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第八章 结构安装工程施工
模板工程概述
8.1
钢筋验收与连接
8.2
目录
8.3
钢筋加工与绑扎
学习目标
学习目标
了解常用起重机械的类型、工作特点及适用范围；
掌握装配式混凝土结构构件安装的施工工艺和方法；
掌握钢结构安装的施工工艺与技术要求；
熟悉结构安装工程的施工质量验收与安全技术要求。
起重机是结构安装工程的必备工程机械，主要有桅杆式起重机、自行式起重机以及塔式起重机。正确选用起重机是节约成本、提高工作效率的重要措施。
8.1.1 桅杆式起重机
桅杆式起重机又称为拔杆，是最简单的起重设备，一般用木材或钢材制作。这类起重机具有制作简单、装拆方便，但这类起重机需设较多的缆风绳，移动困难；且起重半径小，灵活性差。
桅杆式起重机分为独脚拔杆、人字拔杆、悬臂拔杆、牵缆式桅杆起重机等。
8.1 认识起重机
8.1.1 桅杆式起重机
独脚拔杆
人字拔杆
悬臂拔杆
牵缆式桅杆起重机
独脚拔杆是由拔杆、起重滑轮组、卷扬机、缆风绳及锚碇等组成的，如图8-1a所示。缆风绳数量一般为6～12根，最少不得少于4根。起重时拔杆保持不大于10°的倾角。独脚拔杆的移动靠其底部的拖橇进行。
独脚拔杆有木独脚拔杆、钢管独脚拔杆和格构式独脚拔杆。
木独脚拔杆起重量在100 kN以内，起重高度一般为8～15 m；钢管独脚拔杆起重量可达300 kN，起重高度在20 m以内；格构式独脚拔杆起重量可达1 000 kN，起重高度可达70 m。
人字拔杆一般是由两根圆木或两根钢管用钢丝绳绑扎或铁件铰接而成的，如图8-1b所示。两杆夹角一般为20°～30°，底部设有拉杆或拉绳，以平衡水平推力，拔杆下端两脚的距离约为高度的1/3～1/2。
悬臂拔杆是在独脚拔杆的中部或2/3高度处装一根起重臂而成的，如图8-1c所示。其特点是起重高度和起重半径都较大，起重臂左右摆动的角度也较大，但起重量较小，多用于轻型构件的吊装。
牵缆式桅杆起重机是在独脚拔杆下端装一根起重臂而成的，如图8-1d所示。这种起重机的起重臂可以起伏，机身可回转360°，可以在起重机半径范围内把构件吊到任何位置。用角钢组成的格构式截面杆件的牵缆式起重机，桅杆高度可达80 m，起重量可达60 t左右。牵缆式桅杆起重机要设较多的缆风绳，比较适用于构件多且集中的工程。
8.1.1 桅杆式起重机
8.1 认识起重机
自行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。
1．履带式起重机
履带式起重机是一种具有履带行走装置的全回转起重机，它利用两条面积较大的履带着地行走，由行走装置、回转机构、机身及起重臂等部分组成，如图8-2所示。
8.1.2 自行式起重机
1．履带式起重机
1—行走机构；2—回转机构；3—机身；4—起重臂；A，B，C—外形尺寸；L—起重臂长度；H—起重高度；R—起重半径
图8-2 履带式起重机示意图
8.1 认识起重机
履带式起重机操纵灵活，本身可以原地做360°回转；起重时不需设支腿即可负载行驶；由于履带的作用，它可以在坎坷不平的松软地面行驶和作业。目前，在装配式结构房屋施工，特别是单层工业厂房结构安装工程中，履带式起重机得到了广泛的使用。但履带式起重机的稳定性较差，使用时必须严格遵守操作规程，若需超负荷或接长起重臂时，必须进行稳定性验算。
8.1 认识起重机
（1）履带式起重机的常用型号及性能
国产履带式起重机的起重量一般为50～750 kN，起重臂长度为10～40 m。国外一些新型的履带式起重机由于采用全液压式驱动，起重量可达1 500 kN，起重臂长达100 m。
常用的履带式起重机有国产W1-50型、W1-100型、W1-200型及一些进口机械。
履带式起重机的主要技术性能包括3个参数：起重量、起重高度和起重半径。
起重量Q：是指起重机安全工作所允许的最大起吊重物的重量；
起重高度H：是指起重机吊钩距停机地面的高度；
起重半径R：是指起重机回转轴距吊钩中心的水平距离。
这3个参数之间存在相互制约的关系，其数值变化取决于起重臂长度及仰角大小。当起重臂臂长L一定时，随着仰角α的增大，起重量Q和起重高度H增大，起重半径减小；当起重臂仰角α一定时，随着起重机的臂长增加，起重半径R及起重高度H增加，而起重量Q减小。
8.1 认识起重机
（2）履带式起重机的稳定性验算
如图8-3所示，在车身与行驶方向垂直的情况下吊装构件，起重机的稳定性最差，此时以履带中心A点为倾覆点，分别按以下条件进行验算。
当考虑吊装荷载及附加荷载时，稳定安全系数K1为
