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第九章 结构安装工程
第一节 概 述
一、结构吊装：将装配式结构的各构件用起重设备安装到设计位置上。
二、施工特点：
①受预制构件的类型和质量影响大。构件类型多少，影响排放场地及施工进度；构件质量（强度、外型尺寸、埋件位置）影响进度和质量。
②机械选择最关键。取决于安装参数；决定了吊装方法与工期。
③构件受力变化多。运输、起吊产生附加应力，需正确选择吊点；有时需验算强度、稳定性，并采取相应措施。
④高空作业多，工作面小，易发生事故，故需加强安全措施。
R
Q
H
1、起重量Q——吊钩所能提起的荷载；
2、起重高度H——吊钩最高时至停机面的高度；
3、回转半径R——吊钩中心至机械回转轴间的水平距离。
关系：臂长L一定时，三个参数随臂的仰角变化而变化；
R↑：Q↓、H↓； R↓：Q↑、H↑。
参数可据技术参数表或起重性能曲线查出
三、起重机主要技术性能参数：
（a）螺栓锚固法
（c）立桩锚固法
（d）压重锚固法
四、卷扬机的固定方法
（b）水平锚固法
五、横吊梁（铁扁担）
用途：减少起吊高度，满足水平夹角要求；
保持构件垂直、平衡，便于安装。
形式：滑轮式、钢板式－－吊柱；
钢管式（6～12m）－－吊屋架
（a）滑轮横吊梁
（b）钢板横吊梁
（c）钢管横吊梁
第二节 单厂结构吊装
一般施工方法：
基础－－现浇；
吊车梁、连系梁、地梁、天窗架、屋面板－－工厂预制；
柱、屋架－－现场地面预制。
一、吊装前的准备
1、清理场地，铺设道路
事先标出机械开行路线、构件堆放位置；
平整压实道路，松软土铺枕木、厚钢板；
三通（水电路）一平（地）一排（水）,路宽3.5-6m,转弯半径10～20m
2、清理检查构件。
1）混凝土强度：
≮设计要求，≮75%设计强度，孔道灌浆≮15N/mm2。
2）外观：构件外形、尺寸；
预埋件位置和尺寸；
表面有无损伤、缺陷、变形；
吊环规格和位置。
3、构件弹线和编号
弹：安装中心线、准线
柱子弹线示意图
4、杯基准备
①检查杯口的尺寸并弹线（杯口顶面十字交叉定位中心线）；
②各柱杯底按牛腿标高抄平一致后填细石混凝土。
杯底抄平
a:杯底抄平是对杯底标高进行的一次检查和调整，以保证柱吊装后牛腿顶面标高的准确。
b:调整方法是：首先，测出杯底的实际标高h1，量出柱底至牛腿顶面的实际长度h2；然后，根据牛腿顶面的设计标高h与杯底实际标高h1之差，可得柱底至牛腿顶面应有的长度h3（h3= h-h1）；其次，将其（h3）与量得的实际长度（h2）相比，得到施工误差即杯底标高应有的调整值Δh（Δh= h3-h2= h-h1-h2），并在杯口内标出；最后，施工时，用1∶2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（Δh）为正值，柱基施工时，杯底标高控制值一般均要低于设计值50mm。
例如，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。
5、构件的堆放
普通柱的堆放方法
普通梁、板的堆放方法
普通柱、梁、板的堆放方法
屋架、屋面梁的堆放
二、构件吊装工艺
工艺过程：
绑扎→起吊→就位→临时固定→校正→最后固定
（一）柱：
1、绑扎：
1）绑扎点数——
一点绑扎：用于中小型柱（<13吨），绑扎点在牛腿根部（实心处，否则加方木垫平）；
两点绑扎：用于重型柱或配筋少而细长柱（抗风柱）；
