土木工程施工

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,土 木 工 程 施 工,第 六 章,结构安装工程,1,本章主要内容,引言,起重机具,起重机械,结构的吊装工艺,2,第一节 引 言,1、两个概念,装配式结构：,在现场或工厂预制的结构构件或构件组合，用起重机械在施工现场把它们吊起并安装在设计位置上而形成的结构。,结构吊装工程：,就是有效地完成装配式结构构件的吊装任务。,3,第一节 引 言,2、地位及特点,结构吊装工程是装配结构工程施工的主导工种工程；,其施工特点如下：,受预制构件的类型和质量影响大：预制构件的外形尺寸、埋件位置是否正确、强度是否达到要求以及预制构件类型的多少，都直接影响吊装进度和工程质量；,正确选用起重机具是完成吊装任务的主导因素：构件的吊装方法，取决于所采用的起重机械；,构件所处的应力状态变化多。构件在运输和吊装时，因吊点或支承点不同，其应力状态也会不一致，甚至完全相反，必要时应对构件进行吊装验算，并采取相应措施。,高空作业多，容易发生事故，必须加强安全教育，并采取可靠措施。,4,第二节 起重机具,卷扬机,卷扬机又称绞车，是结构吊装最常用的工具。,钢丝绳,钢丝绳是起重机械中用于悬吊、牵引或捆缚重物的挠性件。,锚碇,锚碇又叫地锚，是用来固定缆风绳和卷扬机的，它是保证系缆构件稳定的重要组成部分。,其他机具,滑轮组、吊具等。,5,第二节 起重机具,1、卷扬机,（1）分类：,按驱动方式可分手动卷扬机和电动卷扬机。,用于结构吊装的卷扬机多为电动卷扬机。,电动卷扬机主要由电动机、卷筒、电磁制动器和减速机构等组成。,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。,6,第二节 起重机具,（2）选用卷扬机的主要技术参数：,卷筒牵引力、钢丝绳的速度和卷筒容绳量。,（3）使用卷扬机注意事项：, 卷扬机的安装位置应使距第一个导向滑轮的距离为卷筒长度的15倍，即当钢丝绳在卷筒边时，与卷筒中垂线的夹角不大于2，以保证钢丝绳能自动在卷筒上往复缠绕；, 钢丝绳引入卷筒时应接近水平，并应从卷筒的下面引入，以减少卷扬机的倾覆力矩；, 卷扬机在使用时必须作可靠的固定，如做基础固定、压重物固定、设锚碇固定或利用树木、构筑物等作固定。,7,第二节 起重机具,2、钢丝绳,（1）组成,它是由许多根直径为0.4,2mm，抗拉强度为200,2200MPa的钢丝按一定规则捻制而成。,（2）特点及分类,具有强度高、弹性大、韧性好、耐磨、能承受冲击载荷等优点，且磨损后外部产生毛刺,容易检查,便于预防事故。,按照捻制方法不同，分为单绕、双绕和三绕；,土木工程施工中常用的是双绕钢丝绳，它是由钢丝捻成股，再由多股围绕绳芯绕成绳。,双绕钢丝绳按捻制方向分同向绕、交叉绕和混合绕三种。,钢丝绳按每股钢丝数量的不同又可分为619，637和661三种。,8,第二节 起重机具,(3) 钢丝绳的允许拉力,钢丝绳的允许拉力,F,g,按下式计算：,9,第二节 起重机具,3、锚碇,种类：锚碇一般分为桩式锚碇和水平锚碇两种,。,桩式锚碇系用木桩或型钢打入土中而成,。,水平锚碇可承受较大荷载，又可分为：,无板栅水平锚碇和有板栅水平锚碇,桩式锚碇,10,第二节 起重机具,4、其他机具,（1）滑轮组,由一定数量的定滑轮和动滑轮以及绕过它们的绳索组成。,特点：具有省力和改变力的方向的功能，是起重机械的重要组成部分。,工作线数：滑轮组共同负担构件重量的绳索根数。,通常滑轮组的名称以组成滑轮组的定滑轮和动滑轮的数目来表示，如由四个定滑轮和四个动滑轮组成的滑轮组称为四四滑轮组。,11,第二节 起重机具,（2）吊具,吊具有吊钩、钢丝夹头、卡环、吊索、横吊梁等，是吊装时的重要辅助工具。