当考虑吊装荷载，不考虑附加荷载时，稳定安全系数K2为
图8-3 履带式起重机受力图
8.1 认识起重机
8.1 认识起重机
（3）起重臂接长计算
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能得到保证的前提下，可以将起重臂接长，如图8-4所示，接长后的起重量Q′为
图8-4 接长起重臂受力图
8.1 认识起重机
汽车式起重机是自行式全回转起重机，起重机构安装在汽车的通用或专用底盘上，如图8-5所示。
2．汽车式起重机
图8-5 汽车式起重机
8.1 认识起重机
轮胎式起重机是把起重机构安装在加重轮胎和轮轴组成的特制底盘上的全回转起重机，如图8-6所示。
3．轮胎式起重机
1—起重杆；2—起重索；3—变幅索；4—支腿
图8-6 轮胎式起重机
8.1 认识起重机
按起重量不同，塔式起重机可分为轻型塔式起重机、中型塔式起重机和重型塔式起重机。
轻型塔式起重机：起重量为1～3 t，一般用于6层以下民用建筑施工。
中型塔式起重机：起重量为3～15 t，一般用于工业建筑与高层建筑施工。
重型塔式起重机：一般用于大型工业厂房的施工和高炉等设备的吊装。
按结构与性能特点不同，塔式起重机可分为轨道式、爬升式、附着式和固定式起重机四类。塔式起重机型号很多，下面只介绍常见的几种。
8.1.3 塔式起重机
8.1 认识起重机
① QT1-2型塔式起重机为轨道式塔身下回转式起重机，其起重量为1～2 t，适用于5层以下的民用建筑和中小型工业厂房的吊装。
1．轨道式起重机
② QT1-6型为上回转动臂变幅式塔式起重机，起重量为2～6 t，适用于结构吊装及材料装卸工作。
③ QT-60/80型为上回转动臂变幅式塔式起重机，最大起重量为10 t，适于较高建筑的结构吊装。
8.1 认识起重机
自升式塔式起重机的型号较多，现以QT4-10型为例介绍。
QT4-10型多功能（可附着、可固定、可行走、可爬升）自升塔式起重机，是一种上旋转、小车变幅自升式塔式起重机，随着建筑物的增高，利用液压顶升系统逐步自行接高塔身，如图8-10所示。
1—液压千斤顶；2—顶升套架；3—锚固装置；
4—建筑物；5—塔身；6—附着杆
图8-10 QT4-10型塔式起重机
2．自升式塔式起重机
8.1 认识起重机
自升塔式起重机的液压顶升系统主要有顶升套架、长行程液压千斤顶、支承座、顶升横梁、引渡小车、引渡轨道及定位销等。
液压千斤顶的缸体装在塔吊上部结构的底端支承座上，活塞杆通过顶升横梁支承在塔身顶部，其顶升过程如图8-11所示。
（a） （b） （c） （d） （e）
1—支承座；2—液压千斤顶；3—顶升横梁；4—顶升套架；5—定位销；
6—过渡节；7—标准节；8—摆渡小车
图8-11 附着式起重机顶升过程
8.1 认识起重机
爬升式起重机塔身短，起升高度大，而且不占建筑物的外围空间；但司机作业时看不到起吊过程，全靠信号指挥，施工完成后拆塔工作处于高空作业。其爬升过程如图8-12所示，主要型号有QT5-4/40型、QT5-4/60型、QT3-4型等 。
（a）工作位置 （b）爬升套架 （c）提升塔身
图8-12 爬升式起重机爬升示意图
3．爬升式塔式起重机
8.1 认识起重机
钢丝绳是先由若干根钢丝绕成股，再由若干股绕绳芯捻成绳而成的。常见的钢丝绳有以下几种：
6 × 9 + 1式：由6股、每股19根钢丝组成，中间加一根绳芯，一般用作缆风绳；
6 × 7 + 1式：由6股、每股37根钢丝组成，中间加一根绳芯，用作吊索；
6 × 1 + 1式：由6股、每股61根钢丝组成，中间加一根绳芯，一般用作重型起重机械。
8.1.4 索具设备
1．钢丝绳
8.1 认识起重机
吊具有吊钩、吊索、卡环、横吊梁等，是吊装时的重要辅助工具，如图8-13至图8-16所示。
2．吊具
图8-13 吊钩
图8-15 卡环
图8-14 吊索
图8-16 横吊梁
8.1 认识起重机
滑轮组由一定数量的定滑轮和动滑轮组成，具有省力和改变力的方向的功能，是起重机的重要组成部分。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。例如，由4个定滑轮和4个动滑轮组成的滑轮组称为“四、四”滑轮组，由5个定滑轮和4个动滑轮组成的滑轮组称为“五、四”滑轮组，其余类推。
3．滑轮组
8.1 认识起重机
建筑施工中常用的卷扬机分快速和慢速两种。快速卷扬机主要用于垂直、水平运输和打桩作业。慢速卷扬机主要用于结构吊装、钢筋冷拉等作业，卷扬机在使用时必须用地锚固定，以防作业时产生滑动或倾覆。固定卷扬机的方法如图8-17所示。