三点绑扎：用于重型柱，双机抬吊。
两、三点绑扎须计算确定位置，合力作用点高于柱重心。
2）绑扎方法——
斜吊绑扎法：不需翻身，起重高度小，抗弯差，起吊后对位困难；
直吊绑扎法：翻身后两侧吊，抗弯好，不易开裂，易对位，但需用铁扁担，吊索长，需较大起重高度。
斜吊法绑扎示例
柱的直吊绑扎法
工字形柱绑扎点加固
双肢柱的绑扎点
两面牛腿柱绑扎示例
2、起吊
柱布置要点：
①柱脚靠近基础；
②绑扎点、柱脚中心、杯口中心三点共弧。
单机吊装——
1）旋转法：起重机边升钩边转臂，柱脚不动而立起，吊离地面后，转臂插入杯口。
2）滑行法
起重机只升钩不转臂，柱脚向前滑动而立起，转臂插入杯口。
柱布置要点：
绑扎点靠近基础；
绑扎点与杯口中心两点共弧；
吊装时：柱脚下设滚木，免柱受振动。
用于：柱重、长，起重机回转半径不足，场地紧无法按旋转法排放，可用桅杆式起重机吊装。
双机吊装——
1）双机抬吊滑行法
单机力不够时,双机对立，同时起钩；
用滑行道防振动。
主机吊牛腿，副机吊柱根；
主机起吊后，副机跑车转杆送柱根入杯口。
主机
副机
主机
副机
基础
基础
柱子
柱子
2）双机抬吊递送法
双机先同时提升吊钩;
柱子距地m+0.3米后，同时向杯口旋转，再落钩插入杯口。
3）双机抬吊旋转法
3、柱子就位与临时固定：
1）柱入杯口，距底30～50，插入8个钢楔，对位、紧楔、落钩，用石块卡住柱脚；
2）高、重柱用缆风绳拉住。
直
斜吊法吊柱
柱的临时固定
4、校正：
主要是垂直度——用两台经纬仪观测。
校正方法：
①敲打楔子法：柱脚绕柱底转动（10t以下柱）
②敲打钢钎法：柱脚绕楔转动（25t以下柱）
③撑杆校正法：用钢管校正器（10t以下柱）
④千斤顶平顶法：（30t以内柱）。
用反推法校正柱平面位置
敲打钢钎法校正位置和垂直度
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
注意：
先校偏差大的面；
柱高>10米时考虑阳光照射温差影响。
垂直度允许偏差：
5、最后固定：
1）校正后立即进行；
2）清理湿润，柱脚下空隙大者先灌一层砂浆；
3）分两次灌豆石混凝土（标号比构件提高一级）
第一次至楔下，达25%后拔楔灌满；
4）第二次灌的混凝土达75%后方可安上部构件。
（二）吊车梁安装
1、柱杯口灌缝混凝土达到75%后进行；
2、两点绑扎，水平起吊，两端设拉绳（溜绳）控制；
3、就位与临时固定：用垫铁垫平，一般不需临时固定（高宽比＞4时铁丝与柱捆牢或点焊）；
4、校正：
（1）中小型吊车梁——屋盖安完后校正。拉钢丝法或仪器放线法校平面位置；靠尺或铅锤检查垂直度；砂浆找平表面再铺轨；
（2）重型吊车梁——边吊边校。（木尺＋经纬仪）
5、固定：
预埋铁件焊牢，梁柱间及接头处支模浇细石混凝土。
拉钢丝法校正吊车梁的平面位置
边吊边校法校正吊车梁的平面位置
吊车梁垂直度校正
（三）屋架吊装
先全部翻身扶直就位，再吊装。
1、扶直：
方法：
正向扶直；
反向扶直。
要点：
吊索平面与水平面夹角≮60O；
加垫木垛，端头拉住；
立于便于吊装的位置。
木垛
木垛
屋架
屋架
屋架扶直
2、屋架的绑扎：（按设计要求位置）一般情况
1）位置：
上弦靠近端部结点或其附近，两头对称。
2）方法：
跨度＜18米——两点绑扎；
跨度18～30米——四点绑扎；
跨度＞30米——应使用铁扁担。
3）注意：
吊索与水平面夹角≮45O；
吊装前做好加固处理。
(a) 两点绑扎
屋架的绑扎
(d) 加固与绑扎
(b) 四点绑扎