,12,第三节 起重机械,1、桅杆式起重机,2、履带式起重机,3、汽车起重机,4、塔式起重机,5、其他形式起重机,13,第三节 起重机械,1、桅杆式起重机特点及适用范围,特 点,桅杆式起重机具有制作简单、装拆方便、起重量大（可达1000kN以上）、受地形限制小等特点。,但它的灵活性较差，工作半径小，移动较困难，并需要拉设较多的缆风绳；,故一般只适用于安装工程量比较集中的工程。,分 类,独脚把杆、人字把杆、悬臂把杆和牵缆式桅杆起重机。(如图),14,第三节 起重机械,独脚拔杆有木独脚拔杆和钢管独脚拔杆以及格构式独脚拔杆三种。,人字拔杆是由两根圆木或钢管、缆风绳、滑轮组、导向轮等组成。,侧向稳定性好、缆风绳用量少。但起吊构件活动范围小，一般仅用于安装重型柱。,15,第三节 起重机械,在独脚拔杆中部或,2/3,高度处装一根起重臂便成悬臂拔杆。,有较大的起重高度和起重半径；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的下端装上一根可以回转和起伏的吊杆而成。,起重臂可以起伏，整个机身可作,360,回转，能把构件吊送到有效起重半径内的任何空间位置。具有较大的起重量和起重半径，灵活性好。,16,第三节 起重机械,2、履带式起重机特点及适用范围,履带式起重机是一种具有履带行走装置的转臂起重机。,特点：,其起重量和起重高度较大，常用的起重量为100,500kN，目前最大起重量达3000 kN，最大起重高度达135m。,由于履带接地面积大，起重机能在较差的地面上行驶和工作，可负载移动，并可原地回转，故多用于单层工业厂房及旱地桥梁等结构吊装。,但其自重大，行走速度慢，远距离转移时需要其他车辆运载。,17,第三节 起重机械,组成,主要由底盘、机身和起重臂三部分组成。,18,第三节 起重机械,主要技术参数：,起重量,Q,，起重高度,H,和起重半径,R,。,三个参数都与起重臂长度有关系：,当起重臂长度一定时，,随着仰角的增大，起重,量和起重高度的增加，,而回转半径减小；,当起重臂长度增加时，,起重半径和起重高度,增加而起重量减小。,19,第三节 起重机械,3、汽车起重机特点及适用范围,汽车起重机是一种将起重作业部分安装在汽车通用或专用底盘上、具有载重汽车行驶性能的轮式起重机。,分类：,根据吊臂结构可分为定长臂、接长臂和伸缩臂三种，前两种多采用桁架结构臂，后一种采用箱形结构臂。,根据动力传动，又可分为机械传动、液压传动和电力传动三种。,20,第三节 起重机械,特点及应用：,机动灵活性好，能够迅速转移场地，广泛用于土木工程。,现在普遍使用的汽车起重机多为液压伸缩臂汽车起重机，液压伸缩臂一般有2,4节，最下（最外）一节为基本臂，吊臂内装有液压伸缩机构控制其伸缩。,汽车起重机作业时必须先打支腿，以增大机械的支承面积，保证必要的稳定性。因此，汽车起重机不能负荷行驶。,汽车起重机的主要技术性能：,最大起重量、整机质量、吊臂全伸长度、吊臂全缩长度、最大起升高度、最小工作半径、起升速度、最大行驶速度等。,21,第三节 起重机械,4、塔式起重机,是一种塔身直立，起重臂安在塔身顶部且可作360回转的起重机，一般具有较大的起重高度和工作幅度，工作速度快、生产效率高，广泛用于多层和高层装配式及现浇式结构的施工。,塔式起重机按其功能特点分成轨道式、爬升式和附着式三类。,（1）轨道式塔式起重机,是土木工程中使用最广泛的一种，它可带重物行走，作业范围大，非生产时间少，生产效率高。,常用的轨道式塔式起重机有QT1-2型、QT1-6型、QT-60/80型、QT1-15型、QT-25等多种。,转道塔式起重机主要性能有：吊臂长度、起重幅度、起重量、起升速度及行走速度等。,22,第三节 起重机械,（2）爬升式塔式起重机,又称内爬式塔式起重机；,通常安装在建筑物的电梯井或特设的开间内，也可安装在筒形结构内；,依靠爬升机,构随着结构,的升高而升,高，一般是,每建造3,8m，,起重机就爬,升一次，塔,身高度20m左,右，起重高度随施工高度而定。