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建筑施工手册第四版word高清(起重设备与混凝土结构吊装

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14 起重设备与混凝土结构吊装工程

14-1 索具设备

14-1-1 白棕绳

白棕绳一般用于起吊轻型构件(如钢支撑)和作为受力不大的缆风、溜绳等。 白棕绳是由剑麻茎纤维搓成线,线搓成股,再将股拧成绳。

白棕绳有三股、四股和九股三种。又有浸油和不浸油之分。浸油白棕绳不易腐烂,但质料变硬,不易弯曲,强度比不浸油的绳要降低10%~20%,因此在吊装作业中少用。不浸油白棕绳在干燥状态下,弹性和强度均较好,但受潮后易腐烂,因而使用年限较短。

14-1-1-1 白棕绳的技术性能

国产旗鱼牌白棕绳技术性能见表14-1。

旗鱼牌白棕绳技术性能 表14-1

直径(mm) 6 8 11 13 14 16 19 20 22 25 29 33 38 41 44 51 圆周(mm) 19 25 35 41 44 50 60 63 69 79 9l 103 119 129 138 160 每卷重量(长220m)(kg) 6.5 10.5 17 23.5 32 41 52.5 60 70 90 120 165 200 250 290 330 破断拉力(kN) 2.00 3.25 5.75 8.00 9.50 11.50 13.00 16.00 18.50 24.00 26.00 29.00 35.00 37.50 45.00 60.00 14-1-1-2 白棕绳的允许拉力计算

白棕绳的允许拉力,按下列公式计算:

[Fz]=Fz/K (14-1)

式中 [Fz]——白棕绳的允许拉力(kN);

Fz——白棕绳的破断拉力(kN),旧白棕绳的破断拉力取新绳的40%~50%; K——白棕绳的安全系数,当用作缆风、穿滑车组和吊索(无弯曲)时

K=5;当用作捆绑吊索时K=8~10。

14-1-1-3 白棕绳使用注意事项

1.白棕绳穿绕滑车时,滑轮的直径应大于绳直径的10倍。

2.成卷白棕绳在拉开使用时,应先把绳卷平放在地上,将有绳头的一面放在底下,从卷内拉出绳头(如从卷外拉出绳头,绳子就容易扭结),然后根据需要的长度切断。切断前应用细铁丝或麻绳将切断口两侧的白棕绳扎紧,以防止切断后绳头松散。

3.白棕绳在使用中,如发生扭结,应设法抖直,否则绳子受拉时容易拉断。有绳结的白棕绳不应通过滑车等狭窄的地方,以免绳子受到额外压力而降低强度。

4.白棕绳应放在干燥和通风良好的地方,以免腐烂,不要和油漆、酸、碱等化学物品接触,以防腐蚀。

5.使用白棕绳时应尽量避免在粗糙的构件上或地上拖拉。绑扎边缘锐利的构件时,应衬垫麻袋、木板等物。

14-1-2 钢丝绳

钢丝绳是吊装中的主要绳索,它具有强度高、弹性大、韧性好、耐磨、能承受冲击载荷等优点,且磨损后外部产生许多毛刺,容易检查,便于预防事故。

14-1-2-1 铜丝绳的构造和种类

结构吊装中常用的钢丝绳是由六束绳股和一根绳芯(一般为麻芯)捻成。绳股是由许多高强钢丝捻成(图14-1)。

图14-1 普通钢丝绳截面

钢丝绳按其捻制方法分有右交互捻、左交互捻、右同向捻、左同向捻四种(图14-2)。

图14-2 钢丝绳捻制方法

(a)右交互捻(股向右捻,丝向左捻);(b)左交互捻(股向左捻,丝向右捻);

(c)右同向捻(股和丝均向右捻);(d)左同向捻(股和丝均向左捻)

同向捻钢丝绳中钢丝捻的方向和绳股捻的方向一致;交互捻钢丝绳中钢丝捻的方向和绳股捻的方向相反。

同向捻钢丝绳比较柔软、表面较平整,它与滑轮或卷筒凹槽的接触面较大,磨损较轻,但容易松散和产生扭结卷曲,吊重时容易旋转,故吊装中一般不用;交互捻钢丝绳较硬,强度较高,吊重时不易扭结和旋转,吊装中应用广泛。

钢丝绳按绳股数及每股中的钢丝数区分,有6股7丝,7股7丝,6股19丝,6股37丝及6股61丝等。吊装中常用的有6×19、6×37两种。6×19钢丝绳可作缆风和吊索;6×37钢丝绳用于穿滑车组和作吊索。

