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(共44张PPT)
模块6 结构安装工程施工
CONTENT
起重机械的使用
单层工业厂房安装
钢结构安装
01
02
03
知识目标
●熟悉结构安装施工起重机械和索具设备的性能及使用条件。
●掌握单层工业厂房结构的吊装工艺。
●熟悉轻型钢结构的安装。
●熟悉钢网架结构的安装。
PART 03
钢结构安装
6.3.1 钢结构安装的基础知识
综合安装法是将全部或一个区段的柱头以下部分的构件用分件吊装法吊装
节间安装法是指起重机在厂房内的一次开行中，分节间依次安装所有各类型的构件
分件吊装法是指起重机在节间内每开行一次仅安装一种或两种构件。
1.钢结构工程安装方法的选择
1）分件吊装法
3）综合安装法
2）节间安装法
6.3.1 钢结构安装的基础知识
2.钢结构工程安装工艺顺序及流水段的划分
吊装顺序是先吊装竖向构件，后吊装平面构件。竖向构件的吊装顺序为：柱—连系梁—柱间支撑—吊车梁—托架等；单种构件吊装流水作业既能保证体系纵列形成排架，稳定性好，又能提高生产效率。平面构件的吊装顺序主要以形成空间结构稳定体系为原则，工艺流程如图6-36所示。
平面流水段的划分应考虑钢结构在安装过程中的对称性和稳定性；立面流水以一节钢柱为单元。每个单元首先以主梁或钢支撑安装成框架为原则，其次是其他构件的安装。可以采用由一端向另一端进行的吊装顺序，既有利于安装期间结构的稳定，又有利于设备安装单位的进场施工。
6.3.1 钢结构安装的基础知识
3.钢构件的运输和摆放
（1）钢构件可采用公路、铁路或海路运输，应根据构件的长度、质量、断面形状、运输形式的要求选择合理的运输方式。
（2）大型或重型钢构件的运输宜编制运输方案。
（3）钢构件的运输顺序应满足构件吊装进度计划的要求。
（4）钢构件的包装应满足构件不失散、不变形和装运稳定牢固的要求。
6.3.1 钢结构安装的基础知识
（5）钢构件装卸时，应按设计吊点起吊，并应有防止构件损伤的措施。
（6）应根据构件尺寸、外形、重量、运输与装卸机械、场地条件，绘制钢构件中转堆放场平面布置图，并尽量减少搬运次数。
（7）钢构件堆放场地应平整、坚实、排水良好。
（8）钢构件应按种类、型号、安装顺序分区堆放。
（9）钢构件堆放应确保不变形、不损坏、有足够的稳定性。
（10）钢构件叠放时，其支点应在同一条直线上，叠放层数不宜过高。
6.3.2 轻型钢结构的安装
1）首节钢柱的安装与校正
首节钢柱安装前，应对建筑物的定位轴线、首节柱的安装位置、基础的标高和基础混凝土强度进行复检，合格后才能进行安装。
钢柱的吊点一般采用焊接吊耳、吊索绑扎或专用吊具等，吊点位置及吊点数根据钢柱形状、断面、长度、起重机性能等具体情况确定。
钢柱安装前应设置标高观测点和中心线标志，同一工程的观测点和标志设置位置应一致，并应符合下列规定：标高观测点的设置以牛腿（肩梁）支承面为基准，设在柱的便于观测处，无牛腿（肩梁）柱应以柱顶端与屋面梁连接的最上一个安装孔中心为基准。
钢柱的安装方法有旋转吊装法和滑行吊装法两种。单层轻钢结构钢柱宜采用旋转吊装法吊升。
1.钢柱的安装
6.3.2 轻型钢结构的安装
柱顶标高的调整
纵横十字线对正