（a）螺栓锚固法 （b）水平锚固法
（c）立桩锚固法 （d）压重物锚固法
1—卷扬机；2—地脚螺栓；3—压板；4—拉索；5—横木；6—木桩；7—压重；
图8-17 卷扬机的固定方法
4．卷扬机
8.1 认识起重机
地锚又称锚定，常用的地锚有桩式地锚和水平地锚两种，是用来固定缆风绳、卷扬机、拔杆等的平衡索。桩式锚是将圆木直接打入土中，承担拉力，一般用作拉力不大的缆风绳；水平地锚的承载力较大，如图8-18所示。
（a）拉力在30 kN以下 （b）拉力为100～400 kN
1—回填土逐层夯实；2—地龙木1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
图8-18 水平锚锭构造示意图
5．地锚
8.1 认识起重机
单层工业厂房是生产用房的结构形式，一般采用装配式钢筋混凝土结构或钢结构，主要承重构件除基础现浇外，柱、吊车梁、屋架、天窗架和屋面板等均可预制。结构安装工程是单层工业厂房施工的主导工种，在安装过程中，均要涉及构件的绑扎、起吊、安装、临时固定、最后固定等主要工序。
8.2 单层工业厂房结构安装
结构安装前的准备工作包括：构件运输、堆放、拼装与加固、检查、弹线、编号；基础准备等。
1．构件的运输与堆放
（1）构件的运输
在工厂制作或在施工现场集中制作的构件，吊装前要运到吊装地点就位。构件的运输一般采用载重汽车、半托式或全托式的平板拖车。在运输过程中必须保证构件不倾倒、不变形、不损坏。当设计无具体要求时，构件的强度不得低于混凝土设计强度标准值的75%。
构件的支垫位置要正确，数量要适当，装卸时吊点位置要符合设计要求。
8.2.1 结构安装前的准备工作
1．构件的运输与堆放
8.2 单层工业厂房结构安装
运输道路要平整，有足够的宽度和转弯半径。柱、吊车梁和屋架等主要构件的运输示意图如图8-19所示。
（a）用汽车运鱼腹式吊车梁 （b）用拖车运柱子
（c）用钢拖架运屋架
1—钢丝；2—鱼腹式吊车梁；3—垫木；4—钢丝绳；5—倒链；6—柱子；7—屋架：8—钢拖架；9—木模
图8-19 构件运输示意图
8.2 单层工业厂房结构安装
（2）构建的堆放
构件的堆放应按平面布置图规定的位置堆放，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。
③ 构件就位时，应根据设计的受力情况搁置在垫木或支架上，并应保持稳定。
③ 重叠堆放的构件，吊环应向上，标志应朝外；构件之间垫上垫木，上下层垫木应在同一垂直线上。重叠堆放构件堆垛高度应根据构件和垫木强度、地面承载力及堆垛的稳定性确定。
采用支架靠放的构件，必须对称靠放和吊运，上部用木块隔开。
8.2 单层工业厂房结构安装
2．构件的拼装和加固
为了便于运输和避免扶直过程中损坏构件，天窗架及大型屋架应制成两个半榀，运到现场后拼装成整体。构件的拼装分为平拼和立拼两种。平拼将构件平放拼装，拼装后扶直，一般适用于小跨度构件，如天窗架等。立拼时需使构件在吊装位置呈直立状态，以减少移动和扶直工序，一般用于侧向刚度较差的大跨度屋架。
3．构件的质量检查
在吊装之前应对所有构件进行全面检查，检查的主要内容有：
① 构件的外观、型号、数量、尺寸（总长度、截面尺寸、侧向弯曲），预埋件及预留孔洞的位置是否正确，构件表面有无孔洞、蜂窝、麻面、裂缝等缺陷。
② 构件的强度当设计无具体要求时，一般柱要达到混凝土设计强度的75%，大型构件（大孔洞梁、屋架）应达到100%，预应力混凝土构件孔道灌浆的强度不应低于15 MPa。
2．构件的拼装和加固
3．构件的质量检查
8.2 单层工业厂房结构安装
在质量检查合格后，即可在构件上弹出吊装的定位墨线，作为吊装、校正的依据。
（1）柱
在柱身的3个面上弹出几何中心线，此线与基础杯口面上的定位轴线相吻合。此外，在牛腿面和柱顶面弹出吊车梁和屋架的安装位置线，如图8-20所示。
1—柱子中心线；
2—地基标高线；
3—基础顶面线；
4—吊车梁定位线
图8-20 柱子弹线图
3．构件的弹线与编号
8.2 单层工业厂房结构安装
（2）屋架
屋架上弦顶面应弹出几何中心线，并延至屋架两端下部，再从屋架中央向两端弹出天窗架、屋面板的吊装定位线。
（3）吊车梁
在吊车梁的两端及顶面弹出吊装定位准线。
在对构件弹线的同时，应依据设计图纸对构件进行编号，编号应写在明显的部位。对上下、左右难辨的构件，还应注明方向，以免吊装时发生错误。
8.2 单层工业厂房结构安装
装配式混凝土柱一般为杯形基础，基础准备的工作内容主要包括杯口弹线和杯底找平。
（1）杯口弹线
在杯口顶面弹出纵、横定位轴线，作为柱对位、校正的依据，如图8-21所示。
