结构安装工程
结构安装工程
第六章结构安装工程结构安装工程即是在现场或工厂制作结构构件或构件组合，用起重机械在施工现场将其起吊并安装到设计位置，形成装配式结构。
结构安装工程按结构类型可分为混凝土结构安装工程和钢结构安装工程。
结构安装工程是装配式结构工程施工的主导工种工程，对结构的安装质量、安装进度及工程成本有重大影响，工程人员对此应有足够的重视。
结构安装工程存在构件的类型多、受机械设备和吊装方法影响大、构件吊装应力状态变化大、高空作业多等特点，这些直接影响到施工方案的制定和施工安全。
第一节起重机械与设备[目的要求]了解：人字拔杆、牵缆式拔杆起重机的构造，履带式起重机的稳定性验算，履带式起重机起重臂接长的计算，汽车式起重机，轮胎式起重机，爬升式塔式起重机，附着式塔式起重机。
熟悉：独脚拔杆、悬臂拔杆的构造，独脚拔杆的竖立方法，轨道式塔式起重机。
掌握：履带式起重机构造、技术性能表及工作性能曲线使用方法。
[讲授重点] 履带式起重机构造、技术性能表及工作性能曲线使用方法。
[讲授难点] 爬升式塔式起重机，附着式塔式起重机。
[讲授内容]一、索具设备（一）钢丝绳钢丝绳是吊装工作中的常用绳索，它具有强度高、韧性好、耐磨性好等优点。
同时，磨损后外表产生毛刺，容易发现，便于预防事故的发生。
1.钢丝绳的构造在结构吊装中常用的钢丝绳是由六股钢丝和一股绳芯(一般为麻芯)捻成。
每股又由多根直径为0．4—4．0mm，强度由1400、1550、1700、1850、2000MPa的高强钢丝捻成，见图6—1。
⑵钢丝绳的种类钢丝绳的种类很多，按钢丝和钢丝绳股的搓捻方向分：图6－1 普通钢丝绳的截面图6－2 钢丝绳的捻法1 —钢丝，2 —由钢丝绕成的绳股，3 —绳芯。
(a) 反捻绳(b) 顺捻绳1.反捻绳每股钢丝的搓捻方向与钢丝股的搓捻方向相反。
这种钢丝绳较硬见图6—2(a)。
强度较高，不易松散，吊重时不会扭结旋转，多用于吊装工作中。
2.顺捻绳每股钢丝的搓捻方向与钢丝股的搓捻方向相同，见图6—2(b)。
结构安装工程
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第一节起重设备
图6-17
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第一节起重设备
2、QT1—6型塔式起重机
适用于一般工 业与民用建筑 的安装和材料 仓库的装卸作 业。
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第一节起重设备
3、QT—60／80型塔式起重机 4、 轨道式塔式起重机在使用中，应注意下列几点： (1)塔式起重机的轨道位置，其边线与建筑物应有适当距离，以防止行走 时，行走台与建筑物相碰而发生事故，并避免起重机轮压传至基础，使 基础产生沉陷。钢轨两端必须设置车挡。 (2)起重机工作时必须严格按照额定起重量起吊，不得超载，也不准 吊运人员、斜拉重物、拔除地下埋设物。 (3)司机必须得到指挥信号后，方得进行操作，操作前司机必须按电 铃、发信号。吊物上升时，吊钩距起重臂端不得小于1米。工作休息和 下班时，不得将重物悬挂在空中。 (4)运转完毕，起重机应开到轨道中部位置停放，并用夹轨钳夹紧在 钢轨上。吊钩上升到距起重臂端2—3米处，起重臂应转至平行于轨道的 方向。 (5)所有控制器工作完毕后，必须扳到停止点(零位)，拉开电源总开关。 (6)六级风以上及雷雨天，禁止操作。起重机如失火，绝对禁止用水 救火，应该用四氯化碳灭火器或其它不导电的东西扑灭之。
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第一节起重设备