,23,第三节 起重机械,爬升式起重机的优点：,起重机以建筑物作支承，塔身短，起重高度大，而且不占建筑物外围空间，,缺点：,司机作业往往不能看到起吊全过程，需靠信号指挥；,施工结束后拆卸复杂，一般需设辅助起重机拆卸。,24,第三节 起重机械,（3）附着式塔式起重机,又称自升塔式起重机，直接固定在建筑物或构筑物近旁的混凝土基础上，随着结构的升高，不断自行接高塔身，使起重高度不断增大；,为了塔身稳定，塔身每隔20m高度左右用系杆与结构锚固。,特点：,附着式塔式起重机多为小车变幅，因起重机装在结构近旁，司机能看到吊装的全过程，自身的安装与拆卸不妨碍施工过程。,25,第三节 起重机械,附着式塔式起重机,26,第三节 起重机械,（4）其他形式起重机, 龙门架（龙门扒杆、龙门吊机）,龙门架是一种最常用的垂直起吊设备。,在龙门架顶横梁上设行车时，可横向运输重物、构件；在龙门架两腿下缘设有滚轮并置于铁轨上时，可在轨道上纵向运输；如在两腿下设能转向的滚轮时，可进行任何方向的水平运输。,龙门架通常设于构件预制场吊移构件；或设在桥墩顶、墩旁安装大梁构件。,常用的龙门架种类有钢木混合构造龙门架、拐脚龙门架和装配式钢桥桁节（贝雷）拼制的龙门架。,27,第三节 起重机械, 浮吊,在通航河流上建桥，浮吊船是重要的工作船。,常用的浮吊有铁驳轮船浮吊和用木船、型钢及人字扒杆等拼成的简易浮吊。,我国目前使用的最大浮吊船的起重量已达5000kN。,通常简单浮吊可以利用两只民用木船组拼成门船，用木料加固底舱，舱面上安装型钢组成的底板构架，上铺木板，其上安装人字扒杆制成。起重动力可使用双筒电动卷场机一台，安装在门船后部中线上。吊物平面位置的变动由门船移动来调节，另外还需配备电动卷扬机绞车、钢丝绳、锚链、铁锚作为移动及固定船位用。,28,第三节 起重机械, 缆索起重机,缆索起重机适用于高差较大的垂直吊装和架空纵向运输，吊运量从数十吨至数百吨，纵向运距从几十米至几百米。,缆索起重机是由主索、天线滑车、起重索、牵引索、起重及牵引绞车、主索地锚、塔架、风缆、主索平衡滑轮、电动卷扬机、手摇绞车、链滑车及各种滑轮等部件组成。在吊装拱桥时，缆索吊装系统除了上述各部件外，还有扣索、扣索排架、扣索地锚、扣索绞车等部件。,29,第四节 构件的吊装工艺,1、预制构件制作、运输与堆放,2、构件绑扎,3、构件吊升,4、构件就位与临时固定,5、构件的校正与最后固定,30,第四节 构件的吊装工艺,1、预制构件制作、运输与堆放,（1）构件预制, 砼预制构件在现场预制或工厂预制：,在许可的条件下，预制时尽可能采用,叠浇法,：,重叠层数由地基承载力和施工条件确定，一般,4层,；,上下层间应,做好隔离层,；,上层构件的浇筑应等到下层构件混凝土达到设计强度的,30,以后才可进行；,整个预制场地应平整夯实，不可因受荷、浸水而产生不均匀沉陷。,钢构件在工厂加工制作：,大型钢结构构件：“整体制作，拆分运输”，在工厂进行预拼装。,31,第四节 构件的吊装工艺,（2）构件运输, 运输工具：,载重量较大的载重汽车、半拖式或全拖式的平板拖车。, 对构件运输时的混凝土强度要求是：,如设计无规定，不应低于设计的砼强度标准值的75。, 在运输过程中构件的支承位置和方法：,根据设计的吊（垫）点设置，不应引起超应力和使构件损伤；,叠放运输构件之间必须用,隔板或垫木隔开,：上、下垫木应保持在同一垂直线上，支垫数量要符合设计要求以免构件受折。, 运输道路要有足够的宽度和转弯半径。,32,第四节 构件的吊装工艺,（3）堆放,布置原则,预制构件的堆放应考虑便于吊升及吊升后的就位：,特别是大型构件，如房屋建筑中的柱、屋架、桥梁工程中的箱梁、桥面板等，应做好构件堆放的布置图,以便,一次吊升就位,，,减少起重设备负荷开行。