（2）杯底找平
为了保证柱牛腿标高的准确，在吊装前须对杯底标高进行调整（抄平）。调整前先测量出杯底原有标高，小柱测中点，大柱测4个角点，再测量出柱脚底面至牛腿面的实际距离，计算出杯底标高的调整值，然后用水泥砂浆或细石混凝土填抹至需要的标高。杯底标高调整后，应加以保护，以防杂物落入，如图8-21所示。
图8-21 杯底标高调整、杯顶面弹线示意图
5．基础准备
8.2 单层工业厂房结构安装
装配式单层工业厂房的结构构件主要有柱、吊车梁、连系梁、屋架、天窗架、屋面板等。各种构件的吊装过程为：绑扎→吊升→对位→临时固定→校正→最后固定。
1．柱的吊装
（1）柱的绑扎
绑扎柱的工具主要有吊索、卡环和横吊梁等。为避免吊装柱时吊索磨损柱表面，要在吊索与构件之间垫麻袋或木板等。
绑扎点的数量和位置应根据柱的形状、断面、长度、配筋和起重机性能等情况确定。中、小型柱一般采用一点绑扎，绑扎点一般选在牛腿下200 mm处；重型柱或细而长的柱子需选用两点绑扎，绑扎点位置应使两根吊索的合力作用线高于柱子的重心，这样才能保证柱子起吊后自行回转直立状态。
常用的绑扎方法有斜吊绑扎法和直吊绑扎法两种。
8.2.2 构件的吊装工艺
1．柱的吊装
8.2 单层工业厂房结构安装
一点绑扎直吊法
一点绑扎斜吊法
当柱子宽度方向刚度不足时，应采用一点绑扎直吊法，先将柱子翻身后再起吊。起吊后，铁扁担跨在柱顶上，柱身呈直立状态，便于插入杯口，但这种方法需要较大的起吊高度。
当柱子平放起吊、抗弯强度满足要求时，可采用此法。柱子在平放状态绑扎，直接从底模起吊，柱起吊后柱身略呈倾斜状态。吊索在柱子宽面一侧，吊钩可低于柱顶。采用斜吊绑扎法时，柱不需翻身，起重臂和起重高度都可以短一些，但由于柱吊离地面后呈倾斜状态，对位比较不方便。
柱的绑扎
8.2 单层工业厂房结构安装
3）两点绑扎法
柱子抗弯强度不能满足要求时，采用两点绑扎法，如图8-23所示。两点绑扎法常用于起吊重型柱子或配筋少的细长柱子。
（a）两点绑扎斜吊法 （b）两点绑扎直吊法
图8-23 柱子两点绑扎法
8.2 单层工业厂房结构安装
（2）柱的起吊
根据柱在吊升过程中的运动特点不同，柱的起吊方法可分为旋转法和滑行法两种。
1）旋转法
采用旋转法吊装柱子时，柱的平面布置宜使柱脚靠近基础，柱的绑扎点、柱脚中心与基础中心三点宜位于起重机的同一起重半径的圆弧上，如图8-24所示。
（a）旋转法过程 （b）平面布置
图8-24 旋转法吊装过程
8.2 单层工业厂房结构安装
2）滑行法
采用滑行法吊装柱子时，绑扎点与杯口中心均位于起重机同一起重半径的圆弧上，即两点共弧。柱吊升时，起重机只升钩，起重臂不转动，使柱顶随起重钩的上升而上升，柱脚随柱顶的上升而滑行，直至柱子直立后，吊离地面，并旋转至基础杯口上方，插入杯口，如图8-25所示。
（a）旋转过程 （b）平面布置
图8-25 滑行法吊装过程
8.2 单层工业厂房结构安装
（3）对位和临时固定
柱子对位是将柱子插入杯口并对准安装准线的一道工序。临时固定是用楔子等将已对位的柱子作临时性固定的一道工序，如图8-26所示。
1—安装缆风绳或操作台夹箍；2—钢楔或木楔
图8-26 柱子的对位与临时固定
8.2 单层工业厂房结构安装
（4）柱的校正
柱子校正是对已临时固定的柱子进行全面检查或校正（平面位置、标高、垂直度等）的一道工序。对重型柱或偏斜值较大的，则用千斤顶、缆风绳、钢管支撑等方法校正，如图8-27所示。
（a）千斤顶平顶法 （b）千斤顶斜顶法
图8-27 柱子的校正
8.2 单层工业厂房结构安装
（5）柱子最后固定
柱子最后固定的方法是在柱脚与杯口之间浇筑细石混凝土，其强度等级应比原构件的混凝土强度等级提高一级。细石混凝土浇筑分两次进行，如图8-28所示。
（a）第一次浇筑细石混凝土 （b）第二次浇筑细石混凝土
图8-28 柱子的最后固定
8.2 单层工业厂房结构安装
（1）绑扎、吊升、对位和临时固定
吊车梁绑扎时，两根吊索要等长，绑扎点对称设置，吊钩对准梁的重心，以使吊车梁起吊后能基本保持水平，如图8-29所示。
图8-29 吊车梁的吊装
2．吊车梁的吊装
8.2 单层工业厂房结构安装
（2）校正及最后固定
吊车梁的校正主要包括标高校正、垂直度校正和平面位置校正等。
吊车梁的标高主要取决于柱子牛腿的标高。平面位置的校正主要包括直线度和两吊车梁之间的跨距。吊车梁直线度的检查校正方法有通线法（参见图8-30）、平移轴线法（参见图8-31）、边吊边校法等。重型吊车梁校正时撬动困难，应借助于起重机，采用边吊装边校正的方法。
吊车梁的最后固定是在吊车梁校正完毕后，用连接钢板等与柱侧面、吊车梁顶端的预埋铁相焊接，并在接头处支模浇筑细石混凝土。
