预应力混凝土、钢结构及结构安装工程PPT教程.ppt

1,9.1预应力混凝土工程,项目9其他工程,目录,9.2钢结构工程,9.3结构安装工程,2,项目9其他工程,1.了解预应力混凝土工程的基本施工工艺；2.了解钢结构工程的基本施工工艺；3.了解结构安装工程的基本施工工艺。,,,,3,9.1预应力混凝土工程,4,1.预应力混凝土的发展我国于1956年开始推广预应力混凝土，至今已有40多年的发展历程。经过40多年的努力探索，我国在预应力混凝土的设计理论、计算方法、构件系列、结构体系、张拉锚固体系、预应力工艺、预应力筋和混凝土材料等方面，已经形成一套独特的体系，在预应力混凝土的施工技术与施工管理方面，已经累积了丰富的经验。,9.1.1预应力混凝土工程概述,9.1预应力混凝土工程,5,我国在预应力混凝土预制构件方面，已形成了预应力屋面梁和屋架、预应力吊车梁、预应力屋面板和楼板、桥架合一的预应力屋面构件、预应力简支梁和其他预应力预制构件等主要系列；在房屋建筑预应力结构方面，已有整体预应力装配式板柱建筑体系、现浇后张预应力混凝土框架结构施工的成功经验；在高层建筑、电视塔、大型桥梁、特种工程、体育场馆、大悬挑结构等方面，已有广泛的应用。,9.1预应力混凝土工程,6,2.预应力混凝土的特点预应力混凝土与钢筋混凝土相比，具有以下明显的特点（1）在与钢筋混凝土同样的条件下，具有构件截面小、自重轻、刚度大、抗裂度高、耐久性好、节省材料等优点。工程实践证明，预应力混凝土与钢筋混凝土相比，可节约钢材40％～50％，节省混凝土20％～40％，减轻构件自重可达20％～40％。（2）可以有效地利用高强度钢筋和高强度等级的混凝土，能充分发挥钢筋和混凝土各自的特性，并能扩大预制装配化程度。,9.1预应力混凝土工程,7,（3）预应力混凝土的施工需要专门的材料与设备、特殊的施工工艺，工艺比较复杂，操作要求较高，但用于大开间、大跨度与重荷载的结构中时，综合效益较好。（4）随着施工工艺的不断发展和完善，预应力混凝土的应用范围愈来愈广，不仅可用于一般的工业与民用建筑结构，也可用于大型整体或特种结构上。,9.1预应力混凝土工程,8,3.预应力混凝土的分类预应力混凝土按预应力度大小可分为全预应力混凝土和部分预应力混凝土。全预应力混凝土是在全部使用荷载下，受拉边缘不允许出现拉应力的预应力混凝土，适用于要求混凝土不开裂的结构；部分预应力混凝土是在全部使用荷载下，受拉边缘允许出现一定的拉应力或裂缝的混凝土。,9.1预应力混凝土工程,9,预应力混凝土按施工方式不同可分为预制预应力混凝土、现浇预应力混凝土和叠合预应力混凝土等。预应力混凝土按预加应力方法的不同可分为先张法预应力混凝土、后张法预应力混凝土和电热张拉法预应力混凝土。在此主要简介一下先张法和后张法。,9.1预应力混凝土工程,10,4.先张法和后张法的区别先张法是先张拉预应力筋，再将预应力筋临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土。待混凝土达到一定强度（一般不低于设计强度的75）使预应力筋与混凝土有足够黏结力时，放松预应力使预应力筋弹性回缩，对混凝土产生预压应力。后张法施工是先制作构件（或块体），预留孔道，待构件混凝土达到规定强度后，在孔道内穿入预应力筋进行张拉并加以锚固，最后进行孔道灌浆。借助构件两端的锚具将钢筋的张拉应力传给混凝土，使之产生预压应力。,9.1预应力混凝土工程,11,1.预应力筋的种类预应力钢筋宜采用预应力钢丝、钢绞线，也可采用热处理钢筋。（1）预应力钢丝常用的预应力钢丝（图9.1）分为冷拉和矫直回火两种，按外形分为光面、刻痕和螺旋肋三种。,9.1.2预应力钢筋,9.1预应力混凝土工程,12,图9.1预应力钢丝,9.1预应力混凝土工程,13,（2）预应力钢绞线预应力钢绞线（图9.2）一般是用7根钢丝在绞线机上以一根钢丝为中心，其余6根钢丝围绕着进行螺旋状绞合，再经低温回火制成。钢绞线根据深加工的不同又可分为普通松弛钢绞线（消除应力钢绞线）、低松弛钢绞线、镀锌钢绞线、模拔钢绞线等。,9.1预应力混凝土工程,14,图9.2钢绞线,9.1预应力混凝土工程,15,（3）热处理钢筋热处理钢筋是由普通热轧中碳低合金钢经淬火和回火的调质热处理或轧后冷却方法制成。这种钢筋具有强度高、松弛值低、韧性较好、黏结力强等优点。