单层结构的吊装

单层工业厂房的构件种类繁杂,重量大,且长度不一.其吊装工艺过程主要有绑扎、起吊、对位、临时固定、校正、最后固定等。

1.柱子的吊装

(1)柱的绑扎.吊装柱的方法,按吊起后柱身是否垂直,分为直吊法和斜吊法两种;对柱子的绑扎,要避免空中脱钩,并尽量用活络式卡环.为了避免吊索磨损柱子的表面,一般在吊索与柱子之间垫以麻袋等物.常用的绑扎方法有:

1)一点绑扎斜吊法.如图6-13所示,这种绑扎方法不需要翻动柱身,但要求柱子的抗弯能力满足吊装要求;由于吊索在柱的一侧,起重钩可能低于柱顶,所以,起重高度相对较小,就位较困难,需辅以人工插入杯口。

2)一点绑扎直吊法.当柱子的宽度方向抗弯能力不足时,可在吊装前,先将柱子翻身后再吊起.这时,柱子在起吊时的抗弯能力强,但要求起重机的起重高度和起重臂长都比斜吊法大.此方法起吊后柱身呈直立状态,便于垂直插入杯口,如图6-14所示。

图6-13 一点绑扎斜吊法

图6-14 一点绑扎直吊法

(a)柱翻身时的绑扎方法;(b)柱直吊时的绑扎方法;(c)柱的吊升

3)两点绑扎法.当柱身较长时,若采用一点绑扎法,则柱的抗弯能力不足,可采用两点绑扎起吊.绑扎点位置,应选在使下绑扎点至柱重心的距离小于上绑扎点至柱重心的距离的地方,以保证将柱起吊后能自行旋转直立,如图6-15所示。

图6-15 柱的两点绑扎法

(a)斜吊;(b)直吊

(2)柱的起吊.柱的起吊方法有旋转法和滑行法两种.根据柱子的重量、长度,起重机的性能和施工现场条件,又分为单机起吊和双机起吊两种方法。

1)单机起吊。

①单机吊装旋转法.这种方法是起重机一边起钩,一边回转起重杆,使柱子绕柱脚旋转而起吊,直至插入杯口。

采用这种方法,要使绑扎点、柱脚中心与基础杯口中心三点同弧.在起吊柱子时,柱脚应尽量靠近基础,以提高生产效率,如图6G16所示.采用旋转法吊装时,柱在吊装过程中所受振动较小,生产率高,但对起重机的机动性要求较高。

②单机吊装滑行法.采用这种方法吊装时,柱的绑扎点宜靠近基础,且需绑扎点、基础杯口中心两点同弧.这样,起重臂不动,起重钩及柱顶上升,柱脚沿地面向基础滑行,直至把柱竖直.为减小滑行时柱脚与地面的摩擦力,可在柱脚下设置托木、滚筒或铺设滑行道等。

滑行法与旋转法相比,前者柱身受振动大,耗费滑行材料多.只有当柱子较重、柱身较长、起重机的回转半径不够,或施工现场狭窄以及使用拔杆式起重机时才采用滑行法,如图6-17所示。

图6-16 单机吊装旋转法

(a)柱绕柱脚旋转,后入杯口;(b)三点同弧

1、2、3—柱

图6-17 单机吊装滑行法

(a)滑行过程;(b)平面布置

1—柱平放时;2—起吊中途;3—直立

2)双机起吊。

①双机抬吊旋转法.对于重型柱子,一台起重机吊不起来,可采用两台起重机抬吊,如图6-18所示,其中,图6-18(a)所示为两点绑扎的柱,一台起重机抬上吊点,另一台起重机抬下吊点;图6-18(b)所示为将柱平行抬起离开地面D＋300mm;图6-18(c)所示为上吊点的起重机将柱上部逐渐提升,下吊点不需要提升;图6-18(d)所示为两台起重机将柱抬成垂直并在杯口就位。

图6-18 双机抬吊旋转法

(a)顶视图;(b)侧视图;(c)吊装;(d)就位

②双机抬吊滑行法.柱为一点绑扎,且绑扎点靠近基础,起重机在柱基的两侧,两台起重机在柱的同一绑扎点抬吊,如图6-19所示。

(3)柱的对位与临时固定.如果采用直吊法,柱脚插入杯口后,应于悬离杯底30~50mm处进行对位;如采用斜吊法,则需将柱脚基本送到杯底,然后在吊索一侧的杯口中插入两个楔子,再通过起重机回转使其对位.对位时,应先从柱子四周向杯口放入8个楔块,并用撬棍拨动柱脚,使柱的吊装准线对准杯口上的吊装准线,并使柱基本保持垂直。

图6-19 双机抬吊滑行法

柱对位后,应先把楔块略为打紧,再放松吊钩,检查柱沉至杯底后的对中情况.若符合要求,即可将楔块打紧,然后起重钩便可脱钩.吊装重型柱或细长柱时,除需按上述进行临时固定外,必要时还应增设缆风绳拉锚。