8.2 单层工业厂房结构安装
1—经纬仪；2—标志；3—柱；4—基础；5—吊车梁
图8-31 平移轴线法校正吊车梁
1—通线；2—支架；3—经纬仪；4—木桩；5—柱子；6—吊车梁；7—圆钢
图8-30 通线法校正吊车梁示意图
8.2 单层工业厂房结构安装
（a）屋架跨度≤18 m （b）屋架跨度≥18 m
（c）屋架跨度≥30 m （d）三角形组合屋架
图8-32 屋架的绑扎
（1）屋架绑扎
如图8-32所示，屋架的绑扎点应选在上弦节点处，左右对称，绑扎中心（即各支吊索的合力作用点）必须高于屋架重心，使屋架起吊后基本保持水平，不晃动、不倾翻。吊索与水平线的夹角不宜小于45°，以免屋架承受过大的横向压力，必要时可采用横吊梁。
3．屋架的吊装
8.2 单层工业厂房结构安装
（2）屋架的扶直与排放
屋架扶直时应采取必要的保护措施，必要时要进行验算。屋架扶直有正向扶直和反向扶直两种方法，如图8-33所示。
屋架扶直之后，立即就位，一般靠柱边斜向排放，或以3～5榀为一组平行于柱边纵向排放。
（a）正向扶直 （b）反向扶直
图8-33 屋架的扶直
8.2 单层工业厂房结构安装
（3）屋架的吊升、对位与临时固定
屋架的吊升是先将屋架吊离地面约300 mm，然后将屋架转至安装位置下方，再将屋架吊升至柱顶上方约300 mm后，缓缓放至柱顶进行对位。屋架对位应以建筑物的定位轴线为准。第一榀屋架对位后立即进行临时固定，可采用四根缆风绳从两边拉牢，第二榀及以后的屋架可采用工具式支撑临时固定到前一榀屋架上。工具式支撑的构造如图8-34所示。
1—钢管；2—支撑脚；3—屋架上弦
图8-34 工具式支撑的构造
8.2 单层工业厂房结构安装
（4）屋架的校正及最后固定
屋架垂直度的检查与校正方法是在屋架上弦安装三个卡尺，一个安装在屋架上弦中点附近，另两个安装在屋架两端。通过转动工具式支撑的螺栓加以纠正，并垫入斜垫铁。屋架的临时固定与校正如图8-35所示。屋架校正后应立即电焊固定。
1—工具式支撑；2—卡尺；3—经纬仪
图8-35 屋架的临时固定于校正
8.2 单层工业厂房结构安装
4．屋面板及天窗架的吊装
8.2 单层工业厂房结构安装
在拟定单层工业厂房结构安装方案时，应重点解决起重机的选择、结构安装方法、起重机的开行路线和构件的平面布置等内容。
1．起重机的选择
（1）起重机类型的选择
① 中小型厂房多选择履带式等自行式起重机；
② 当厂房的高度和跨度较大时，可选择塔式起重机吊装屋盖结构；
③ 当一台起重机无法吊装时，可选用两台起重机抬吊；
在缺乏自行式起重机或受到地形的限制，可选择桅杆式起重机。
1．起重机的选择
8.2.3 结构安装方案
8.2 单层工业厂房结构安装
（2）起重量的确定
起重机的起重量Q应满足下面要求：
式中：Q1——构件质量；
Q2——索具质量。
（3）起重高度的计算
如图8-36所示，起重机的起重高度H必须满足所吊件的吊装高度：
图8-36 起升高度计算简图
8.2 单层工业厂房结构安装
（4）起重半径的确定
起重半径也称工作幅度。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《施工手册》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。
8.2 单层工业厂房结构安装
（1）结构安装方法
单层工业厂房的结构安装方法有分件安装法和综合安装法两种。
1）分件安装法
分件安装法是指起重机在车间内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，如图8-37所示。
2）综合安装法
综合安装法是指起重机在车间内的一次开行中，分节间安装完所有的各种类型的构件。
1～12—柱；13～32—单数是吊车梁，双数是连系梁；
33，34—屋架；36～42—屋面板
图8-37 分件安装时构件吊装顺序
2．结构安装方法及起重机开行路线
8.2 单层工业厂房结构安装
（a）屋架跨度≤18 m （b）屋架跨度≥18 m
（2）起重机的开行路线及停机位置
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，可沿跨中开行或沿跨边开行，如图8-38所示。
① 当R≥L/2时，起重机可沿跨中开行，每个停机位置可吊装两根柱，如图8-38a所示；
② 当 时，则可吊装四根柱，如图8-38b所示；
③ 当R＜L/2时，起重机需沿跨边开行，每个停机位置吊装1～2根柱，如图8-38c和8-38d所示；