按其螺纹外形可分为带纵肋和无纵肋两种。由于这种钢筋为大盘卷货，所以在施工中不需焊接。,9.1预应力混凝土工程,16,2.预应力筋的检验做好预应力筋的检验是确保预应力混凝土构件质量的关键。因此,在预应力筋进场时，应按现行国家标准预应力混凝土用钢丝（GB/T5223）、预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224）等的规定抽取试件作力学性能检验，其质量必须符合有关标准的规定。检查数量按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。检验方法检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。,9.1预应力混凝土工程,17,预应力筋使用前应进行外观检查，其质量应符合下列要求有黏结预应力筋展开后应平顺，不得有弯折，表面不应有裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮和油污等。,9.1预应力混凝土工程,18,9.1.3.1先张法施工工艺1.先张法的工艺流程先张法施工是在浇筑混凝土前张拉预应力钢筋，并将其固定在台座或钢模上，然后浇筑混凝土。待混凝土达到规定强度，保证预应力钢筋与混凝土有足够黏结力时，以规定的方式放松预应力钢筋，借助预应力筋的弹性回缩及其与混凝土的黏结使混凝土产生预压应力。,9.1.3预应力混凝土施工工艺,9.1预应力混凝土工程,19,对于先张法施工，无论采用台座法，还是采用机组流水法，其施工工艺流程都是相同的，其工艺流程如图9.3所示。,9.1预应力混凝土工程,20,图9.3先张法施工工艺流程,9.1预应力混凝土工程,21,2.台座、张拉设备（1）台座台座是先张法生产的主要设备之一，它承受预应力筋的全部张拉力。因此，台座应具有足够的强度、刚度和稳定性，以免台座变形、倾覆、滑移而引起预应力值的损失。台座按构造形式不同，可分为墩式台座和槽式台座两种。选用时应根据构件的种类、张拉吨位和施工条件而定。,9.1预应力混凝土工程,22,（2）夹具与张拉设备①夹具夹具是在先张法施工中，为保持预应力筋的拉力并将其固定在张拉台座或设备上所使用的临时性锚固装置。夹具的种类很多，常用的有镦头式夹具、锥销式夹具、夹片式夹具等。②张拉设备张拉设备应当操作方便、可靠，准确控制张拉应力，以稳定的速率增大拉力。在先张法中，常用的张拉设备是拉杆式千斤顶、穿心式千斤顶、台座式液压千斤顶、电动螺杆张拉机和电动卷扬张拉机等。,9.1预应力混凝土工程,23,3.先张法施工工艺先张法施工可分为预应力筋的铺设、预应力筋的张拉、混凝土浇筑和养护与预应力筋的放张等施工过程。,9.1预应力混凝土工程,24,9.1.3.2后张法施工工艺1.后张法的工艺流程后张法施工是先制作构件（或块体），并在预应力筋的设计位置预留出相应的孔道；待混凝土强度达到设计规定的数值后，穿入预应力筋并施加预应力，最后进行孔道灌浆，张拉力由锚具传给混凝土构件，并使之产生预应力。其工艺流程如图9.4所示。,9.1预应力混凝土工程,25,图9.4后张法施工工艺流程,9.1预应力混凝土工程,26,2.后张法张拉设备的组成后张法的张拉设备主要包括锚具和张拉千斤顶。（1）锚具锚具是后张法结构或构件中为保持预应力筋拉力，并将其传递到混凝土上而使用的永久锚固装置。要求锚具工作可靠，构造简单，施工方便，预应力损失小，成本低廉。锚具的种类很多，各有一定的适用范围，按其使用可分为锚固单根钢筋的锚具、锚固成束钢筋的锚具和锚固钢丝束的锚具等。,9.1预应力混凝土工程,27,（2）张拉千斤顶后张法张拉时所用张拉设备（千斤顶）与先张法基本相同。关键是在施工时应根据所用预应力筋的种类及其张拉锚固工艺情况，选用适合的张拉设备，以确保施工质量。在选用时，应特别注意以下三点①预应力的张拉力不得大于设备的额定张拉力；②预应力筋的一次张拉伸长值，不得超过设备的最大张拉行程；③当一次张拉不足时，可采取分级重复张拉的方法，但所用的锚具与夹具应适应重复张拉的要求。,9.1预应力混凝土工程,28,3.后张法施工（图9.5）工艺后张法的施工工艺主要包括预留孔道、预应力筋制作、预应力筋的穿入敷设、预应力筋的张拉与锚固和孔道灌浆。