在起重机吊钩不脱钩的情况下，首节钢柱利用制作时在钢柱上划出的中心线与在基础顶面划出的纵横十字线对正就位。
垂直度调整
01
02
03
根据钢柱的实际长度和柱底平整度，利用柱底板下地脚螺栓上的调整螺母调整柱底标高，以精确控制柱顶标高，如图6-37所示。
用两台呈90°的经纬仪投点，采用缆风法校正。
6.3.2 轻型钢结构的安装
2）上节钢柱的安装与校正
上节钢柱安装时，利用柱身中心线就位，为使上、下柱不出现错口，尽量做到上、下柱定位轴线重合。上节钢柱就位后，按照先调整标高，再调整位移，最后调整垂直度的顺序校正。
校正时，可采用缆风校正法或无缆风校正法。目前多采用无缆风校正法（见图6-38），即利用塔吊、钢楔、垫板、撬棍及千斤顶等工具，对处于自由状态下的钢柱进行校正。此法施工简单、校正速度快、易于吊装就位和确保安装精度。为适应无缆风校正法，应特别注意钢柱节点临时连接耳板的构造。上、下耳板的间隙宜为15～20 mm，以便于插入钢楔。
6.3.2 轻型钢结构的安装
6.3.2 轻型钢结构的安装
标高调整
位移调整
垂直度调整
3
1
2
钢柱一般采用相对标高安装，设计标高复核的方法。
钢柱定位轴线应从地面控制轴线直接引上，不得从下层柱的轴线引上。
用两台经纬仪在相互垂直的位置上投点，进行垂直度的观测。
6.3.2 轻型钢结构的安装
注意
为达到调整标高和垂直度的目的，临时接头上的螺栓孔直径应比螺栓直径大4 mm。由于钢柱制造允许误差一般为-1～＋5 mm，所以螺栓孔扩大后能有足够的余量将钢柱校正准确。
6.3.2 轻型钢结构的安装
3）钢梁的安装与校正
（1）钢梁安装时，同一列柱应先从中间跨开始对称地向两端扩展；同一跨钢梁应先安上层梁，再安中、下层梁。
（2）在安装和校正柱与柱之间的主梁时，可先把柱子撑开，跟踪测量、校正，预留接头焊接收缩量，这时柱产生的内力在焊接完毕焊缝收缩后也就消失了。
（3）一节柱的各层梁安装好后，应先焊上层主梁后焊下层主梁，以使框架稳固，便于施工。一节柱（三层）的竖向焊接顺序是上层主梁—下层主梁—中层主梁—上柱与下柱焊接。
每天安装的构件，应形成空间稳定体系，确保安装质量和结构安全。
6.3.2 轻型钢结构的安装
2.钢梁的安装
1
2
3
4
5
6
安装前的检查
梁绑扎
梁起吊与就位
梁垂直度及水平度控制
梁定位与校正
梁固定
6.3.2 轻型钢结构的安装
梁一般绑扎两点，绑扎时吊索应等长，左、右绑扎点对称。对于设有预埋吊环的梁，可用带钢钩的吊索直接钩住吊环起吊；自重较大的梁，应用卡环与吊环吊索相互连接在一起；对于未设吊环的梁，绑扎时，应在梁端靠近支点处，用轻便吊索配合卡环绕梁左右对称绑扎，或用工具式吊耳吊装，如图6-39所示。
6.3.2 轻型钢结构的安装
3.钢屋架的安装
钢屋架绑扎
01
钢屋架吊装
02
钢屋架校正与固定
03
6.3.2 轻型钢结构的安装
4.檩条及墙架等构件的安装
当安装完一个单元的钢柱、梁后，即可进行屋面檩条和墙架的安装。对于薄壁轻钢檩条，由于重量轻，安装时可用起重机械或人力吊升。
檩条和墙架安装比较简单，可直接用螺栓连接在檩条挡板或墙架托板上。檩条的安装允许误差应在±5 mm之内，弯曲允许偏差应为L/750（L为檩条跨度），且不得大于20 mm。墙架安装后应用拉杆螺栓调整平直度，顺序应由上向下逐根进行。