(c) 四点绑扎加横吊梁
3、吊升、就位与临时固定：
吊升保持水平，吊索与水平面夹角≮60O，至柱顶以上用拉绳旋转对位。
临时固定：第一榀用四根缆风绳系于上弦，拉住或与抗风柱连接；第二榀以后用工具式支撑（校正器）与前榀连接。
4、校正、最后固定：
校正——
用经纬仪检查，使上弦三点木尺的标志记在同一垂直面内；
校正器调整，并垫薄钢片；
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
（四）屋面板：
安装顺序：自两边檐口对称向屋脊。
绑扎起吊：埋有吊环，带钩吊索勾住，四绳拉力相等，保持水平，可一机多吊,α≮45°。
固定：对位后，焊接固定，每间除最后的一块板外，每块与屋架上弦焊接不少于三点。
屋面板的勾挂
屋面板的吊装
三、结构吊装方案
（一）起重机的选择：
选择的内容：
类型——常用履带式，也可用塔吊、桅杆式；
型号——据构件尺寸、重量、安装位置，计算出所需参数后选择；
数量——据工程量、工期、施工定额确定。
1、所需起重参数的计算
（1）起重量Q：
Q≥q1+q2 式中：q1——构件重，q2——索具重。
（2）起重高度H：
H=h1+h2+h3+h4
式中：h1——停机面至安装支座高度；
h2——安装间隙（≮0.3m）或安全距离（≮2.5m）
h3——绑扎点至构件底面尺寸；
h4——吊索高度。
（3）起重半径R：
当R受场地安装位置限制时，先定R再选能满足Q、H要求的机械；
当R不受限制时，据所需Q、H选机型后，查出相应允许的R。
起重高度计算简图
(4)最小臂杆长度 （L）
当起重杆跨过已安装好的结构或脚手架等设施去吊装构件或吊运材料时，需计算。
方法：数解法
图解法
A
数解法
选定L≥Lmin后，则：R=F+Lcosα，H＝E+Lsinα
B、图解法：
按比例绘出结构位置及安装状态，初选某种机械后画出E高度水平线。
2、起重机型号及臂长的确定：
1）根据：
吊柱需计算——最重柱Q、H，
最高柱Q、H；
吊屋架计算——最重屋架Q、H；
吊屋面板计算——最高一块Q、H，
最远一块Q、H。
2）按每组参数选定机械型号及臂长，查出所对应的R及Rmin。
（若所有构件采用一台机械，则各组参数应同时满足）
确定起重机的类型以后，要根据构件的尺寸、重量及安装高度来确定起重机型号。所选定的起重机的三个工作参数；起重量Q、起重高度H、起重半径R要满足构件吊装的要求
3、起重机数量
式中：
T——工期；
C——班制；
K——时间利用系数（0.8～0.9）；
Qi——工程量；
Si——产量定额。
（二）结构吊装方法：
1、分件吊装法：
一种类型的构件吊完后再吊另一种类型的构件。
第一次开行——柱；
第二次开行——地梁、吊车梁、连梁；
第三次开行——屋盖系统（屋架、支撑、天窗架、屋面板）。
分件吊装法构件安装顺序
第三次开行
第二次开行
第一次开行
综合吊装法的构件安装顺序
2、综合吊装法：
一个节间全部吊装完后再吊下一个节间。
主要用于已安装了大型设备等，不便于起重机多次开行的工程，或要求某些房间先行交工等。
两种方法比较：
（三）构件的平面布置
1、构件预制的平面布置：
考虑问题——
①尽量在本跨内预制；
②应满足吊装工艺的要求；
③便于支模和浇混凝土及预应力施工；
④少占地，道路通畅，起重机回转不碰撞构件等；
⑤注意构件安装方向及扶直次序；
⑥预制场地坚实（填土需夯实，垫通长木板）。
（1）柱子布置：（R＞L/2,跨中开行,可吊2或4根；R＜L/2,跨边开行,可吊1或2根）