,9.1预应力混凝土工程,29,图9.5后张法施工,9.1预应力混凝土工程,30,9.2钢结构工程,31,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。目前常见的钢结构类型主要有钢梁、钢柱、钢桁架、钢网架结构等。,9.2.1钢结构的种类,9.2钢结构工程,32,9.2.1.1钢柱钢柱（图9.6）按适用范围不同，分为单层厂房框架柱与高层建筑框架柱。,图9.6钢柱,9.2钢结构工程,33,1.单层厂房框架柱（1）等截面柱等截面柱有实腹式柱和格构式柱两种。其构造简单，仅适用于吊车或吊车起重量Q≤150kN、柱距为12m的轻型厂房中。（2）阶形柱阶形柱为单层工业厂房中的主要柱型，亦可分为实腹式柱与格构式柱两种。（3）分离式柱分离式柱由支承屋盖结构的厂房框架柱与一侧独立承受吊车梁荷重的分离式柱肢相结合而成。二者之间以水平板件铰接。,9.2钢结构工程,34,2.高层建筑框架柱高层建筑钢框架常选用工字形或箱形截面柱，型钢混凝土多选用十字形截面柱。（1）工字形柱工字形截面柱一般采用宽翼缘H型钢，其截面力学性能好，制造加工比较简单。（2）箱形柱箱形柱是由四块钢板组成的截面形式，它对两个主轴的惯性矩相等。,9.2钢结构工程,35,（3）十字形柱十字形柱是由工字形截面和两个T形截面斜交组成，或由两个H型钢组合而成。箱形柱与十字形柱均用于高层建筑结构承重柱。,9.2钢结构工程,36,9.2.1.2钢桁架（图9.7）,图9.7钢桁架,9.2钢结构工程,37,1.角钢桁架（1）三角形桁架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、压型钢板等。因其跨中高度大，支座附近的弦杆内力比跨中大，且跨中腹杆长度也较大，若屋面太重或跨度很大，采用三角形桁架不经济。,9.2钢结构工程,38,（2）梯形桁架梯形桁架一般用于屋面坡度较平缓（i1/8～1/20）且跨度较大的情况。屋面材料可为压型钢板或大型屋面板。（3）平行弦桁架当钢桁架上下弦互相平行时为平行弦桁架。,9.2钢结构工程,39,2.轻型钢屋架圆钢或小角钢（小于∟454或∟56364）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。应当指出，型钢组成的结构有个别次要杆件采用小角钢时，不属于轻钢结构，也不受轻钢结构规定的限制。,9.2钢结构工程,40,3.钢网架结构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。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。从形状分，一般网架可分为平板网架和曲面网架（网壳）。平板网架（以下简称网架）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。,9.2钢结构工程,41,下面我们就以钢结构单层厂房中的钢柱和钢网架为例着重介绍一下施工方法。钢结构单层厂房中钢结构构件包括柱、吊车梁、桁架、天窗架、檩条、支撑及墙架等。构件的形式、尺寸、重量、安装标高都不同，因此，所采用的起重设备、吊装方法等也应随之变化，以达到经济合理的目的。,9.2.2钢结构的施工,9.2钢结构工程,42,9.2.2.1装前的准备为保证钢结构安装质量、加快施工进度，在钢结构安装前应做好以下准备工作（1）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。,9.2钢结构工程,43,（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。柱子基础轴线和标高正确是确保钢结构安装质量的基础，应根据基础的验收资料复核各项数据，并标注在基础表面上。,9.2钢结构工程,44,（3）钢构件检验。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（GB502052001）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。,9.2钢结构工程,45,9.2.2.2钢柱安装与校正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。