,对于小型构件，则可考虑布置在大型构件之间，也应以便于吊装，,减少二次搬运为原则,。,但小型构件常采用随吊随运的方法,，以便减少对施工场地占用。,33,第四节 构件的吊装工艺,2、构件的绑扎,（1）柱的绑扎, 原则：,柱身绑扎点和绑扎位置，要保证柱身在吊装过程中受力合理，不发生变形和裂断。,一般、中、小型柱绑扎一点；,重型柱或配筋少而细长的柱绑扎两点甚至两点以上以减少柱的吊装弯矩。,必要时，需经吊装应力和裂缝控制计算后确定。,一点绑扎时，绑扎位置一般由设计确定。,34,第四节 构件的吊装工艺, 吊装及绑扎方法：,按柱吊起后柱身是否能保持垂直状态，分为斜吊法和直吊法；,相应的绑扎方法有：斜吊绑扎法、直吊绑扎法。,35,第四节 构件的吊装工艺,（2）屋架的绑扎,屋架的绑扎点与绑扎方式与屋架的形式和跨度有关，其绑扎的位置及吊点的数目一般由设计确定。,如吊点与设计不符，应进行吊装验算。,屋架绑扎时吊索与水平面的夹角 不宜小于45，以免屋架上弦杆承受过大的压力使构件受损。,通常跨度18m的屋架可采用三点或四点绑扎法，如屋架跨度很大或因加大,角，使吊索过长，起重机的起重高度不够时，可采用横吊梁。,36,第四节 构件的吊装工艺,(3)梁的绑扎,绑扎位置考虑起吊时构件的受力状态，特别是对砼构件要防止其产生裂缝；,对钢梁可以在合适位置设置工具式吊耳，既方便施工又可保证施工的安全可靠。,37,第四节 构件的吊装工艺,3、构件的吊升,(1)柱的吊升,柱的起吊方法,按柱在吊升过程中柱身运动的特点分旋转法和滑行法；,按采用起重机的数量，有单机起吊和双机起吊之分。,38,第四节 构件的吊装工艺, 旋转法：起重机边起钩、边旋转，使柱身绕柱脚旋转而逐,渐吊起的方法称为旋转法。,其要点是保持柱脚位置不动，并使柱的吊点，柱脚中心和杯口中心三点共圆。,其特点是柱吊升中所受振动较小，但构件布置要求高，占地较大，对起重机的机动性要求高，要求能同时进行起升与回转两个动作。,一般常采用自行式起重机 。,39,第四节 构件的吊装工艺, 滑行法：起吊时起重机不旋转，只起升吊钩，使柱脚在吊,钩上升过程中沿着地面逐渐向吊钩位置滑行，直,到柱身直立的方法称为滑行法。,其要点是柱的吊点要布置在杯口旁；并与杯口中心两点共圆弧。,其特点是起重机只须起升吊钩即可将柱吊直，然后稍微转动吊杆，即可将柱子吊装就位，构件布置方便、占地小，对起重机性能要求较低，但滑行过程中柱子受振动。,故通常在起重机及场地受限时才采用此法 。,40,第四节 构件的吊装工艺,(2)屋架的吊升, 吊装注意事项,弹线：屋架起吊前，应在屋架上弦自中央向两边分别弹出天窗架、屋面板的安装位置线；在屋架下弦两端弹出屋架中线；同时，在柱顶上弹出屋架安装中线，屋架安装中线应按厂房的纵横轴线投上去。,扶直并放置在合适位置，以便直接安装，避免起重机负荷开行，减少振动，保护构件。,屋架吊升至柱顶后，使屋架的两端两个方向的轴线与柱顶轴线重合，屋架临时固定后起重机才能脱钩。,其他形式的桁架结构在吊装中都应考虑绑扎点及吊索与水平面的夹角，以防桁架弦杆在受力平面外的破坏。必要时应在桁架两侧用型钢、圆木作临时加固。,41,第四节 构件的吊装工艺, 起吊方法,屋架起吊有单机吊装和双机抬吊两种方法。,单机吊装,先将屋架吊离地面50cm左右，使屋架中心对准安装位置中心，然后徐徐升钩，将屋架吊至柱顶以上，再用溜绳旋转屋架使其对准柱顶，以便落钩就位；落钩时，应缓慢进行，并在屋架刚接触柱顶时即刹车进行对线工作，对好线后，即做临时固定，并同时进行垂直度校正和最后固定工作。,双机抬吊,双机抬吊时，屋架立于跨中，一台起重机停在前面，另一台起重机停在后面，共同起吊屋架。