6.3.3 钢网架结构的安装
1.钢网架吊装
1）钢网架绑扎
（1）网架绑扎前应确定网架绑扎点，网架绑扎点的位置和数量应满足以下要求：
①网架绑扎点应与网架结构使用时的受力状况相接近。
②吊点的最大反力不应大于起重设备的负荷能力，各起重设备的负荷宜接近。
（2）绑扎常用的方法。
①单机吊装绑扎。对于大跨度钢立体钢网架片，多采用单机吊装。吊装时一般采用六点绑扎，并加设横吊梁，以降低起吊高度和对桁架网片产生较大的轴向压力，避免网架片出现较大的侧向弯曲。
②双机抬吊绑扎。采用双机抬吊时，可采取在支座处两点起吊或四点起吊，另加两副辅助吊索。
6.3.3 钢网架结构的安装
2）钢网架吊装方法
钢网架吊装分为单机吊装和双机吊装，如图6-40所示。单机吊装较简单，当网架片在跨内斜向布置时，可采用150 kN履带起重机或400 kN轮胎式起重机垂直起吊，吊至比柱顶高50 cm时，将机身就地在空中旋转，然后落于柱头上就位。其施工方法可参照一般钢屋架的吊装。
6.3.3 钢网架结构的安装
6.3.3 钢网架结构的安装
3）网架空中移位
多机抬吊作业中，起重机变幅容易，网架空中移位并不困难；当采用多根独脚拔杆进行整体吊升时，由于拔杆变幅很困难，网架在空中移位是利用拔杆两侧起重滑轮组中的水平力不等来推动网架移位的。
6.3.3 钢网架结构的安装
1）高空散装法
2.钢网架的安装方法
高空散装法是指将运输到现场的运输单元体（平面桁架或锥体）或散件用起重机械吊升到高空对位拼装成整体结构的方法，适用于螺栓球或高强度螺栓连接节点的网架结构。它在拼装过程中始终有一部分网架悬挑着，当网架悬挑拼接成为一个稳定体系时，不需要设置任何支架来承受其自重和施工荷载。当跨度较大、拼接到一定悬挑长度后，设置单肢柱或支架支承悬挑部分，以减少或避免因自重和施工荷载而产生的挠度，如图6-41所示。
6.3.3 钢网架结构的安装
6.3.3 钢网架结构的安装
吊装分块（分件）用两台履带式或塔式起重机完成，拼装支架为钢制，可局部搭设做成活动式，也可满堂红搭设。分块拼装后，在支架上分别用方木和千斤顶顶住网架中央竖杆下方进行标高调整，其他分块则随拼装随拧紧高强度螺栓，与已拼好的分块连接即可。
当采取分件拼装时，一般分条进行，顺序为：支架抄平、放线—放置下弦节点垫板—按格依次组装下弦、腹杆、上弦支座（由中间向两端或由一端向另一端扩展）—连接水平系杆—撤出下弦节点垫板—总拼精度校验—喷涂油漆。
每条网架组装完，经校验无误后，按总拼顺序进行下条网架的组装，直至全部完成。
6.3.3 钢网架结构的安装
2）高空滑移法
高空滑移法是指将分成条状或块状单元的网架用起重机吊装至高空设计位置就位搁置，然后再拼装成整体的安装方法，如图6-42所示。
6.3.3 钢网架结构的安装
C
A
B
D
条状单元是指网架沿长跨方向被分割为若干区段，每个区段的宽度是1～3个网格，其长度为网架的短跨或1/2短跨。块状单元是指网架沿纵横方向被分割成矩形或正方形的单元。每个单元的质量以现有起重机能力能胜任为准。