,9.2钢结构工程,46,钢柱经过初校，待垂直度偏差控制在20mm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（图9.8）。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。,9.2钢结构工程,47,图9.8钢柱垂直度校正及承重块布置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,9.2钢结构工程,48,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（图9.9），沿水平方向顶校钢柱。校正后为防止钢柱位移，在柱四边用10mm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（GB502052001）中附录E的相关规定。,9.2钢结构工程,49,图9.9钢柱位置校正1螺旋千斤顶；2链条；3千斤顶托座,9.2钢结构工程,50,9.2.2.3钢网架安装钢网架根据其结构形式和施工条件的不同，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。,9.2钢结构工程,51,①拼装前的准备工作。②吊装机械的选择。主要根据结构特点、构件重量、安装标高以及现场施工与现有设备条件而定。③拼装支架搭设。,9.2钢结构工程,52,（2）整体安装法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的钢管网架（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，整体安装法又分为多机抬吊法、拔杆提升法、电动螺杆提升法、千斤顶提升法与千斤顶顶升法等。,9.2钢结构工程,53,①多机抬吊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。,9.2钢结构工程,54,②拔杆提升法对球节点的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。③电动螺杆提升法电动螺杆提升法与升板法相似，它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。,9.2钢结构工程,55,（3）高空移接法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。,9.2钢结构工程,56,9.3结构安装工程,57,结构安装工程中常用的起重机械包括桅杆式起重机、自行杆式起重机（履带式起重机、轮胎式起重机、汽车式起重机）和塔式起重机等。,9.3.1常用起重机械,9.3结构安装工程,58,9.3.1.1桅杆式起重机常用的桅杆式起重机有独脚拔杆、人字拔杆、悬臂拔杆和牵缆式起重机等。其特点是构造简单、装拆方便、起重量大，但服务半径小、移动困难、需要拉设的缆风绳较多，适用于安装工程量集中、结构重量大、安装高度大，以及施工现场较狭窄的情况。,9.3结构安装工程,59,（1）独脚拔杆独脚拔杆由拔杆、起重滑轮组、卷扬机、缆风绳和锚碇等组成。其特点是只能举升重物，不能把重物作水平移动。（2）人字拔杆人字拔杆由两根圆木或钢管、缆风绳、滑车组及导向滑车等组成。在人字拔杆的顶部交叉处悬挂滑车组，拔杆下端两脚的距离约为高度的1/2～1/3，缆风绳的数量根据拔杆的起重量和起重高度来决定，一般不少于5根（图9.10）。,9.3结构安装工程,60,图9.10人字拔杆1圆木或钢管；2缆风绳；3起重滑车组；4导向滑车；5拉索；6主缆风绳,9.3结构安装工程,61,9.3.1.2自行杆式起重机自行杆式起重机包括履带式起重机、汽车式起重机、轮胎式起重机等。1.履带式起重机（1）履带式起重机的构造及特点履带式起重机由四部分组成行走装置、回转机构、机身和起重臂。为减小对地面的压力，行走装置采用链条履带，回转机构装在底盘上可使机身回转360，机身内部有动力装置和操纵系统。起重臂为角钢组成的格构式杆件，下端铰接在机身上，随机身回转。,9.3结构安装工程,62,起重臂可分节接长，设置有起重滑轮组与变幅滑轮组，钢丝绳通过起重臂顶端连到机身内的卷扬机上。