（c）屋架跨度≥30 m （d）三角形组合屋架
图8-32 屋架的绑扎
8.2 单层工业厂房结构安装
单跨车间采用分件安装法时起重机的开行路线及停机位置如图8-39所示。
图8-39 起重机的开行路线及停机位置
8.2 单层工业厂房结构安装
（1）构件的平面布置原则
① 每跨构件尽可能布置在本跨内，如确有困难也可布置在跨外便于吊装的地方。
② 构件的布置方式应满足吊装工艺要求，尽可能布置在起重机的起重半径内，尽量减少起重机在吊装时的跑车、回转及起重臂的起伏次数。
③ 按“重近轻远”的原则，首先考虑重型构件的布置。
构件的布置应便于支模、扎筋及混凝土的浇筑，若为预应力构件，要考虑有足够的抽管、穿筋和张拉的操作场地等。
所有构件均应布置在坚实的地基上，以免构件变形。
构件的布置应考虑起重机的开行与回转，保证路线畅通，起重机回转时不与构件相碰。
⑦ 构件的平面布置分预制阶段构件的平面布置和安装阶段构件的平面布置。布置时两种情况要综合加以考虑，做到相互协调，有利于吊装。
3．构件的平面布置与运输堆放
8.2 单层工业厂房结构安装
（2）预制阶段构件的平面布置
1）柱子的布置
柱的预制布置有斜向布置和纵向布置。
① 柱子斜向布置。
柱子的斜向布置方法包括三点共弧法和两点共弧法。
柱子采用旋转法起吊时，可按三点共弧斜向布置，如图8-40所示。
图8-40 三点共弧
8.2 单层工业厂房结构安装
两点共弧的方法有以下两种：
杯口中心与柱脚中心两点共弧：吊点放在起重半径R之外，如图8-41所示，吊装时，先用较大的起重半径R′吊起柱子，并升起重臂，当起重半径变成R后，停止升臂，随之用旋转法安装柱子。
吊点与杯口中心两点共弧：柱脚放在起重半径R之外，安装时可采用滑行法，如图8-42所示。
图8-41 杯口中心与柱脚中心两点共弧
图8-42 柱子斜向布置方法三（吊点与柱两点共弧）
8.2 单层工业厂房结构安装
② 柱子纵向布置。
对于一些较轻的柱子，起重机能力有富余，考虑到节约场地，方便构件制作，可顺柱列纵向布置，如图8-43所示。柱子纵向布置时，绑扎点与杯口中心两点共弧。
若柱子长度大于12 m，柱子纵向布置宜排成两行，如图8-43a所示；若柱子长度小于12 m，则可叠浇排成一行，如图8-43b所示。
（a）柱子长度大于12 m的纵向布置
（b）柱子长度小于12 m的纵向布置
图8-43 柱子的纵向布置
8.2 单层工业厂房结构安装
2）屋架的布置
屋架宜安排在厂房跨内平卧叠浇预制，每叠3～4榀，布置方式有三种：斜向布置、正反斜向布置和正反纵向布置等，如图8-44所示。
3）吊车梁的布置
当吊车梁安排在现场预制时，可靠近柱基顺纵轴线或略作倾斜布置，也可插在柱子的空当中预制，或在场外集中预制等。
（a）斜向布置
（c）正反纵向布置
图8-44 屋架预制几种布置方法
（b）正反斜向布置
8.2 单层工业厂房结构安装
（3）安装阶段构件的排放布置及运输堆放
1）屋架的排放
屋架的排放有斜向排放和纵向排放两种方式。屋架斜向排放时，起重机安装屋架的开行路线及停机点如图8-45所示；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，如图8-46所示。
图8-45 屋架斜向布置（虚线表示屋架预制的位置）
8.2 单层工业厂房结构安装
（3）安装阶段构件的排放布置及运输堆放
1）屋架的排放
屋架的排放有斜向排放和纵向排放两种方式。屋架斜向排放时，起重机安装屋架的开行路线及停机点如图8-45所示；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，如图8-46所示。
图8-46 屋架成组纵向排放（虚线表示屋架预制的位置）
8.2 单层工业厂房结构安装
2）吊车梁、连系梁及屋面板的运输、堆放与排放
单层工业厂房除了柱和屋架一般在施工现场制作外，其他构件（如吊车梁、连系梁、屋面板等）均可在预制厂或附近的露天预制场制作，然后运至施工现场进行安装。
构件运输至现场后，应根据施工组织设计所规定的位置，按编号及构件安装顺序进行排放或集中堆放。
吊车梁、连系梁的排放位置，一般在其吊装位置的柱列附近，跨内跨外均可。屋面板可布置在跨内或跨外。
8.2 单层工业厂房结构安装
在结构安装的施工中，控制“人的不安全行为，物的不安全状态，作业环境的不安全因素和管理缺陷”是保证安全的重要措施。
1．人的不安全行为的控制
人的不安全行为是人的生理和心理特点的反映，主要表现在身体缺陷、错误行为和违纪违章三方面。
有身体缺陷的人不能进行结构安装的作业。
② 严禁粗心大意、不懂装懂、侥幸心理、错视、错听、误判断、误动作等。