(4)柱的校正.柱的校正包括平面位置、标高和垂直度三个方面.由于柱的标高校正在基础抄平时已进行,平面位置在对位过程中也已完成,因此,柱的校正主要是指垂直度的校正。

柱垂直度的校正是用两台经纬仪从柱相邻两边检查柱吊装准线的垂直度.柱垂直度的校正方法:当柱较轻时,可用打紧或放松楔块的方法或用钢钎来纠正;当柱较重时,可用螺旋千斤顶斜顶或平顶、钢管支撑斜顶等方法纠正,如图6-20所示。

图6-20 柱垂直度的校正方法

(a)千斤顶斜顶;(b)钢管支撑斜顶

1—螺旋千斤顶;2—千斤顶支座;3—底板;4—转动手柄;5—钢管;6—头部摩擦板;7—钢丝绳;8—卡环

柱最后固定的方法是在柱与杯口的空隙内浇筑细石混凝土.灌缝工作应在校正后立即进行.其方法是在柱脚与杯口的空隙中浇筑比柱混凝土强度等级高一级的细石混凝土,混凝土的浇筑分两次进行.第一次浇至楔子底面,待混凝土强度达到设计强度的25％后,拔出楔子,全部浇满.振捣混凝土时,注意不要碰动楔子.待第二次浇筑的混凝土强度达到75％的设计强度后,方能安装上部构件。

2.吊车梁的吊装

吊车梁的吊装应在柱子杯口第二次浇灌混凝土强度达到设计强度75％时方可进行。

(1)绑扎、吊升、就位与临时固定.吊车梁吊装时应两点对称绑扎,吊钩垂线对准梁的重心,起吊后吊车梁应保持水平状态.在梁的两端需设溜绳控制,以防碰撞柱子.对位时应缓慢降钩,将梁端吊装准线与牛腿顶面吊装准线对准.吊车梁的自身稳定性较好,用垫铁垫平后,起重机即可脱钩,一般不需采用临时固定措施.当梁高与底宽之比大于4时,为防止吊车梁倾倒,可用铁丝将梁临时绑在柱子上,如图6-21所示。

图6-21 吊车梁的吊装

(2)校正和最后固定.吊车梁的校正工作一般应在厂房结构校正和固定后进行,以免屋架安装时引起柱子变位,而使吊车梁产生新的误差.对较重的吊车梁,由于脱钩后校正困难,可边吊边校,但屋架固定后要复查一次.校正包括标高、垂直度和平面位置.标高的校正已在基础杯底调整时基本完成,如仍有误差,可在铺轨时,在吊车梁顶面抹一层砂浆来找平.平面位置的校正主要检查吊车梁纵轴线和跨距是否符合要求(纵向位置校正已在对位时完成).垂直度用锤球检查,偏差应在5mm以内,可在支座处加铁片垫平.吊车梁平面位置的校正方法,通常用通线法或平移轴线法。

1)通线法.通线法是根据柱的定位轴线,在厂房跨端地面定出吊车梁的安装轴线位置并打入木桩.用钢尺检查两列吊车梁的轨距是否符合要求,然后用经纬仪将厂房两端的四根吊车梁位置校正.在校正后的柱列两端吊车梁上设支架(高约200mm),拉钢丝通线并悬挂悬物拉紧.检查并拨正各吊车梁的中心线,如图6-22所示。

图6-22 通线法校正吊车梁示意图

1—通线;2—支架;3—经纬仪;4—木桩;5—柱;6—吊车梁

2)平移轴线法.在柱列边设置经纬仪,逐根将杯口上柱的吊装中心线投影到吊车梁顶面处的柱身上,并作出标志.若柱安装中心线到定位轴线的距离为α,则标志到吊车梁定位轴线的距离应为λ－α(λ为柱定位轴线到吊车梁定位轴线之间的距离,一般λ＝750mm).可据此来逐根拨正吊车梁的吊装中心线,并检查两列吊车梁之间的距离是否符合要求,如图6-23所示。

图6-23 平移轴线法校正吊车梁示意图

3.屋架的吊装

钢筋混凝土屋架有三角形屋架、梯形屋架、拱形屋架、多腹杆折线形屋架和组合屋架等.中小型单层工业厂房屋架的跨度为12~24m,质量为3~10t.钢筋混凝土屋架如在施工现场浇筑,则在屋架安装前应将屋架扶直、排放。