履带式起重机的特点是操纵灵活，使用方便，机身可回转360，可以在一般平整坚实的场地上负荷行驶与工作，是结构安装中的主要起重机械。其缺点是稳定性较差，不宜超负荷吊装，在需要起重臂接长或超负荷吊装时，要进行稳定性验算并采取相应的技术措施。结构安装工程中常用的履带式起重机主要有以下型号W1-100、QU20～QU40、QUY50、W200A和KH180-3等。,9.3结构安装工程,63,履带式起重机外形如图9.11所示。,图9.11履带式起重机1机身；2履带；3回转机构；4起重杆；5起重滑轮组；6变幅滑轮组；A，B，C，外形尺寸符号,9.3结构安装工程,64,（2）履带式起重机的主要技术性能履带式起重机主要技术性能取决于起重量Q、起重半径R和起重高度H。起重半径R指起重机回转中心至吊钩的水平距离；起重高度H指起重钩至停机面的距离。起重量Q、起重半径R、起重高度H三个参数间存在相互制约的关系。其数值的变化取决于起重臂长L及其仰角α的大小。当臂长L一定时，随着仰角α的增大，起重量Q和起重高度H随之增大，而起重半径R减小，当起重仰角α不变时，随着起重臂长L的增加，起重半径R和起重高度H也增加，而起重量Q减少。,9.3结构安装工程,65,2.汽车式起重机汽车式起重机（图9.12）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全回转起重机，其构造基本上与履带式起重机相同。其优点是行驶速度快，转移灵活，对路面破坏性小；缺点是吊装作业时稳定性差。汽车式起重机按起重量大小分为轻型、中型和重型三种；按起重臂形式分为桁架或箱形臂两种；按传动装置形式分为机械传动、电力传动、液压传动三种。,9.3结构安装工程,66,图9.12汽车式起重机,9.3结构安装工程,67,3.轮胎式起重机轮胎式起重机（图9.13）的外形和构造基本上与履带式起重机相似，但其行驶装置采用轮胎。起重机构与机身装在由加重型轮胎和轮轴组成的特制底盘上，能全回转。底盘下装有若干根轮轴，根据重量的大小，配备4～10个或更多个轮胎，并装有4个可伸缩的支腿，起重时，支腿落地，以增加机身的稳定，并保护轮胎。,9.3结构安装工程,68,图9.13轮胎式起重,9.3结构安装工程,69,轮胎式起重机的优点是运行速度较快，能迅速转移工作地点，不损伤路面，但不适合在松软或泥泞的地面上作业。常用的轮胎式起重机按传动方式分为机械式、电动式和液压式。,9.3结构安装工程,70,9.3.1.3塔式起重机塔式起重机具有竖直的塔身，起重臂安装在塔身的顶部，能全回转，具有较大的安装空间，起重高度和工作幅度均较大，运行速度快，工作效率高，使用和装拆方便，广泛应用于多层及高层民用建筑和多层工业厂房结构安装工程。,9.3结构安装工程,71,塔式起重机的类型很多，按有无引走机构可分为固定式和移动式两种。前者固定在地面上或建筑物上；后者按其引走装置又可分为履带式、汽车式、轮胎式和轨道式四种，按其回转形式可分为上回转和下回转两种，按其安装形式可分为自动式、整体快速拆装式和拼装式三种。目前，应用最广泛的是下回转、快速拆装、轨道式塔式起重机和能够一机四用（轨道式、固定式、附着式和内爬式）的自升塔式起重机。拼装式塔式起重机因拆装工作量大已逐渐淘汰。,9.3结构安装工程,72,（1）QT80型塔式起重机该机是一种轨行、上回转自行塔式起重机，在建筑施工中使用比较广泛。图9.14所示为QT80A型塔式起重机的外形结构和起重特性。（2）QTZ100型塔式起重机（图9.15）该型塔机具有固定、附着、内爬等多种使用形式，固定式起升高度为50m，附着式起升高度达120m，采取可靠的附着措施可使起升高度达到180m。该机基本臂长为54m，额定起重力矩为1000kNm，最大额定起重量为80kN；加长臂为60m，可吊120kN重物，可以满足超高层建筑施工的需要。,9.3结构安装工程,73,图9.14QT80A型塔式起重机,9.3结构安装工程,74,图9.15QTZ100型塔式起重机外形（a）独立式；（b）附着式（120m）,9.3结构安装工程,75,1.钢丝绳钢丝绳（图9.16）是吊装中的主要绳索，具有强度高、韧性好、弹性大、耐磨等优点，且磨损后外部产生毛刺，容易检查，便于预防事故。