用拉杆或滑车组将辅助拔杆上端与大拔 杆上部相连，形成直角三角形，辅助拔杆 的另一面用滑车组与锚碇和卷扬机相连。 开动卷扬机，在扳倒拔杆a的同时，拔杆b 自水平位置上升起。当转动600～700时， 制动卷扬机，用缆风绳将大拔杆拉至安装 位置。辅助拔杆a的高度，约为b的1／3～ 1／4。为防止竖立过程中向后滑移，拔杆 b的底部要系好绳索，并连接到锚碇上。 拔杆b升起时，升起的另一面，要用缆风 绳控制，以防起板过快，使拔杆b向升起 的方向倾倒。
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第二节 结构安装用索具和设备
• 卷扬机、滑轮组、钢丝绳、吊具
一、卷扬机
卷扬机由电动机、 减速箱、卷筒、电 磁制动器、机座等 组成。 电动卷扬机有慢速 和快速两种。
卷扬机的固定
（a）螺栓固定法 （b）横木固定法 （c）立桩固定法 （d）压重固定法
l 15b
二、滑轮组
作用：省力、改变力的方 向。 省力计算：计算滑轮组的 跑头拉力F：
跑头拉力：F KQ f n ( f 1) 其中：K f n 1
三、钢丝绳
规格：6×19＋1、 6×37＋1、 6×61＋1三种。 捻制方向：顺捻钢丝绳、反捻钢丝绳、交互捻钢 丝绳。 R 钢丝绳允许拉力计算： F
K
四、吊具
（a）吊索；（b）卡环；（c）（d）吊横 梁
（一）轨道式塔式起重机
QT1－2下回转式
QT1－6上回转式
（二）爬升式 塔式起重机
爬升过程
（a）提升套架准备
（b）提升套架；
（c）提升塔身。
（三）附着式塔式起 重机
也称自升式塔式起 重机，它固定在 建筑物附近的钢 筋混凝土基础上， 每隔20m用系杆 与建筑物相连。
自升原理
（a）准备状态；（b）顶升塔顶；（c）推入塔身标准节； （d）安装塔身标准节；（e）塔顶与塔身连成整体
2、吊车梁的校正
• 吊车梁的校正包括：顶面标高、顶面中 心线、垂直度三个方面。 • （1）顶面标高：用水准仪观察由吊车梁 顶面挂下的钢尺来校正。
（2）吊车梁顶面中心线的校正
1）通线法
2）平移轴线法
（3）吊车梁的垂直度校正
• 挂线锤法校正
3、吊车梁的最后固定
（三）屋架的吊装
第6章 结构安装工程
裕的工程。
二、履带式起重机
（1）特点：
机动灵活，稳 定性好，可负载 行走，接地面积 大，对地面的要 求不高，可在现 场简易道路上行 走；
亚洲最大的履带式起重机—1180t
三一重工SCC11800型履带式起重机
世界最大的履带式起重机---3200t
•当厂房结构的高度和长度较大时，可选用塔 式起重机吊装屋盖结构。
•在缺乏自行杆式起重机的地方，可采用独脚 桅杆、人字桅杆、悬臂桅杆、井架起重机等 吊装。
•大跨度的重型工业厂房，可以选用大型自行 杆式起重机、牵缆桅杆式起重机、重型塔式 起重机和塔桅起重机吊装，也可以用双机抬 吊等办法来解决重型构件的吊装问题。
为所求的起重臂最 小长度。
2、结构吊装方法 1）分件吊装法
吊装顺序 第一次开行：
吊装全部柱子，并对柱子进行校正和最 后固定。 第二次开行：
吊装吊车梁、连系梁及柱间支撑等。 第三次开行：
分节间吊装屋架、天窗架、屋面板及屋 面支撑等。
2）综合吊装法 ——指起重机在厂房内的一次开行中，分节 间吊装完所有各种类型的构件。 吊装顺序——起重机在每一停机位置，吊装 尽可能多的构件 先开始吊装4根～6根柱子，立即加以校正和 灌浆固定； 然后吊装吊车梁、连系梁、屋架、屋面板等 构件。
（2）起重机性能曲线 ——保证起重机的稳定性
三、汽车式起重机
汽车式起重机最大优点是转移迅速，对 路面破坏性小。但它起吊时，必须将支腿落 地，不能负载行走。
自重较大，对工作场地要求较高，起吊 前必须将场地平整、压实，以保证操作平稳， 安全。
