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单元6 装配式混凝土结构施工
6.2 单层工业厂房结构安装
6.2.1吊装前的准备
1、场地清理与铺设道路
2、构件的运输和堆放
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％。
3、构件的检查与清理
图6-22 柱的弹线
1-基础顶面线；2-地坪标高线；3-柱子中心线；
4-吊车梁对位线；5-柱顶中心线
4、构件弹线
构件经检查质量合格后，即可在构件上弹出安装的定位墨线和校正用墨线（图6-22），作为构件安装、对位、校正时的依据。
（1）柱子
柱应在柱身的三个面弹出安装中心线、基础顶面线、地坪标高线。
（2）屋架
在屋架上弦弹出几何中心线，并从跨中向两端弹出天窗架、屋面板的吊装准线，在屋架的两端弹出安装准线。
（3）梁
在梁的两端及顶面弹出安装中心线。
在对构件弹线的同时，应按设计图纸将构件逐个编号，并标志在明显部位；对于上、下难以分辨的构件尚应注明"上"字，并均应标在统一的位置上。
5、基础准备
（1）钢筋混凝土柱基
杯形基础在浇筑时，即应保证定位轴线、杯口尺寸和杯底标高的正确。柱子安装前应在杯口顶面弹出轴线和辅助线（图6-23），与柱子所弹墨线相对应，作为对位和校正依据。
图6-23　 基础弹线
同时抄平杯底并弹出标高准线，作为调整杯底标高的依据。方法：在杯口内抄水平线，一般此线比杯口设计标高低10厘米。如杯口设计标高为-0.5 米线，则杯口内侧抄平线标高为-0.60米。抄平必须准确，认真操作。
若杯底偏高则要凿去，若杯底的标高不够，则用水泥砂浆或细石混凝土将杯底填平至设计标高，可允许误差为±5mm。在实际施工中为避免杯底超高，往往在浇筑混凝土时留40～50mm不浇，待杯底抄平调整时一次补至调整标高数值。
柱基施工时，杯底标高一般比设计标高低，柱在吊装前需对基础杯底标高进行一次调整（或称找平）。调整方法是测出杯底原有标高（小柱测中间一点，大柱测四个角点），再量出柱脚底面至牛腿面的实际长度，计算出杯底标高调整值，并在杯口内标出，然后用1:2水泥砂浆或细石混凝土将杯底找平至标志处。调整值＝（牛腿面设计标高－杯底原有标高）－柱脚底面至牛腿面的实际长度。例如，牛腿面的设计标高是＋7.80m，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，量得柱底至牛腿面的实际长度为9.01m，则杯底标高调整值为Δh= h-h1-h2=7.80+1.23-9.01=+0.02m。
（2）钢柱基础。
施工时应保证基础顶面与锚栓位置准确，其误差在±2mm以内，基础顶面要垂直，倾斜度小于1/1000，锚栓在支座范围内的误差为±5mm。
6.1.2构件的吊装
1、柱子的吊装
（1）绑扎
柱的绑扎方法、绑扎位置和绑扎点数，应根据柱的形状、长度、截面、配筋、起吊方法和起重机性能等因素确定。由于柱起吊时吊离地面的瞬间由自重产生的弯矩最大，其最合理的绑扎点位置，应按柱子产生的正负弯矩绝对值相等的原则来确定。根据柱起吊后柱身是否垂直，柱子的吊装方法分为斜吊法和直吊法。
1）斜吊绑扎
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。
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2～4mm。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。
图6-24　柱的斜吊绑扎法
a）采用活络卡环　b）采用柱销
1-活络卡环插销拉绳　2-活络卡环 3-吊索　4-柱销　5-垫圈 6-插销　7-插销拉绳 8-柱销拉绳
2）直吊绑扎
直吊绑扎法柱翻身后刚度大，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。
直吊法与斜吊法相比有如下优缺点：
缺点：①需将柱子翻身；
②起重吊钩一般需超过柱顶，因而需较长的起重杆。
优点：①柱翻身后刚度大，抗弯能力强，不易产生裂纹；