起重机吊柱时的开行路线及停机位置
柱子布置方法：
布置位置——跨内、跨外；
方向——斜向、纵向、横向；
预制层数——单层制作、两层叠制。
1）斜向布置（占地较多，起吊方便，常用）
采用旋转法吊装——柱脚靠近杯口，三点共弧（S、K、M）；
采用滑行法吊装——吊点靠近杯口，两点共弧。
布置步骤：
①确定机械开行路线，Rmin≤a≤R选；
②确定吊柱停机点，M→R选→O，O→R选→SKM 弧；
③确定预制位置，A、B、C、D尺寸。
a=R min~R X
RX
RX
A
B
C
D
9
10
11
O10
O11
吊柱机械开行路线
l
旋转法吊装时，柱子的布置方法与步骤
2)纵向布置
用于滑行法吊装，占地少，制作方便，起吊不便
布置步骤：
确定机械开行路线，Rmin≤a≤R选；
确定吊柱停机点，两柱基中间垂线上；
确定预制位置，平行、叠制。（见图）
M1
M2
柱子的纵向布置
（2）屋架的布置
①位置：跨内；
②方向：正面斜向；正反斜向；正反纵向；
③预制层数：3～4榀叠制（平卧）；
④注意：
a、斜向布置时，下弦与纵轴线夹角10～20O；
b、预应力屋架，两端均应留出抽管、穿筋、张拉操作场地[（L/2）+3m]；
c、 每两垛之间留≮1m间隙；
d、每垛先扶直者放于上面，放置方向及埋件位置要正确（标出轴号、端号）。
2、吊装前的布置
（1）柱：就地起吊。
（2）屋架：扶直后靠柱边布置（立放）。
扶直就位方式：正向扶直
反向扶直
就位方向——斜向堆放；
成组纵向堆放。
就位要求——构件间距≮200mm；
支撑牢固，防止倾倒。
A
B
屋架扶直就位
方式示意图
O3
O4
O5
O6
（机械倒行）
①屋架斜向就位布置
步骤：a、确定吊装屋架时的开行路线及停机点；
b、确定屋架布置范围；
c、确定屋架布置位置。
②纵向布置
需起重机负重行驶，占地少；
4～5榀为一组，靠柱边纵向布置；
每组最后一榀中心距前一榀安装轴线≮2m。
1
4
（3）吊车梁、连系梁：
在柱列附近，跨内或跨外。
（4）屋面板、天窗架、支撑：
屋面板6～8块一垛，跨内退后3～4个节间，
跨外退后2～3个节间；
距开行路线≮A+0.5米。
R板
屋面板吊装就位布置
第三节 多层房屋结构吊装
按功能有：多层工业厂房；
多层民用建筑；
按结构有：装配式框架结构（有梁或无梁）
装配式墙板结构。
一、吊装机械的选择与布置
选择依据：建筑物层数和总高；建筑物平面形状与尺寸；构件尺寸、重量、安装位置；工期要求；场地情况；现有机械情况。
要求：满足施工工艺要求；
经济效益好
技术先进。
1、自行式：
用于4～5层以下的框架结构。
布置——可跨内开行或跨外开行。
2、塔式：
布置： 跨内（少用）；
跨外单侧：R≥a+b ,
双侧：R≥a+b/2 。（两台时臂高差≮5米）
(b) 跨外单侧一字布置
(d) 跨内单行布置
(a) 跨外单侧L形布置
(c) 跨外双侧布置
二、吊装方法与顺序
1、方法：
分件吊装法——常用于塔吊的跨外开行；
综合吊装法——常用于自行式的跨内开行。
2、构件安装顺序：
原则：
尽快使已安结构稳定（逐间封闭）；
施工效率高（开行路线短，少换索具、少动臂）
满足技术间歇要求（灌浆强度）。
①分件吊装
分层大流水：
第一层全部柱→第一层全部梁→全部板→第二层重复
分层分段流水：
第一层1段柱→梁、板→第一层2段柱→梁、板→第一层3段柱→梁、板，第二层……
一层
二层
三层
一段
二段
三段
②综合吊装法（节间吊装法）
三层
一段
二段
三段
二层
一层