起重机工作时的稳定性主要依靠支腿， 故支腿落地必须严格按操作规程进行。
第七章 结构安装工程
10
2.6
3.7
17
1.0
7.6
W1-50型履带式起重机起重特性
第七章 结构安装工程 第一节 起重机械
二、履带式起重机
R(m) 4.5 5 6 6.5 7 8 9 10 11 12 13 14 15 17 臂长13m 臂长23m 臂长27m 臂长30m
Q(t) 15.0 13.0 10.0 9.0 8.0 6.5 5.5 4.8 4.0 3.7
2/3高）立在扒杆的附近，辅助扒杆的 滑车组吊在竖立扒杆重心以上1～ 1.5m处，开动卷扬机，扒杆的顶端即 上升，扒杆底端沿地面滑行到竖立点， 当扒杆将垂直时，收紧缆风绳就竖立 好了独脚扒杆。
滑行法竖立独脚扒杆
第七章 结构安装工程 第一节 起重机械
一、桅杆式起重机
⑵ 旋转法竖立独脚扒杆
将扒杆脚放在竖立地点，并将扒杆头部垫高，在竖立 地点附近立一根辅助扒杆（约为扒杆的1/2高），辅助扒杆 的滑车组吊在距离扒杆头约1/4处，开动卷扬机，扒杆即 绕底部旋转竖立起来，当 转到扒杆与水平线夹角约 600～700时，收紧缆风 绳将扒杆拉直。 旋转法 竖立独脚扒杆
最小起重半径 t 时
起重量
最大起重半径 t 时 3.5 1.7 8.2 4.3 1.5 5.5 2.5 1.7 16.8 11.3 83.3 4.34 19 12 26.8 36 10.7 17.9 22.8 20.5 26.5 32.5 45
起升高 度
17. 最小起重半径 m 9.2 17.2 11 2 时
二、履带式起重机
（1）主要技术参数
起重量Q ——所吊物件重量， 不包括吊钩、滑轮组重量； 起重高度H ——起重吊钩中心至 停机面的垂直距离； 回转半径R ——回转中心至吊钩 的水平距离。 三个参数的关系：当起重臂长度一定时，随着仰角的增加， 起重量和起重高度增加，而起重半径减小；当起重臂仰角不变 时，随着起重臂长度增加，则起重半径和起重高度增加，而起 重量减小。
结构安装工程
结构安装工程6.1 单层工业厂房结构安装结构安装工程是将房屋结构设计成各种单独的构件，分别在工厂或现场预制成型，然后在现场用起重设备将各种预制构件安装到设计位置上去的施工工程。
用这种施工方法完成的结构，称为装配式结构。
结构安装工程是装配式结构房屋的主导工种工程，它直接影响装配式结构房屋的工程进度、工程质量和工程成本。
单层工业厂房一般采用装配式钢筋混凝土结构，主要承重构件除基础现浇外，柱、吊车梁、屋架、天窗架和屋面板等均为预制构件。
根据构件的尺寸和重量及运输构件的能力，预制构件中较大的一般在现场就地制作，中小型的多集中在工厂制作。
结构安装工程是单层工业厂房施工的主导工种工程。
6.1.1 结构安装前的准备工作结构安装前的准备工作包括：清理场地，铺设道路，敷设水电管线，构件运输、堆放，拼装与加固，检查、弹线、编号，基础的准备等。
1）构件的运输与堆放在工厂制作或在施工现场集中制作的构件，吊装前要运到吊装地点就位。
构件的运输一般采用载重汽车、半托式或全托式的平板拖车。
构件在运输过程中必须保证构件不倾倒、不变形、不损坏。
为此要求：（1）构件的强度，当设计无具体要求时，不得低于混凝土设计强度标准值的75%。
（2）构件的支垫位置要正确，数量要适当，装卸时吊点位置要符合设计要求。
（3）运输道路要平整，有足够的宽度和转弯半径。
构件的堆放应按平面布置图规定的位置堆放，避免二次搬运。
柱、吊车梁和屋架等主要构件的运输示意图见图6-1。