③ 严禁喝酒、吸烟，不正确使用安全带、安全帽及其他防护用品等违章违纪行为。
加强安全教育、安全培训、安全检查、安全监督。
8.2.4 结构安装工程安全措施
1．人的不安全行为的控制
8.2 单层工业厂房结构安装
起重吊装的指挥人员必须持证上岗，作业时应与操作人员密切配合，执行规定的指挥信号。
操作人员在作业前必须对工作现场环境、行驶道路、架空电线、建筑物以及构件重量和分布情况进行全面了解。
⑦ 现场施工负责人应为起重机作业提供足够的工作场地，清除或避开起重臂起落或回转半径内的障碍物。
⑧ 在露天有六级及以上大风、大雨、大雪或大雾等恶劣天气时，应停止起重吊装作业。
8.2 单层工业厂房结构安装
各类起重机应装有音响清晰的喇叭、电铃或汽笛等信号装置。
② 起重机的变幅指示器、力矩限制器、起重量限制器以及各种行程限位开关等安全保护装置，应完好齐全、灵敏可靠，不得随意调整或拆除。
③ 操作人员应按规定的起重性能作业，不得超载。
严禁使用起重机进行斜拉、斜吊和起吊地下埋设或凝固在地面上的重物以及其他不明重量的物体。
重物起升和下降的速度应平稳、均匀，不得突然制动。
8.2 单层工业厂房结构安装
严禁起吊重物长时间悬挂在空中，作业中遇突发故障，应采取措施将重物降落到安全地方，并关闭发动机或切断电源后进行检修。
⑦ 起重机不得靠近架空输电线路作业。
⑧ 起重机使用的钢丝绳，应有钢丝绳制造厂签发的产品技术性能和质量证明文件。
⑨ 履带式起重机如需带载行驶时，载荷不得超过允许起重量的70%，行走道路应坚实平整，并应拴好拉绳，缓慢行驶。
8.2 单层工业厂房结构安装
钢结构是用钢板、型钢和圆钢等通过焊接连接、螺栓连接等方式制造的结构。钢结构体轻且施工速度快，能为生产、生活提供大空间，因此，在建筑物（构筑物）中被广泛采用。钢结构单层工业厂房中的钢结构构件包括柱、吊车梁、桁架、天窗架、檩条、支撑及墙架等。其中，吊车梁、角钢桁架、轻型钢屋架、屋面板、天窗架等构件的安装方法，钢结构安装安全措施参考本书8.2.4节（结构安装工程安全措施）。
8.3 钢结构单层工业厂房安装施工
1．编制施工组织方案
为保证钢结构安装质量、加快施工进度，安装前应编制钢结构工程的施工组织设计，选择吊装机械，确定构件吊装方法，规划钢构件堆场，确定流水作业程序及进度计划，制定质量标准和安全措施。
2．基础准备
基础准备包括轴线误差测量、基础支承面准备、支承面和支座表面标高与水平度的检验、地脚螺栓位置和伸出支承长度的测量等。
施工时应保证基础顶面与锚栓位置准确，其误差在±2 mm以内；基础顶面要垂直，倾斜度小于1/1 000；锚栓在支座范围内的误差为±5 mm，施工时，锚栓应安设在固定架上，以保证其位置准确。
8.3.1 安装前的准备
1．编制施工组织方案
2．基础准备
8.3 钢结构单层工业厂房安装施工
为保证基础顶面标高准确，施工中应采用一次浇筑法或二次浇筑法。
（1）一次浇筑法
基础一次浇筑土时，先将混凝土浇到比设计标高低40～60 mm处，然后用细石混凝土精确找平到设计标高，如图8-47所示。
图8-47 一次浇筑法
图8-48 二次浇筑法
（2）二次浇筑法
基础分两次浇筑时，第一次将混凝土浇筑到比设计标高低40～60 mm处，待混凝土强度达到设计要求后上面放钢垫板，精确调整钢垫板的标高，然后安装钢柱。钢柱校正完毕后，在柱底钢板下再次浇筑细石混凝土。此法容易校正柱子，常用于重型钢柱基础的浇筑，如图8-48所示。
8.3 钢结构单层工业厂房安装施工
钢构件外形和几何尺寸正确是保证结构安装顺利进行的前提。为此，在安装之前应根据《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205—2011）中有关的规定，仔细检验钢构件的外形和几何尺寸，如有超出规定的偏差，在安装之前应设法消除。为便于校正钢柱的平面位置和垂直度、桁架和吊车梁的标高等，需在钢柱底部和上部标出两个方向的轴线。在钢柱底部适当高度处标出标高准线。同时，吊点亦应标出，便于吊装时按规定吊点绑扎，以保证构件受力合理。
3．钢构件检验
8.3 钢结构单层工业厂房安装施工
单层工业厂房占地面积较大，多采用自行杆式起重机或塔式起重机吊装钢柱。钢柱的吊装方法与装配式钢筋混凝土柱相似，亦为旋转法及滑行法。对重型钢柱可采用双机抬吊的方法进行吊装，起吊时，双机同时将钢柱平吊起来，离地一定高度后暂停，移去运输钢柱的平板车，然后双机同时打开回转刹车，由主机单独起吊，当钢柱吊装呈直立状态后，拆除辅机下吊点的绑扎钢丝绳，由主机单独将钢柱插进锚固螺栓固定。
8.3.2 钢柱安装与校正
