机棚　3—起重臂　4—起重滑轮组　5—变幅滑轮组　6—履带
A、B……—外形尺寸符号　L—起重臂长度　H—起升高度　R—工作幅度
7.1　起重机具
1)常用型号和性能：常用的履带式起重机主要有：国产W1—50型、W1—100型、W1—200型和一些进口机械。
表7-4　履带式起重机外形尺寸(单位：mm)
7.1　起重机具
表7-5　履带式起重机性能表
2)履带式起重机的稳定性验算：履带式起重机超载吊装或者接长吊杆时，需要进行稳定性验算，以保证起重机在吊装中不会发生倾倒事故。
7.1　起重机具
图7-17　履带式起重机受力简图
3)起重臂接长验算：当起重机的起重高度或起重半径不足时，在起重臂的强度和稳定性得到保证的前提下，可将起重臂接长，接长后的起重量Q′按图7-18计算。
图7-18　起重臂接长计算简图
(2)汽车式起重机：汽车式起重机是将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回转起重机，如图7-19所示。
图7-19　汽车起重机
表7-6　汽车式起重机性能
图7-20　QT-6型塔式起重机
3.塔式起重机
(1)一般塔式起重机：常用的型号有6型、TD-25型、TQ-6型、QT-15型、QT-60/80型、QT-20型等。
(2)附着式自升塔式起重机
图7-21　附着式自升塔式起重机
1—起重臂　2—平衡臂　3—配重　4—操作室
5—转塔　6—旋转支承装置　7—液压缸
8—套塔　9—塔身　10—拉撑　11—电缆卷筒
12—塔身底座　13—地脚螺栓　14—起重卷扬机
15—起重位移绞车　16—小车运行绞车
17—起重小车　18—吊钩　19—旋转机构
20—悬臂和安装小车　21—液压顶升操纵机构
22—中央集电环
1)附着式起重机的构造及顶升过程：以我国较早出现的QT4-10型塔式起重机为例，它主要用做附着式塔式起重机，也可以用做内爬式、轨道式和固定式塔式起重机。
① 构造：附着式自升塔式起重机是由塔身、套架、转塔、起重杆、平衡臂、起重小车及起升、变幅、回转、配重、移位、液压顶升等机构组成的，如图7-21所示。
② 顶升过程：这种起重机在顶升前，首先要确定顶升高度，将所需数量的标准节吊到塔吊悬臂引进小车一侧起重臂的下方 (每次接高一个标准节，即 2.5m)使起重臂就位，并朝向与引进小车方向相同的位置，予以锁定；再将一个标准节吊到引进小车上。
2)附着式起重机的附着装置：附着装置又称错固装置, 其作用是减小塔身的弯曲长度，以保证塔身在继续向上接高时仍能安全地进行工作。
图7-22　附着式自升塔式起重机顶升过程
a)准备顶升　b)顶升塔顶　c)推入塔身标准节　d)安装塔身标准节　e)塔顶与塔身连成整体
1—顶升套架　2—液压千斤顶　3—承座　4—顶升横梁　5—定位销　6—过度节　7—标准节　8—摆渡小车
图7-23　附着装置
a)锚固环　b)附着装置安装方式
1—塔身　2—锚固环　3—螺旋千斤顶　4—耳板
3)附着式起重机的性能
① QT4-10 型塔式起重机：该机能一机四用(附着式、内爬式、轨道式、固定式), 为回转式塔式起重机。其主要技术数据见表7-7。
表7-7　QT4-10 型塔式起重机的主要技术数据
表7-7　QT4-10 型塔式起重机的主要技术数据
② ZT-120 型附着式自升塔式起重机：这种起重机也是四用机,是在QT4-10型塔式起重机的基础上，改进制造而成的，其技术数据见表7-8。
表7-8　ZT-120 型附着式自升塔式起重机的主要技术数据
图7-24　内爬式自升塔式起重机
1—吊钩　2—起重小车　3—起重臂　4—起重臂拉绳
5—小车牵引机构　6—司机室　7—回转支承
8—塔身　9—套架　10—底座　11—回转机构
12—电气系统　13—平衡臂　14—配重
15—起升机构　16—平衡臂拉绳　17—塔帽
(3)内爬式自升塔式起重机：内爬式自升塔式起重机是一种安装在建筑物内部 ( 电梯井或特设空间 )结构上，依靠爬升机构随建筑物向上建造而向上爬升的起重机，一般每隔两个楼层爬升一次。
1)爬升过程。
2)爬升作业注意事项
① 风速超过六级时禁止进行爬升作业；夜间禁止爬升作业。
图7-25　内爬式塔式起重机的爬升过程
a)准备状态　b)提升状态　c)提升起重机
图7-26　轮胎起重机
1—起重杆　2—起重索　3—变幅索　4—支腿
② 在爬升过程中，禁止转动起重臂，禁止开动小车。
③ 整个爬升过程必须设专人负责指挥。遇有异常情况，应立即停机检查，只有在排除故障后方可继续爬升。
④ 爬升结束后，应立即锚固塔机底座，切断爬升系统电源，并对相应两层楼板进行支撑加固，对下部结构的爬升孔洞进行封闭处理。
(4)塔式起重机的操作要点
1)塔式起重机应由专职司机操作，司机必须受过专业训练。
2)塔式起重机一般准许工作的气温为-20～40℃，风速小于六级。
3)塔式起重机在作业现场安装后，必须遵照《建筑机械技术试验规程》进行试验和试运转。
4)起重机必须有可靠接地，所有设备外壳都应与机体妥善连接。
5)起重机安装好后，应重新调节各种安全保护装置和限位开关。
6)起重机行驶轨道不得有障碍或下沉现象。
7)工作前应检查各控制器的转动装置、制动器闸瓦、传动部分润滑油量、钢丝绳磨损情况及电源电压等，如不符合要求，应及时修整。
8)起重机工作时必须严格按照额定起重量起吊，不得超载，也不准吊拉人员、斜拉重物或拔除地下埋物。
9)司机必须得到指挥信号后，方可进行操作。
10)吊物上升时，吊钩距起重臂端不得小于1m。
11)工作休息或下班时，不得将重物悬挂在空中。
12)起重机的变幅指示器、力矩限制器以及各种行程限位开关等安全装置，均必须齐全完整、灵敏可靠。
13)作业后，尚须做到下列几点:
① 起重臂杆转到顺风方向，并放松回转制动器。小车及平衡重应移到非工作状态位置。吊钩提升到离臂杆顶端 2～3m处。
② 将每个控制开关拨至零位，依次断开各路开关，切断电源总开关，打开高空指示灯。
③ 锁紧夹轨器，如有八级以上大风警报，应另拉缆风绳与地面或建筑物固定。
(5)轮胎式起重机：轮胎式起重机在构造上与履带式起重机基本相似，是将起重机构安装在加重型轮胎和轮轴组成的特制底盘上的全回转起重机，如图7-26所示。
表7-9　轮胎式起重机性能

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