图6-1 柱、吊车梁和屋架等主要构件的运输示意图1—钢丝；2—鱼腹式吊车梁；3—倒链；4—钢丝绳；5—垫木；6—柱子；7—钢拖架；8—屋架：9—木楔2）构件的拼装和加固为了便于运输和避免扶直过程中损坏构件，天窗架及大型屋架应制成两个半榀，运到现场后拼装成整体。
构件的拼装分为平拼和立拼两种。
前者将构件平放拼装，拼装后扶直，一般适用于小跨度构件，如天窗架，见图6-2。
后者用于侧向刚度较差的大跨度屋架，拼装时在吊装位置呈直立状态进行，减少移动和扶直工序。
结构安装工程
第五章结构安装工程结构安装工程即是在现场或工厂制作结构构件或构件组合，用起重机械在施工现场将其起吊并安装到设计位置，形成装配式结构。
结构安装工程按结构类型可分为混凝土结构安装工程和钢结构安装工程。
结构安装工程是装配式结构工程施工的主导工种工程，对结构的安装质量、安装进度及工程本钱有重大阻碍，工程人员对此应有足够的重视。
结构安装工程存在构件的类型多、受机械设备和吊装方式阻碍大、构件吊装应力状态转变大、高空作业多等特点，这些直接阻碍到施工方案的制定和施工平安。
第一节起重机械与设备在结构安装工程中经常使用的起重机械有：桅杆式起重机，自行杆式起重机和塔式起重机三大类。
一、桅杆式起重机桅杆式起重机是用木材或金属材料制作的起重设备。
它制作简单、装拆方便、起重量较大(可达100t 以上)，受地形限制小，能用于其他起重机不能安装的一些特殊结构和设备的安装，尤其是在交通不便的地域进行结构安装时，因大型设备不能运入现场，桅杆式起重机有着不可替代的作用。
但因其效劳半径小，移动较困难，需要设置较多的缆风绳，故一样仅用于结构安装工程量集中的工程。
(一)桅杆式起重机的类型桅杆式起重机可分为：独脚把杆、人字把杆、悬臂把杆和牵缆式桅杆起重机等。
1．独脚把杆独脚把杆可用圆木、钢管或金属格构柱制作。
它由把杆、起重滑轮组、卷扬机、缆风绳和锚碇等组成(图1-5-1)。
利历时，把杆应维持不大于10°的倾角，以便吊装的构件不致碰撞把杆，底部应设置拖子以便移动。
把杆要紧依托缆风绳维持稳固。
缆风绳一样为6~12根，缆风绳与地面的夹角一般取30°~45°，角度过大那么对把杆产生较大的压力。
把杆的起重能力，应按实际情形加由验算。
木独脚把杆经常使用圆木制作，圆木梢径20~32cm，起重高度于般在15m以下，起重量在10t以下；图1-5-1 独脚把扦钢管独脚把杆，一样起重高度在30如之内，起重 (a)木把杆；(b)格构式金属把杆量可达30t；格构式金属把杆，起重高度可达70~80m，起重量可达100t以上。
结构安装工程
当考虑吊装荷载以及所有附加荷载时，稳定性安全系数：
稳定力矩 K1 倾覆力矩
G0l0 G1l1 G2l2 (G0h0 G1h1 G2h2 G3h3 ) sin G3l3 M F M G M L
(Q q)(R lห้องสมุดไป่ตู้ ) 1.15
当只考虑吊装荷载，不考虑附加荷载时，稳定性安全系数：
8.2.1 结构安装前的准备工作
结构吊装准备工作包括两大内容：
室内技术准备工作：
——如熟悉图纸、图纸会审、计算工程量、编制施工 组织设计、绘制工序图表等；
室外现场准备工作：
——包括清理场地和修筑吊机行走道路，对被吊构件 进行必要的检查，对构件安装位置进行必要的弹线、 编号，对吊点、吊具与索具进行承载力复核和安全性 检查。
➢缺点： ✓服务半径小，移动困难； ✓需要设置较多的缆风绳； ✓施工速度较慢。
➢只适用于安装工程量比较集中，工期较富裕的工程。
8.1.2 自行杆式起重机
——履带式起重机、轮胎式起重机和汽车式起重机 ➢（1）履带式起重机
W1-50 履带式起重机
✓1）特点 ——机动灵活，稳定性好，可负载行走，接地面积大，对地面 的要求不高，可在现场简易道路上行走；
由MA=0，可得：
Q' R' M N G' R'R M N Q R M N
2 2