三、构件布置
布置位置：
跨内布置——综合吊装法；
跨外布置——分件吊装法。
布置方向——可纵向、斜向、横向。
布置原则：
重近轻远；
避免二次搬运；
减少吊运距离；
分类、分型号单独存放。
四、构件的接头
（一）柱子接头
榫式接头：上柱留榫头承受施工荷载，上下柱外露钢筋剖口焊接，并配
以箍筋，再用混凝土浇筑成整体。
插入式接头：上柱做榫头，下柱做杯口，上柱榫头插入杯口后，再用水
泥砂浆灌满填实。
浆锚式接头：上柱留钢筋，插入下柱预留的孔中，再用水泥浆锚固。
明牛腿式接头：柱子在接头处留置牛腿，上面预埋钢板，梁端也预埋钢板，吊装就位后，先焊接钢板再脱钩，再剖口焊接钢筋，最后灌混凝土。
齿槽式接头：梁柱接头处设以角钢，作临时牛腿，再端部配筋后，浇上混凝土。
浇筑整体式接头：在中间柱梁接头时采用
(二）梁与柱的接头
第四节 结构安装的质量要求及安全措施
一、操作中的质量要求
1、砼强度≥75%，预应力构件灌浆强度≥15MPa，方可吊装；
2、先标注准线，后校核高及平面位置；
3、接头砼强度≥10Pma，才能吊装上层构件；
4、构件就位后，要临时固定；
5、安装误差。在允许范围以内。
二、操作中的安全要求
（一）保证人身安全的要求
1、非心脏病的高血压患者；
2、不准酒后作业；
3、戴安全帽，系好安全带，配工具包；
4、高空电焊，系安全带，着防护罩，绝缘胶鞋；
5、安装时统一哨声、红绿旗、手势，可用对讲机和手机指挥。
（二）使用机械的安全
1、钢丝绳应符合要求；
2、起重机负重缓慢开行，构件离地≤500mm，作业时与高压线保持安全距离；
3、变形或裂纹吊钩与卡环，不得再使用；
4、吊钩升降要平稳，避免紧急制动和冲击；
5、初用起重机，须经动、静荷试运行；
6、停机后，关闭上锁，升高吊钩。
（三）确保安全的设施
1、吊装现场，闲人免进；
2、高空作业，有操作平台、爬梯；
3、雨、冬期，须采取防滑措施。
三、质量的通病及防治的措施
（一）安装柱子的质量通病及防治的措施
1、质量通病
1）实际与标准轴线不重合；
2）裂缝超过允许值；
3）牛腿柱子垂直度偏差过大；
4）垂直度不符要求，双肢柱底脚有裂缝。
2、防治措施
1）相对面中心线要共面；
2）柱子就位后，首灌砼强度≥10MPa拆楔块；
3）砼强度≥75%运输，100%吊装。
4）垂直度线锤初校，经纬仪校正；
5）柱子绑扎点，不能形成头重脚轻。
（二）安装梁的质量通病及防治措施
1、质量通病
1）跨度较大的梁，在跨中容易出现裂缝；
2）轴线有误差，使吊车梁跨距不等；
3）标高不准确，出现扭曲或使吊车梁不呈水平线；
4）梁的垂直度偏差起过允许值。
2、防治措施
1）大跨的梁，在跨中或两端临时支顶方木；
2）同时进行梁的中心线与垂直度校核。
（三）安装屋架的质量通病及防治措施。
1、质量通病
1）垂直度发生偏差；
2）扶直屋架时，出现裂缝。
2、防治措施
屋架两侧绑衫木杆，吊索与水平夹角≥45 ；
（四）安装板的质量通病及防治措施。
1、质量通病
1）板边压线发生位移；
2）焊缝长度和厚度不足；
3）板搁置长度不够，一端长、一端短；
4）板缝灌素细石砼，交工后出现裂缝。
2、防治措施
1）成品检查，无裂缝、鼓胀、掉边、缺角；
2）板间缝隙留足，做钢筋细石砼；
3）搁置长度符合要求；
4）预埋件不得突出板面；
5）梁上部位用水泥砂浆（细石砼）找平；
6）安装悬臂板时，设临时支撑。

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