结构吊装中常用的钢丝绳是由6股钢丝绳围绕一根绳芯（一般为麻芯）捻成。每股钢丝绳由许多高强钢丝捻成。钢丝绳按其捻制方法分四种右交互捻，左交互捻，右同向捻，左同向捻。,9.3.2常用起重设备,9.3结构安装工程,76,图9.16钢丝绳,9.3结构安装工程,77,2.吊索、横吊梁吊索与横吊梁都是吊装构件时的辅助工具。吊索又称千斤绳、绳套，主要用来绑扎构件以便起吊。常用的有环状吊索（又称万能吊索或闭式吊索）和8股头吊索（又称轻便吊索或开式吊索）两种。横吊梁（图9.17）又称铁扁担和平衡梁，常用于起吊柱子和屋架等构件。用横吊梁吊柱子时，可使柱子保持垂直，便于安装；用横吊梁吊屋架时，可以降低起吊高度，减少吊索的水平分力对屋架的压力。常用的横吊梁有滑轮横吊梁、钢板横吊梁与钢管横吊梁三种。,9.3结构安装工程,78,图9.17横吊梁在现场的应用,9.3结构安装工程,79,3.滑车及滑车组滑车（又名“葫芦”，图9.18）可以省力，也可以改变力的方向。按其滑轮的多少可分为单门、双门和多门等；按使用方式不同，可分为定滑车和动滑车。,9.3结构安装工程,80,图9.18滑车,9.3结构安装工程,81,4.卷扬机卷扬机的起重能力强、速度快，且操作方便。因此，在建筑工程施工中被广泛应用于吊装、垂直运输、水平运输、打桩、钢筋张拉等作业的动力设备。卷扬机按其速度分为快速和慢速两种。快速卷扬机又分单向和双向，主要用于打桩、垂直与水平运输作业；慢速卷扬机多为单向，主要用于结构吊装和钢筋冷加工作业等。,9.3结构安装工程,82,卷扬机必须用地锚予以固定，以防止工作时产生滑动造成倾覆。根据受力大小，固定卷扬机的方法有四种螺栓锚固法、水平锚固法、立桩锚固法、压重物锚固法，如图9.19所示。,9.3结构安装工程,83,图9.19卷扬机的固定方法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横木；4拉索；5木桩；6压重；7压板,9.3结构安装工程,84,单层工业厂房结构的主要承重构件，一般由杯形基础、柱子、吊车梁、屋架、连系梁、天窗架、屋面板等组成。其中除杯形基础为现场浇筑外，大型构件如柱、屋架等一般在施工现场预制，而中小型构件可在预制加工厂制作，然后运到施工现场进行安装。,9.3.3结构安装施工,9.3结构安装工程,85,9.3.3.1构件安装前的准备构件安装前的准备工作包括场地清理与平整，修建临时道路，构件的运输、就位、堆放，构件的拼装与加固，构件的质量检查，弹线、编号及基础准备等。,9.3结构安装工程,86,1.场地清理与铺设道路按照施工组织设计中施工平面图的要求，在起重机进场前，应标出起重机的开行路线和构件运输与堆放位置，清理道路上的杂物，平整和压实道路。如土质松软，应用枕木或厚钢板铺垫。若雨季施工，要做好排水工作。,9.3结构安装工程,87,2.构件质量检查为保证工程质量，对所有构件安装前均需进行全面质量检查，主要内容包括①构件强度检查。②构件的外形尺寸、钢筋的搭接、预埋件的位置等是否满足设计要求。③构件的外观有无缺陷、损伤、变形、裂缝等，不合格构件不允许使用。,9.3结构安装工程,88,3.构件的弹线与编号构件经过检查，质量合格后，可在构件表面弹出安装中心线，作为构件安装、对位、校正的依据。对形状复杂的构件，要标出其重心的绑扎点位置。（1）柱子弹线在柱身的三面弹出安装中心线（两个小面、一个大面）。矩形截面柱按几何中心弹线；工字形截面柱除在矩形截面部位弹出中心线外，还应在工字形柱的两翼缘部位各弹出一条与中心线平行的线，以便于观测及避免误差。在柱顶与牛腿面上还要弹出屋架及吊车梁的安装中心线。,9.3结构安装工程,89,（2）屋架弹线屋架上弦顶面应弹出几何中心线，并从跨中向两端分别弹出天窗架、屋面板的安装中心线，在屋架的两端弹出安装准线。（3）梁弹线梁的两端及顶面应弹出安装中心线。,9.3结构安装工程,90,4.基础准备（1）钢筋混凝土柱基础在现场浇筑时，应保证定位轴线及杯口尺寸准确，柱子安装之前，对杯底标高要抄平，以保证柱子牛腿面及柱顶面标高符合要求。测量杯底标高时，先在杯口内弹出比杯口顶面设计标高低100mm的水平线，然后用钢尺对杯底标高进行测量（小柱测中间一点，大柱测四个角点），得出杯底实际标高，再量出柱底面至牛腿的实际长度，根据制作长度的误差，计算出杯底标高调整值，在杯口内作出标志，用水泥砂浆或细石混凝土将杯底垫平至标志处。