当两机同时起钩将屋架吊离地面约1.5m时，后机将屋架端头从吊杆一侧转向另一侧（调裆，前机配合），然后两机同时升钩将屋架吊到高空，最后，前机旋转吊杆，后机则高空吊重行驶，递送屋架于安装位置。,42,第四节 构件的吊装工艺,（3）梁的吊升,比较简单，起吊前的放置位置可因地制宜，如梁起吊后不能直接就位，也可让起重机吊升梁后进行小距离开行，并对位安放。,43,第四节 构件的吊装工艺,4、构件的对位和临时固定,（1）柱的对位和临时固定, 混凝土柱,脚脚插入杯口后，使柱的安装中心线对准杯口的安装中心线，然后将柱四周八只楔子打入以临时固定。,吊装重型、细长柱时，除采用以上措施进行临时固定外，必要时，增设缆风绳拉锚。, 钢柱,吊装时，首先进行试吊，吊起离地100,200mm高度时，检查索具和吊车情况后，再进行正式吊装。,调整柱底板位于安装基础时，吊车应缓慢下降，当柱底距离基础位置40,100mm时，调整柱底与基础两个方向轴线，对准位置后再下降就位，并拧紧全部基础螺栓螺母。,44,第四节 构件的吊装工艺,（2）桁架的就位和临时固定, 桁架的特点,桁架类构件是单片结构，一般高度大、宽度小，受力平面外刚度很小，侧向稳定性差，就位后易倾倒。, 就位的关键：,是使桁架的端头两个方向的轴线与柱顶轴线重合后，应及时进行临时固定。,第一榀桁架的临时固定必须可靠，因为它侧向稳定性差；同时它是第二榀桁架的支撑，所以须做好临时固定。,（3）梁的就位和临时固定,梁就位前先进行纵横轴线和梁的跨度复核，按梁和支座的安装中心线对位，并进行临时固定。,45,第四节 构件的吊装工艺,5、构件的校正和最后固定,（1）柱的校正和最后固定, 柱的校正,柱平面定位轴线：在临时固定前进行对位时已校正好。,标高：,混凝土柱标高则在柱吊装前调整基础杯底的标高予以控制，在施工验收规范允许的范围以内进行校正。,钢柱则通过在柱子基础表面浇筑标高块的方法。,垂直度的校正：可用经纬仪的观测和钢管校正器或螺旋千斤顶（柱较重时）进行校正。,46,第四节 构件的吊装工艺, 柱的最后固定,校正完成后应及时固定。,混凝土柱,校正完毕后在柱底部四周与基础杯口空隙之间，,浇筑细石混凝土,，捣固密实，使柱的底脚完全嵌固在基础内作为最后固定。,浇筑工作分两次进行：,第一次,浇至楔块底面，待砼强度达到25设计强度后，拔去楔块再,第二次,灌注砼至杯口顶面。,钢柱,校正后即将锚固螺栓固定，并进行钢柱柱底灌浆。,灌浆前，应在钢柱底板四周立模板，用水清洗基础表面，排除积水。,灌注砂浆应能自由流动，灌浆从一边进行连续灌注，灌注后用湿草包等覆盖养护。,47,第四节 构件的吊装工艺,（2）桁架的校正和最后固定, 桁架的校正,校正,垂直偏差,。,如建筑工程有关规范规定：屋架上弦（在跨中）通过两个支座中心的垂直面偏差不得大于,h,/250（,h,为屋架高度）。,检查时，可用,线锤,或经纬仪。,48,第四节 构件的吊装工艺,屋架的校正方法：,用经纬仪检查时，将仪器安置在被检查屋架的跨外，距柱横轴线为,a,，然后，观测屋架上弦所挑出的三个挂线木卡尺上的标志（一个安装在屋架上弦中央，两个安装在屋架上弦两端，标志距屋架上弦轴线均为,a,是否在同一垂直面上，如偏差超出规定数值，则转动屋架校正器上的螺栓进行校正，并在屋架端部支承面垫入薄钢片。,屋架的固定,校正无误后，立即用电焊焊牢作为最后固定：,电焊时应在屋架两端的不同侧同时施焊，以防因焊缝收缩导致屋架倾斜,其他形式的桁架校正方法也与屋架类似。,49,第四节 构件的吊装工艺,（3）梁的校正和最后固定,梁的校正包括标高和垂直度校正。,吊车梁为例：,标高校正：用水准仪测定所有安装位置的标高，平差后确定最终安装标高，并计算各点所需钢垫板的厚度，用千斤顶将梁端顶起，插入楔形块予以固定；,垂直度校正方法与桁架类似，在梁顶放置横杆并悬挂线锤，在梁的侧边上下两点测量水平距离，使之相等，再根据倾斜度调整两端垫片，使梁保持垂直，最后固定。,50,