2
2
即：
Q' 1 Q2R M N G'R'R M N
2R'M N
接长起重臂受力图
➢（2）汽车式起重机 •汽车式起重机最大优点是转移迅速，对路面破坏性小。但它起 吊时，必须将支腿落地，不能负载行走。 •自重较大，对工作场地要求较高，起吊前必须将场地平整、压 实，以保证操作平稳，安全。 •起重机工作时的稳定性主要依靠支腿，故支腿落地必须严格按 操作规程进行。
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5.1 起重机械和索具设备 5.2 单层装配式混凝土结构工业厂房安
装 5.3 多层装配式框架结构安装 5.4 结构安装工程质量标准与安全技术
要求 5.5工程实践案例 5.6本章学习小结
5.1 起重机械和索具设备
结构安装工程常用的起重机械有桅杆式起重机、履带式起重 机、汽车式起重机、轮胎式起重机、塔式起重机等。
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5.1 起重机械和索具设备
5.1.3汽车式起重机 汽车式起重机是把机身和起重作业装置安装在汽车通用或专
用底盘上、汽车的驾驶室与起重的操纵室分开，具有载重汽 车行驶性能的轮式起重机。根据吊臂的结构可分为定长臂、 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，可分为机械传动、液压传动 和电力传动三种。 汽车式起重机的品种和产量近年来得到极大的发展，我国生 产的汽车式起重机型号有QY5、QY8、QY12、QY16、 QY40、QY65、QY100型等。 汽车式起重机在作业时，不能负荷行驶。
支撑等。 吊装的顺序如图5.5所示。 2)综合安装法
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5.2单层装配式混凝土结构工业厂房安装
重机在厂房内一次开行中（每移动一次）就安装完一个节 间内的各种类型的构件。综合吊装法是以每节为单元，一次 性安装完毕。
3．起重机的选用 起重机型号选择取决于三个工作参数：应满足结构安装的要
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5.2单层装配式混凝土结构工业厂房安装
2．结构安装方法及技术要求 1)分件安装法 第一次吊装，安装全部柱子，经校正、最后固定及柱接头施
工。 第二次吊装，安装全部吊车梁、连系梁及柱间支撑，经校正、
最后固定及柱接头施工之后可进行第三次吊装。 第三次吊装，依次按节间安装屋架、天窗架、屋面板及屋面
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5.1 起重机械和索具设备
2．人字把杆 人字把杆一般是由两根圆木或者两根钢管用钢丝绳绑扎或者
铁件铰接而成，两杆夹角一般为20°～30°。底部设有拉 杆或拉绳，以平衡水平推力，把杆下端两脚的距离为高度的 1／3～1／2，如图5.1(b)所示。 3．悬臂把杆 在独脚把杆的中部或者2/3高度处装上一根可以回转和起伏 的起重臂，即成悬臂把杆。 4．牵缆式桅杆起重机 在独脚把杆下端装上一根可以回转和起伏的起重臂，即成牵 缆式桅杆起重机。如图5.1(d)所示。起重臂可以起伏，机身 可以回转360。，起重半径大，而且灵活，可以把构件吊到 工作范围内任何位置上。
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5.1 起重机械和索具设备
5.1.4轮胎式起重机 轮胎式起重机的构造基本上与履带式起重机相同，但其行驶