,9.3结构安装工程,91,标高的允许误差为5mm。为便于柱的安装与校正，在杯形基础顶面应弹出建筑物的纵横轴线和柱子的吊装准线，作为柱在平面位置安装时对位及校正的依据。,9.3结构安装工程,92,（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，施工时，锚栓应安设在固定架上，以保证其位置准确。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。,9.3结构安装工程,93,①一次浇筑法基础浇筑混凝土时，先将混凝土浇到比设计标高低40～60mm处，然后用细石混凝土精确找平到设计标高（图9.20）。②二次浇筑法基础分两次浇筑，第一次将混凝土浇筑到比设计标高低40～60mm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（图9.21）。,9.3结构安装工程,94,图9.20一次浇筑法,9.3结构安装工程,95,图9.21二次浇筑法,9.3结构安装工程,96,5.构件的运输与堆放在构件厂制作的构件，安装前运到施工现场，运输方式的选择要根据构件的尺寸、重量、数量及运距等确定。一般多采用汽车和平板拖车。在运输过程中，必须保证构件不变形、不倾倒、不损坏，要求路面平整，构件的强度应不低于设计强度等级的70，装卸起吊要平稳，支垫位置正确。构件进场后应按施工平面图堆放，避免二次倒运，堆放构件的地面要平整坚实，排水良好，以防构件因地面下沉而倾倒。构件堆放的高度，一般梁可叠放2～3层，屋面板可叠放6～8层。,9.3结构安装工程,97,9.3.3.2构件安装工艺预制构件的安装过程包括绑扎、起吊、对位、临时固定、校正及最后固定等工序。1.柱子的吊装柱子的吊装方法，按柱起吊后柱身是否垂直分为直吊法和斜吊法；按吊升过程中柱身的运动特点分为旋转法和滑行法。,9.3结构安装工程,98,（1）柱的绑扎柱的绑扎方法、绑扎点数与柱的重量、形状及几何尺寸、配筋和起重机性能等因素有关。柱的绑扎工具有吊索、卡环、柱销等。一般中小型柱（自重在130kN以下）多为一点绑扎，重型柱或配筋少而细长的柱多为两点或多点绑扎。一点绑扎时，绑扎点应在柱的重心以上，保持柱起吊后在空中的稳定；有牛腿的柱，绑扎点常选在牛腿以下，工字形断面的柱和双肢柱，应选在矩形断面处，否则应在绑扎点处用方木加固翼缘，防止翼缘在起吊中受损。常用的绑扎方法有一点绑扎斜吊法、一点绑扎直吊法、两点绑扎斜吊法和两点绑扎直吊法。,9.3结构安装工程,99,（2）柱的起吊柱子的吊升方法有旋转法和滑行法。根据柱子的重量、长度和现场施工机械条件，又分单机吊装或双机（多机）抬吊。,9.3结构安装工程,100,（3）柱的就位和临时固定柱插入杯口后，柱底离杯口底30～50mm时先悬空对位，用8个楔块从柱的四边插入杯口，用撬棍拨动柱脚，使柱的吊装准线对准杯口顶面的吊装准线，略打紧楔块，使柱身保持垂直，放松吊钩将柱沉至柱底，复查吊装准线，然后打紧楔块（两边对称进行，以免吊装准线偏移），将柱临时固定，起重机脱钩。当柱较高或柱具有较大的牛腿仅靠柱脚处的楔块不能保证临时固定的稳定时，可增设缆风绳或斜撑来加强临时固定。,9.3结构安装工程,101,（4）柱的垂直度校正柱临时固定后，用两台经纬仪从柱的相邻两面观测柱子吊装准线的垂直度。其偏差应在允许范围以内，当柱高H≤5m，为5mm；柱高5mH≤10m时，为10mm；柱高H＞10m时，为1/1000，最大不超过20mm。,9.3结构安装工程,102,（5）柱的最后固定柱校正完毕后，应立即进行最后固定。其方法是在柱子与杯口间的空隙内灌筑细石混凝土。灌筑前，将杯口空隙内的木屑、垃圾清扫干净，并用水湿润柱脚和杯口壁。分两次浇筑，第一次浇筑到楔块底部；第二次在第一次浇筑的细石混凝土强度达到设计强度的25时，拔去楔块，将杯口混凝土灌满。,9.3结构安装工程,103,2.吊车梁安装吊车梁的安装必须在基础杯口二次浇筑的混凝土强度达到设计强度的70以上才能进行。（1）吊车梁的绑扎、起吊、就位、临时固定吊车梁绑扎时，两根吊索要等长，绑扎点要对称设置，以使吊车梁在起吊后能基本保持水平。就位时应缓慢落钩，争取一次对好纵轴线，避免在纵轴线方向撬动吊车梁而导致柱偏斜。