(1)屋架的绑扎.屋架的绑扎点应选在上弦节点处,左右对称,并高于屋架重心,使屋架吊升后基本保持水平并且不晃动、不倾倒,如图6-24所示.在屋架两端应加溜绳,以控制屋架转动.屋架吊点的数目及位置与屋架的形式和跨度有关,一般由设计确定,其选择方式应符合设计要求.一般钢筋混凝土屋架跨度小于或等于18m时,两点绑扎;屋架跨度大于18m时,用两根吊索,四点绑扎;屋架的跨度大于或等于30m时,为了减少屋架的起吊高度,应采用横吊梁(又称铁扁担),减少吊索高度.绑扎时吊索与水平面的夹角不宜小于45°,以免屋架承受过大的横向压力.必要时,为了减少屋架的起吊高度及所受的横向压力,可采用横吊梁.横吊梁应经过设计计算,以确保施工安全。

图6-24 屋架绑扎方法

(a)跨度≤18m;(b)跨度＞18m;(c)跨度≥30m;(d)三角形组合屋架

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。

(2)屋架的扶直与就位.扶直屋架时,由于起重机与屋架相对位置的不同,可分为正向扶直与反向扶直。

1)正向扶直.起重机位于屋架下弦杆一边,吊钩对准上弦中点,收紧吊钩后略起臂抬起使屋架脱模,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,如图6-25(a)所示。

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,降臂使屋架下弦转动而直立,如图6-25(b)所示。

图6-25 屋架的扶直

(a)正向扶直;(b)反向扶直

两种扶直方法的不同点在于:扶直过程中,前者边升钩边起臂,后者则边升钩边降臂.由于升臂较降臂易操作,且较安全,所以,在现场预制平面布置中应尽量采用正向扶直方法。

扶直时,先将吊钩对准屋架平面中心,收紧吊钩后,起重臂稍抬起使屋架脱模.若叠浇的屋架间有严重粘结时,应先用撬杠撬或钢钎凿等方法,使其上、下分开,不能硬拉,以免造成屋架损破,因为屋架的侧向刚度很差.另外,为防止屋架在扶直过程中突然下滑而损坏,需在屋架两端搭井字架或枕木垛,以便在屋架由平卧转为竖立后将屋架搁置其上。

屋架扶直后应吊往柱边就位,通过铁丝或木杆与已安装的柱子绑牢,以保持稳定.屋架就位位置应在预制时事先加以考虑,以便确定屋架的两端朝向及预埋件位置.当与屋架预制位置在起重机开行路线同一侧时,称为同侧就位,如图6-25(a)所示;当与屋架预制位置分别在起重机开行路线各一侧时,称为异侧就位,如图6-25(b)所示.采用哪种方法,应视施工现场条件而定。

(3)屋架的吊升、对位与临时固定.屋架的吊升方法有单机吊装和双机抬吊,双机抬吊仅在屋架重量较大或一台起重机的吊装能力不能满足吊装要求的情况下采用。

单机吊装屋架时,先将屋架吊离地面300mm,然后将屋架吊至吊装位置的下方,升钩将屋架吊至超过柱顶300mm,然后将屋架缓降至柱顶,进行对位.屋架对位应以建筑物的定位轴线为准,对位前应事先将建筑物轴线用经纬仪投放在柱顶面上.对位以后,立即临时固定,然后起重机脱钩。

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,并送到安装位置,如图6-26所示。

图6-26 双机抬吊安装屋架

(a)平面;(b)剖面

1—起吊时屋架位置;2—侧转后屋架位置;3、4—屋架就位;5、6—起重机

屋架对位后是单片结构,侧向刚度较差.第一榀屋架的临时固定,可用四根缆风绳从两边拉牢,如图6-27所示.若先吊装抗风柱时,可将屋架与抗风柱连接。

图6-27 屋架的临时固定

1—柱子;2—屋架;3—缆风绳;4—工具式支撑;5—屋架垂直支撑

第二榀屋架以及其后各榀屋架可用屋架校正器(工具式支撑),临时固定在前一榀屋架上,如图6-28所示.每榀屋架至少用两个屋架校正器。

图6-28 屋架校正器

1—钢管;2—撑脚;3—屋架上弦

(4)屋架的校正与最后固定.屋架的校正内容是检查并校正其垂直度,用经纬仪或垂球检查,用屋架校正器或缆风绳校正。

用经纬仪检查屋架垂直度时,在屋架上弦安装三个卡尺(一个安装在屋架中央,两个安装在屋架两端),自屋架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处的地面上,设一台经纬仪,用其检查三个卡尺上的标志是否在同一垂直面上。

用垂球检查屋架垂直度时,卡尺标志的设置与经纬仪检查方法相同,标志距屋架几何中心线的距离取300mm.在两端卡尺标志之间连一通线,从中央卡尺的标志处向下挂垂球,检查三个卡尺的标志是否在同一垂直面上.施工规范规定,屋架上弦中部对通过两支座中心的垂直面偏差不得大于h/250(h为屋架高度).如超过偏差允许值,应用工具式支撑加以纠正,并在屋架端部垫入薄钢片。

屋架校正完毕,立即用电弧焊固定.要求在屋架两端的不同侧面同时施焊,以防因焊缝收缩而导致屋架倾斜。