分条、分块安装法是高空散装的组合扩大，是为适应起重机械的起重能力并减少高空拼装工作量，将屋盖划分为若干个单元，在地面拼装成条状或块状扩大组合单元体后，用起重机械或设在双肢柱顶的起重设备（钢带提升机、升板机等）垂直吊升或提升到设计位置上，拼装成整体网架结构的安装方法。
3）分条、分块安装法
6.3.3 钢网架结构的安装
4）移动支架安装法
移动支架安装法无固定的支撑脚手架。网架结构在可移动的支撑架上进行安装，对于已安装好的结构部分有必要设置若干固定的临时支撑以分散内力和控制变位，在结构安装完毕后再撤掉这些临时支撑。
6.3.3 钢网架结构的安装
5）整体吊装法
整体吊装法是指网架在地面总拼后采用单根或多根拔杆（见图6-43）、一台或多台起重机（见图6-44）进行吊装就位的施工方法。
网架在地面总拼时可以就地与柱错位或在场外进行。当就地与柱错位总拼时，网架起升后在空中需要平移或转动1～2 m再下降就位，由于柱是穿在网架的网格中的，因此凡与柱相连接的梁均应断开，即在网架吊装完成后再施工框架梁。而且建筑物在地面以上的结构必须待网架制作安装完成后才能进行施工，不能平行施工。因此，当场地许可时，可在场外地面总拼网架，然后用起重机抬吊至建筑物上就位，这时虽然解决了室内结构拖延工期的问题，但起重机必须负重行驶较长距离。
6.3.3 钢网架结构的安装
6.3.3 钢网架结构的安装
6.3.3 钢网架结构的安装
6）整体提升法
整体提升法是指在结构柱上安装提升设备提升网架，或在提升网架的同时进行柱子滑模的施工方法。此时网架可作为操作平台。整体提升法分为单提网架法和升梁抬网法。
6.3.3 钢网架结构的安装
7）整体顶升法
整体顶升法是把网架在设计位置的地面拼装成整体，然后用千斤顶将网架整体顶升到设计标高。整体顶升法可以利用原有结构柱作为顶升支架，也可另设专门的支架或枕木垛垫高。
整体顶升法的特点与整体提升法类似。首先，顶升法一般用液压千斤顶顶升，设备较小，当少支柱的大型网架采用顶升法施工时，可用专用的大型千斤顶。
6.3.3 钢网架结构的安装
其次，除用专用支架外，顶升时网架的支承情况与使用阶段基本一致。顶升应做到同步，各顶升点的升差不得大于相邻两个顶升用的支承结构间距的1/1 000，且不大于30 mm，在一个支承结构上有两个或两个以上千斤顶时不大于10 mm。如发现网架偏移过大，可采用在千斤顶垫斜垫或有意造成反向升差进行逐步纠正。同时在顶升过程中，网架支座中心对柱基轴线的水平偏移不得大于柱截面短边尺寸的1/50及柱高的1/500，以免导致支承结构失稳。
6.3.4 轻型门式刚架结构的安装
轻型门式刚架柱的安装顺序是：吊装单根钢柱—柱标高调整—纵横十字线位移—垂直度校正。
刚架柱一般采用一点起吊，吊耳放在柱顶处。为防止钢柱变形，也可用两点或三点起吊。对于大跨轻型门式刚架变截面H型钢柱，由于柱根小、柱顶大、头重脚轻且重心是偏心的，所以安装固定后，为防止倾倒，必要时需加临时支撑。
1.刚架柱的安装
6.3.4 轻型门式刚架结构的安装
2.刚架斜梁的拼接与安装
轻型门式刚架斜梁的特点是跨度大（构件长）、侧向刚度小，为确保安装质量和安全施工，提高生产效率，减小劳动强度，应根据场地和起重设备条件，最大限度地在地面完成扩大拼装工作。
刚架斜梁一般采用立放拼接，拼装程序是：将要拼接的单元放在拼装平台上—找平—拉通线—安装普通螺栓并定位—安装高强度螺栓—复核尺寸，如图6-45所示。