一般吊车梁在就位时用垫铁垫平即可，不需采取临时固定措施，但当梁的高度与底宽之比大于4时，应用连接钢板与柱子点焊作临时固定。,9.3结构安装工程,104,（2）吊车梁的校正中型吊车梁校正宜在屋盖吊装后进行，重型吊车梁由于脱钩后校正困难，宜边吊边校，即在吊装就位后同时进行校正。吊车梁校正的主要内容包括垂直度和平面位置校正，两者应同时进行。垂直度校正其偏差允许值在5mm以内。平面位置校正吊车梁平面位置校正，包括直线度（使同一纵轴线上各梁的中线在一条线上）和跨距两项。一般6m长、50kN以内吊车梁可用拉钢丝法和仪器放线法校正。12m长及50kN以上的吊车梁常采用边吊边校法校正。,9.3结构安装工程,105,（3）最后固定吊车梁的最后固定是在校正完毕后，将梁与柱上的预埋件用连接钢板焊牢，并在接头处支模，浇灌细石混凝土。,9.3结构安装工程,106,3.屋架的安装屋架的安装施工顺序是绑扎、扶直与就位、吊升、对位、临时固定、校正和最后固定。（1）屋架的绑扎屋架的绑扎点应选在上弦节点处或靠近该节点处。吊索与水平线的夹角，翻身或起立屋架时，不宜小于60，吊装时不宜小于45，绑扎中心（各支吊索内力的合力作用点）必须在屋架重心之上，防止屋架晃动和倾翻。,9.3结构安装工程,107,屋架绑扎吊点的数目及位置与屋架的形式、跨度、安装高度及起重机的吊杆长度有关，一般须经验算确定。当屋架跨度小于18m时，两点绑扎；屋架跨度大于18m而小于30m时，用两根吊索四点绑扎；屋架跨度大于或等于30m时，可采用9m跨度的横吊梁（也称铁扁担），以减少吊索高度。钢屋架的纵向刚度差，在翻身扶直与安装时，应绑扎几道杉木杆作为临时加固措施，防止侧向变形。,9.3结构安装工程,108,（2）屋架扶直与就位钢筋混凝土屋架或预应力混凝土屋架多在施工现场平卧叠浇，吊装前先翻身扶直，然后起吊运至预定位置就位。屋架的侧向刚度较差，扶直时需要采取加固措施，以免屋架上弦挠曲开裂。扶直屋架有以下两种方法（图9.22）,9.3结构安装工程,109,图9.22屋架的扶直a正向扶直；b反向扶直,9.3结构安装工程,110,①正向扶直起重机位于屋架下弦一边，吊钩对准屋架上弦中点，收紧起重钩，起重臂稍稍抬起使屋架脱模，接着升臂并同时升钩，使屋架以下弦为轴心缓缓转为直立状态。②反向扶直起重机位于屋架上弦一边，吊钩对准屋架上弦中点，然后升钩，降臂使屋架绕下弦转动而直立。,9.3结构安装工程,111,（3）屋架的吊升、对位与临时固定单机吊装时，先将屋架吊离地面约500mm，将屋架转至吊装位置下方，起重钩将屋架吊至柱顶以上，然后将屋架缓缓放至柱顶，使屋架两端的轴线与柱顶轴线重合。对位正确后，立即临时固定，固定稳妥后，起重机才能脱钩。双机抬吊时，应将屋架立于跨中。起吊时，一机在前，一机在后，两机共同将屋架吊离地面约1.5m，后机将屋架端头从起重臂一侧转向另一侧（调挡），然后同时升钩将屋架吊起，并送至安装位置。,9.3结构安装工程,112,双机抬吊屋架最好用同类型起重机，若起重机类型不同，必须合理地进行负荷分配，同时注意统一指挥，两机配合协调，第一榀屋架安装就位后，用四根缆风绳在屋架两侧拉牢以临时固定。若有抗风柱时，可与抗风柱连接固定。其他各榀屋架用屋架校正器（工具式支撑）临时固定，每榀屋架至少用两个屋架校正器与前榀屋架连接临时固定。,9.3结构安装工程,113,（4）屋架校正及最后固定屋架经对位、临时固定后，主要检查并校正垂直度，可用经纬仪或锤球检查，用屋架校正器校正。用经纬仪检查垂直度时，在屋架上弦的中央和两端各安装一个卡尺，自上弦几何中心线量出500mm，在卡尺上作出标志，然后在距屋架中线500mm的跨外设一经纬仪，用经纬仪检查三个卡尺上的标志是否在同一垂面上。,9.3结构安装工程,114,用锤球检查屋架垂直度时，在两端卡尺标志间连一通线，从中央卡尺的标志处向下挂锤球，检查三个卡尺的标志是否在同一垂面上。屋架垂直度的偏差不得大于屋架高度的1/250（图9.24）。屋架垂直度校正后应立即电焊，进行最后固定。要求在屋架两端的不同侧面同时施焊，以防因焊缝收缩导致屋架倾斜。,9.3结构安装工程,115,图9.24屋架的校正与临时固定1卡尺；2屋架校正器；3经纬仪；4缆风绳,9.3结构安装工程,116,4.屋面板的安装屋面板四周一般都预埋有吊环，用4根等长的带吊钩的吊索吊起。