②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。
此外，当柱较重较长、需采用两点起吊时，也可采用两点斜吊和直吊绑扎法。两点绑扎斜吊法适用于两点平放起吊，柱的抗弯强度满足要求时采用，如图6-26（a）所示。两点绑扎直吊法适用于柱的抗弯强度不足时，将柱翻身，然后起吊，如图6-26（b）所示。
图6-26　柱的两点绑扎法
（a）斜吊；（b）直吊
（2）吊升
根据柱在吊升过程中运动的特点，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旋转法
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位于起重机的同一起重半径的圆弧上，该圆弧的圆心为起重机的回转中心，半径为圆心到绑扎点的距离，并应使柱脚尽量靠近基础。这种布置方法称为“三点共弧”。同时柱下端靠近杯口，尽可能加快安装速度。
若施工现场条件限制，不可能将柱的绑扎点、柱脚和柱基三者同时布置在起重机的同一起重半径的圆弧上时，可采用柱脚与基础中心两点共弧布置，但这种布置时，柱在吊升过程中起重机要变幅，影响工效。
(a) (b)
图6-27 旋转法吊装过程
(a)旋转过程 (b)平面布置
②滑行法
滑行法柱的布置特点:柱的吊点(牛腿下部)靠在杯口近旁，要求吊点和杯口中点共弧(所谓两点共弧)，以便使柱吊离地面后稍作旋转即可落入杯口内。
(a) (b)
图6-28 滑行法吊装过程
(a)旋转过程 (b)平面布置
③双机抬吊
当柱的重量较大，使用一台起重机无法吊装时，可以采用双机抬吊。双机抬吊仍可采用旋转法（两点抬吊）和滑行法（一点抬吊）。
图6-29　 双机抬吊旋转法
(a)柱的平面布置；(b)双机同时提升吊钩；(c)双机同时向杯口旋转
图6-30　 双机抬吊滑行法
(a)俯视图；(b)立面图；
1-基础；2-柱预制位置；3-柱翻身后位置；4-滚动支座
（3）柱的对位与临时固定（图6-31）
图6-31 柱的对位与临时固定 1—安装缆风绳或挂操作台的夹箍；2—钢楔
（4）校正
柱的校正（图6-32）包括平面位置、标高和垂直度的校正。柱身垂直度校正是以柱身弹出的中心线(或辅助线) 为校核的基准线，通常利用两台经纬仪观测柱的相邻两面的中心线是否垂直。垂直偏差的允许值：柱高H≤5m时为5mm；柱高H＞5m时为10mm；当柱高H≥10m时为1/1000柱高，且不大于20mm。柱的校正方法，当垂直偏差值较小时，可用敲打楔块的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。
（a） (b)
图6-32 　柱子垂直度校正
(a) 螺旋千斤顶平顶法 （b）千斤顶斜顶法
在实际施工中，无论采用哪种方法，均须注意：
1）应先校正偏差大的，后校正偏差小的。
2）在阳光照射下校正柱子垂直度时；要考虑到温差的影响，因为柱子受太阳光照射后，阳面温度较阴面高，由于温差的原因，柱子向阴面弯曲，使柱顶有一个水平位移。
头部摩擦板
钢管撑杆校正器
转动手柄
底板
用钢管校正器
校正柱子垂直度
（5）柱子的最后固定
在柱脚与杯口的空隙中浇筑比柱子混凝土标号高一级的细石混凝土。灌混凝土之前，应先灌一层稀砂浆使其填满空隙，然后灌细豆石混凝土，但要分两次进行，第一次灌至楔子底，待混凝土强度达到25%后，拔去楔子，再灌满混凝土（图6-33）。第一次灌筑后，柱可能会出现新的偏差，其原因可能是振捣混凝土时碰动了楔块，或者两面相对的木楔因受潮程度不同，膨胀变形不一产生的。待第二次浇筑混凝土强度达到70％后，方能安装上部构件。
（a） (b)
图 6-33 柱子的最后固定
(a)第一次浇注细石混凝土;(b)第二次浇注细石混凝土
2、吊车梁的吊装
吊装内容包括绑扎、起吊、就位、校正和最后固定。
（1）绑扎、起吊和就位
（2）校正和最后固定
吊车梁的校正工作包括标高、垂直度和平面位置的校正，一般应在厂房结构校正和固定后进行，以免屋架安装时，引起柱子变位，而使吊车梁产生新的误差。
标高的校正已在基础杯底调整时基本完成，如仍有误差，可在铺轨时，在吊车梁顶面抹一层砂浆来找平。