装置是轮胎。轮胎式起重机不采用汽车底盘，而另行设计轴 距较小的专门底盘。 轮胎式起重机的优点是行驶速度快，能够迅速转移工作地点 的场地，不破坏路面，便于城市道路上作业。 轮胎式起重机的主要的技术性能见表5.6。
分别弹出天窗架、屋面板或檩条的安装定位线；在屋架两端 弹出安装中心线以及安装构件的两侧端线。 ③梁：在两端及顶面弹出安装中心线和两端线。 ④编号：按图纸将构件与安装的位置进行对应的编号。
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5.2单层装配式混凝土结构工业厂房安装
4)杯形基础的准备 杯形基础的准备工作主要是在柱子安装前对杯底抄平，并在
杯口顶面弹线放出柱子安装的位置线。 5)构件的运输 一些质量不大而数量很多的构件，可在预制厂制作，用汽车
运到工地。 6)构件的堆放 构件的堆放场地应先行平整压实，并按设计的受力情况搁置
好垫木或支架，构件按设计的受力情况搁置在上。重叠堆放 时一般可堆放2～3层；大型屋面板不超过6块；空心板不宜 超过8块。构件吊环要向上，标志要向外。
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5.1 起重机械和索具设备
牵缆式桅杆起重机要设较多的缆风绳，比较适用于构件多且 集中的工程。
5.1.2履带式起重机 履带式起重机主要由机身、回转装置、行走装置（履带）、
工作装置（起重臂、滑轮组、卷扬机）以及平衡重等组成， 如图5.2所示。 起重臂是用角钢组成的格构式杆件，下端铰接在机身的前面， 能够随机身回转。起重臂可分节接长，设有两套滑轮组，其 钢丝绳通过起重臂顶端连到机身内的卷扬机上。 起重量Q、起重半径R、起重高度H是履带式起重机主要技术 性能的三个主要参数。 起重半径R指起重机回转中心到吊钩的水平距离，起重高度 H是指吊钩到地面的距离，起重量Q是指起吊的重量。
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5.2单层装配式混凝土结构工业厂房安装
1．准备工作 1)场地清理和道路修筑 ①施工场地清理，使得有一个平整舒适的作业场所。 ②道路修筑是指运输车辆和起重机械能够很方便地进出施工
现场。 ③符合施工现场要求的三通一平。 2)构件的检查与清理 ①检查构件的外形尺寸和安装位置尺寸。 ②检查预埋件的位置和大小。 ③检查构件的表面外形，有无损伤、缺陷、变形、扭曲、裂
5. 1.1 桅杆式起重机 建筑工程中常用的桅杆式起重机有独脚把杆、人字把杆、悬
臂把杆和牵缆式起重机等。 1．独脚把杆 独脚把杆是由把杆、起重滑车组、卷扬机、缆风绳和锚碇等
组成。如图5.1(a)所示。它只能举升重物，不能够把重物做 水平方向上的运动。使用时，p角应该保持不大于10°，以 便吊装的构件不碰撞把杆，底部要设置拖子以便移动，缆风 绳数量一般为6～12根，缆风绳与地面的夹角为30°～45。
求。 (1)起重量Q 起重机的起重量必须大于所吊装构件的重量与索具重量之和：
Q Q1 Q2
(2)起重高度H
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5.2单层装配式混凝土结构工业厂房安装
缝等，表面是否有污物，若有需要加以清除。
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5.2单层装配式混凝土结构工业厂房安装
④检查构件吊环的位置，吊环有无损伤、变形等。 ⑤检查构件的强度。 3)构件的弹线放样 ①柱子：在柱身三面弹出安装中心线，所弹中心线的位置与
柱基杯口上的安装中心线相吻合。 ②屋架：屋架上弦顶面应弹出几何中心线，并从跨中向两端