1．钢柱的安装
8.3 钢结构单层工业厂房安装施工
钢柱经过初校，垂直度偏差控制在20 mm以内方可使起重机脱钩，钢柱的垂直度用经纬仪检验，如有偏差，用螺旋千斤顶进行校正，如图8-49所示。在校正过程中，随时观察柱底部和标高控制块之间是否脱空，以防校正过程中造成水平标高的误差。
1．钢柱的校正
（a）立面图 （b）平面图
1—钢柱；2—承重块；3—千斤顶；4—钢托座；5—标高控制块
图8-49 钢柱垂直度校正及承重块布置
8.3 钢结构单层工业厂房安装施工
钢柱位置的校正，对于重型钢柱可用螺旋千斤顶加链条套环托座，如图8-50所示，沿水平方向顶校钢柱。校正后为防止钢柱发生位移，在柱四边用10 mm厚的钢板定位，并用电焊固定。钢柱复校后再紧固锚固螺栓，并将承重块上下点焊固定，防止“走动”。
钢柱安装的允许偏差应符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB 50205—
2011）的相关规定。
1—螺旋千斤顶；2—链条；3—千斤顶托座
图8-50 钢柱位置校正
8.3 钢结构单层工业厂房安装施工
根据其结构形式和施工条件的不同，钢网架可选用高空拼装法、整体安装法或高空移接法进行安装。
1．高空拼装法
钢网架用高空拼装法进行安装时，先在设计位置处搭设拼装支架，然后用起重机把网架构件分件（或分块）吊至空中的设计位置，在支架上进行拼装。
8.3.3 钢网架安装
1．高空拼装法
8.3 钢结构单层工业厂房安装施工
整体安装法就是先将网架在地面上拼装成整体，然后用起重设备将其整体提升到设计位置上加以固定。这种施工方法不需高大的拼装支架，高空作业少，易保证焊接质量，但需要起重量大的起重设备，技术较复杂。因此，整体安装法对球节点钢管网架（尤其是三向网架等杆件较多的网架）较适宜。根据所用设备的不同，整体安装法可分为多机抬吊法、拔杆提升法和电动螺杆提升法等。
2．整体安装法
8.3 钢结构单层工业厂房安装施工
整体安装法
（1）多机抬吊法
（2）拔杆提升法
（3）电动螺杆提升法
此方法适用于高度和重量不大的中、小型网架结构。安装前先在地面上对网架进行错位拼装（即拼装位置与安装轴线错开一定的距离，以避开柱子的位置），然后用多台起重机（多为履带式起重机或汽车式起重机）将拼装好的网架整体提升到柱顶以上，在空中移位后即落下就位固定。
对球节点大型钢管网架的安装，我国目前多用拔杆提升法。用此法施工时，网架先在地面上错位拼装，然后用多根独脚拔杆将网架整体提升到柱顶以上，空中移位，落位安装。
电动螺杆提升法是利用升板工程施工使用的电动螺杆提升机将地面上拼装好的钢网架整体提升至设计标高。此方法的优点是不需要大型吊装设备，施工简便。
8.3 钢结构单层工业厂房安装施工
近年来网架屋盖采用高空平行滑移法施工的逐渐增多，如用于影剧院、礼堂等工程。采用这种施工方法施工时，多在建筑物前厅顶板上设拼装平台进行网架拼装（亦可在观众厅看台上搭设拼装平台进行拼装），待第一个拼装单元（或第一段）拼装完毕，将其下落至滑移轨道上，用牵引设备（多用人力绞磨）通过滑轮组将拼装好的网架向前滑移一定距离。接下来在拼装平台上拼装第二个拼装单元（或第二段），拼好后连同第一个拼装单元（或第一段）一同向前滑移，如此逐段拼装不断向前滑移，直至整个网架拼装完毕并滑移至就位位置。
3．高空移接法
8.3 钢结构单层工业厂房安装施工
钢结构体轻且能获得大空间，常用的钢结构屋顶结构类型有角钢桁架、轻型钢屋架和钢网架结构等。
三角形桁架适用于跨度不大，但屋面坡度较大的轻型屋面，屋面材料可为波形石棉瓦和压型钢板等。
梯形桁架一般用于屋面坡度较平缓（i =1/8～1/20）且跨度较大的情况，屋面材料可为压型钢板或大型屋面板等。
当钢桁架上下弦互相平行时为平行弦桁架。
圆钢或小角钢（小于∟45×4或∟56×36×4）组成的轻型钢屋架，具有自重较轻、用料较省、造价低和施工安装比较方便等优点，同时还具有足够的强度、刚度和稳定性，便于制作安装。
钢网架结构是由很多杆件从两个或几个方向有规律地组成的高次超静定结构，属于空间结构体系。这是目前在国内外得到普遍推广应用的一种空间结构。
钢网架的空间刚度大，整体性好，具有良好的抗震性能，能适应不同建筑造型的要求。按形状分，一般网架可分为平板网架和曲面网架（网壳）。平板网架无论在设计、计算、构造和施工制作等方面都比曲面网架简便，它的应用范围远比曲面网架范围广，一般适用于大、中跨度各种类型的房屋屋盖。
8.3 钢结构单层工业厂房安装施工
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