6.3.4 轻型门式刚架结构的安装
斜梁的安装顺序是先从靠近山墙的有柱间支撑的两榀刚架开始安装，刚架安装完毕后将其间的檩条、支撑、隅撑等全部装好并检查其垂直度；然后以这两榀钢架为起点，向建筑物另一端顺序安装。除最初安装的两榀钢架外，所有其余刚架间的檩条、墙梁和檐檩的螺栓均应在校准后再拧紧。
斜梁的起吊应选好吊点，大跨度斜梁的吊点须经计算确定。斜梁可选用单机两点、三点或四点起吊，或用铁扁担，以减小索具对斜梁产生的压力。对于侧向刚度小、腹板宽厚比大的斜梁，为防止构件扭曲和损坏，应采取多点起吊及双机抬升。
6.3.5 楼层压型钢板的安装
1.压型钢板的安装铺设
（1）在铺板区弹出钢梁的中心线。主梁的中心线不仅是铺设压型钢板固定位置的控制线，而且决定了压型钢板与钢梁熔透焊接的焊点位置。次梁的中心线决定了熔透焊栓钉的焊接位置。因压型钢板铺设后难以观察次梁翼缘的具体位置，故将次梁的中心线及次梁翼缘反弹在主梁的中心线上，固定栓钉时再将其反弹在压型钢板上。
（2）将压型钢板分层分区按料单进行清理和编号，并运至施工指定部位。
（3）用专用软吊索吊运。吊运时，应保证压型钢板的板材整体不变形、局部不卷边。
6.3.5 楼层压型钢板的安装
（4）按设计要求铺设。压型钢板铺设应平整、顺直、波纹对正，设置位置正确；压型钢板与钢梁的锚固支承长度应符合设计要求，且不应小于50 mm。
（5）采用等离子切割机或剪板钳裁剪边角。裁剪放线时，富余量应控制在5 mm范围内。
（6）压型钢板固定。压型钢板与压型钢板侧板间的连接采用咬口钳压合，使单片压型钢板间连成整板，然后用点焊将整板侧边及两端头与钢梁固定，最后采用栓钉固定。为了浇筑混凝土时不漏浆，对端部肋做封端处理。
6.3.5 楼层压型钢板的安装
2.栓钉焊接
为使组合楼板与钢梁有效地共同工作，抵抗叠合面间的水平剪力作用，通常用栓钉穿过压型钢板焊于钢梁上。用于栓钉焊接的材料与设备有栓钉、焊接瓷环和栓钉焊机。
焊接时，先将焊接用的电源及制动器接上，把栓钉插入焊枪的长口，焊钉下端置入母材上面的瓷环内。按焊枪电钮，栓钉被提升，在瓷环内产生电弧，在电弧产生后规定的时间内，用适当的速度将栓钉插入母材的熔池内。焊完后，立即除去瓷环，并在焊缝的周围去掉卷边，检查焊钉焊接部位。栓钉焊接工序如图6-46所示。
6.3.5 楼层压型钢板的安装
6.3.5 楼层压型钢板的安装
栓钉焊接质量检查包括以下两项：
（1）外观检查。栓钉根部焊脚应均匀，焊脚立面的局部未熔合或焊脚不足360°的应进行修补。
（2）弯曲试验检查。栓钉焊接后应进行弯曲试验检查，当用锤击使栓钉弯曲至30°或采用特制的导管使栓钉弯成30°时，焊缝和热影响区不得有肉眼可见的裂纹。
压型钢板及栓钉安装完毕后，即可绑扎钢筋，浇筑混凝土。
习题
1.常用的起重机有哪几种？
2.怎样选择塔式起重机？
3.钢筋混凝土柱如何对位和临时固定？
4.简述屋架的安装工艺。
5.单层工业厂房构件吊装前主要有哪些准备工作？
6.什么是分件吊装法和综合吊装法？
7.简述轻型钢结构的安装工艺流程。
8.简述钢网架结构的安装工艺流程。

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