垂直度用锤球检查，偏差应在5mm以内，可在支座处加铁片垫平。吊车梁的平面位置的校正，常用的方法有通线法、平移轴线法和边吊边校3种。
图6-34 吊车梁的吊装
1）通线法(俗称拉钢丝法)
图6-35 通线法校正吊车梁示意图
1-通线；2-支架；3-经纬仪；4-木桩；5-柱；6-吊车梁；7-圆钢
2）平移轴线法
图6-36　 平移轴线法校正吊车梁
1-经纬仪；2-标志；3-柱；4-柱基础；5-吊车梁
3）边吊边校法。
吊车梁校正后，立即电焊作最后固定，并在吊车梁与柱的空隙处灌筑细石混凝土。
3、屋架的吊装
施工顺序：绑扎、扶直就位、吊升、对位、临时固定、校正和最后固定。
（1）屋架绑扎（图6-37）
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。
大跨度的屋架在吊装时为防止被损坏，要在屋架上绑杉木杆。跨度在18m以内的，只在屋架的一侧绑杉木杆；跨度大于18m的，在屋架两侧各绑两道杉木杆。屋架翻身扶直时，吊索与水平线的夹角不宜小于60°；吊装时不宜小于45°，以免屋架承受过大的横向压力，必要时，为减少屋架的起吊高度及所受横向压力，可采用横吊梁。
（a） (b)
图6-37 屋架的绑扎
（a）屋架跨度≤18m时；(b) 屋架跨度>18m时；
（c）屋架跨度≥30m时；（d）三角形组合屋架
（2）屋架的扶直与排放
按照起重机与屋架预制时相对位置的不同，屋架扶直有正向扶直和反向扶直两种方式：
1）正向扶直
2）反向扶直
正向扶直与反向扶直的最大区别在于起重机位于屋架的方位不同，正向扶直，起重机位于下弦一边，反向扶直则位于上弦一边；扶直过程中，正向扶直，升钩时升臂，反向扶直， 升钩时降臂。升臂比降臂易于操作且较安全，故一般应采用正向扶直。
屋架就位分为同侧就位和异侧就位。
（a） (b)
图6-38 屋架的扶直
(a)正向扶直，同侧就位;(b)反向扶直，异侧就位
（3）屋架的吊升、对位与屋架的吊升是将屋架吊离地面约300mm，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300mm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。屋架对位后立即进行临时固定。
常见的临时固定方法有两种，一种是利用四根缆风绳从两侧将屋架拉牢，另一种是与抗风柱连接固定。第二榀及以后各榀屋架的固定，常采用工具式卡具与第一榀卡牢，工具式卡具还可用于校正屋架间距。
（4）屋架的校正及最后固定
屋架的校正主要是垂直度的校正，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，卡尺与屋架的平面垂直，一个安装在屋架上弦中点附近，另两个安装在屋架两端。在卡尺上从屋架上弦几何中心线量取500mm并作标志。然后在距屋架中心线500mm处的地面上放置经纬仪,检查3个卡尺上的标志是否在同一垂直面上。
用垂球检查屋架竖向偏差时，也是在屋架上弦安置3个卡尺，但卡尺上标志至屋架几何中心线的距离取300 mm。在两端头卡尺的标志间连一通线，自屋架顶卡尺的标志处向下挂垂球，检查3个卡尺标志是否在同一垂直面上。屋架垂直度的校正可通过转动工具式支撑的螺栓加以纠正,并垫入斜垫铁。固定——在屋架两端对角同时施焊。
屋架上弦
撑脚
钢管
螺母
螺杆
摇把
屋架的临时固定与校正
4、天窗架和屋面板的吊装
屋面板一般有预埋吊环，用带钩的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。为充分利用起重机的起重能力，提高工效，也可采用一次吊升若干块屋面板的方法。
屋面板的吊装顺序应由两边檐口左右对称地逐块铺向屋脊，以免屋架受荷不均，屋面板就位后，应立即电焊固定。每块屋面板至少有三点与屋架或天窗架焊牢，且必须保证焊缝尺寸质量。
天窗架常采用单独吊装，也可与屋架拼装成整体同时吊装。
(a) (b) (a) (b)
　　　 图6-41　屋面板吊装 图6-42　天窗架的绑扎　
(a)多块迭吊；(b)多块平吊

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