14-1-2-2 钢丝绳的技术性能

常用钢丝绳的技术性能见表14-2和表14-3。

6×19钢丝绳的主要数据 表14-2

直径 钢丝绳 钢丝 钢丝总 断面积 (mm) 14.32 22.37 32.22 43.85 57.27 72.49 .49 103.28 128.87 151.24 175.40 201.35 229.09 258.63 2.95 357.96 433.13 515.46 604.95 701.60 805.41 2参考 重量 (kg/100m) 13.53 21.14 30.45 41.44 .12 68.50 84.57 102.3 121.8 142.9 165.8 190.3 216.5 244.4 274.0 338.3 409.3 487.1 571.7 663.0 761.1 钢丝绳公称抗拉强度(N/mm) 1400 1550 1700 1850 2000 钢丝破断拉力总和 (kN)不小于 20.0 31.3 45.1 61.3 80.1 101.0 125.0 151.5 180.0 211.5 245.5 281.5 320.5 362.0 405.5 501.0 22.1 34.6 49.9 67.9 88.7 112.0 138.5 167.5 199.5 234.0 271.5 312.0 355.0 400.5 449.0 5.5 24.3 38.0 .7 74.5 97.3 123.0 152.0 184.0 219.0 257.0 298.0 342.0 3.0 439.5 492.5 608.5 26.4 41.3 59.6 81.1 105.5 134.0 165.5 200.0 238.0 279.5 324.0 372.0 423.5 478.0 536.0 662.0 28.6 44.7 .4 87.7 114.5 144.5 178.5 216.5 257.5 302.0 350.5 402.5 458.0 517.0 579.5 715.5 2(mm) 6.2 7.7 9.3 11.0 12.5 14.0 15.5 17.0 18.5 20.0 21.5 23.0 24.5 26.0 28.0 31.0 34.0 37.0 40.0 43.0 46.0 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 306.0 671.0 736.0 801.0 721.5 798.5 876.0 953.5 846.5 937.5 1025.0 1115.0 982.0 1085.0 1190.0 1295.0 1125.0 1245.0 1365.0 1490.0 注:表中,粗线左侧,可供应光面或镀锌钢丝绳,右侧只供应光面钢丝绳。

6×37钢丝绳的主要数据 表14-38

直径 钢丝绳 钢丝 钢丝总 断面积 (mm) 27.88 43.57 62.74 85.39 111.53 141.16 174.27 210.87 250.95 294.52 2参考 重量 (kg/100m) 26.21 40.96 58.98 80.57 104.8 132.7 163.3 198.2 235.9 276.8 钢丝绳公称抗拉强度(N/mm) 1400 1550 1700 1850 2000 钢丝破断拉力总和 (kN)不小于 39.0 60.9 87.8 119.5 156.0 197.5 243.5 295.0 351.0 412.0 43.2 67.5 97.2 132.0 172.5 213.5 270.0 326.5 388.5 456.5 47.3 74.0 106.5 145.0 1.5 239.5 296.0 358.0 426.5 500.5 51.5 80.6 116.0 157.5 206.0 261.0 322.0 390.0 4.0 4.5 55.7 87.1 125.0 170.5 223.0 282.0 348.5 421.5 501.5 5.0 2(mm) 8.7 11.0 13.0 15.0 17.5 19.5 21.5 24.0 26.0 28.0 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 30.0 32.5 34.5 36.5 39.0 43.0 47.5 52.0 56.0 60.5 65.0 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 341.57 392.11 446.13 503. 5.63 697.08 843.47 1003.80 1178.07 1366.28 1568.43 321.1 368.6 419.4 473.4 530.8 655.3 792.9 943.6 1107.4 1234.3 1474.3 478.0 8.5 624.5 705.0 790.0 975.5 1180.0 1405.0 15.0 1910.0 2195.0 529.0 607.5 691.5 780.5 875.0 1080.0 1305.0 1555.0 1825.0 2115.0 2430.0 580.5 666.5 758.0 856.0 959.5 1185.0 1430.0 1705.0 2000.0 2320.0 2665.0 631.5 683.0 725.0 784.0 825.0 2.0 931.5 1005.0 1040.0 1125.0 1285.0 1390.0 1560.0 1855.0 2175.0 2525.0 2900.0 注:表中,粗线左侧,可供应光面或镀锌钢丝绳,右侧只供应光面钢丝绳。

14-1-2-3 钢丝绳的允许拉力计算

钢丝绳允许拉力按下列公式计算:

[Fg]=αFg/K (14-2)

式中 [Fg]——钢丝绳的允许拉力(kN);

Fg——钢丝绳的钢丝破断拉力总和(kN); α——换算系数,按表14-4取用;

K——钢丝绳的安全系数,按表14-5取用。

钢丝绳破断拉力换算系数 表14-4

钢丝绳结构 6×19 6×37 6×61 换算系数 0.85 0.82 0.80 钢丝绳的安全系数 表14-5

用途 作缆风 用于手动起重设备 用于机动起重设备 安全系数 3.5 4.5 5~6 用途 作吊索、无弯曲时 作捆绑吊索 用于载人的升降机 安全系数 6~7 8~10 14 [例] 用一根直径24mm,公称抗拉强度为1550N/mm2的6×37钢丝绳作捆绑吊索,求它的允许拉力。

[解] 从表14-3查得 Fg=326.5kN 从表14-5查得 K=8 从表14-4查得 α=0.82

允许拉力[Fg]=αFg/K=0.82×326.5/8=33.47kN

如果用的是旧钢丝绳,则求得的允许拉力应根据钢丝绳的新旧程度乘以0.4~0.75的系数。

14-1-2-4 钢丝绳的安全检查

钢丝绳使用一定时间后,就会产生断丝、腐蚀和磨损现象,其承载能力减低。一般规定钢丝绳在一个节距内断丝的数量超过表14-6的数字时就应当报废,以免造成事故。

钢丝绳报废标准(一个节距内的断丝数) 表14-6

采用的 安全系数 6以下 6~7 7以上 钢丝绳种类 6×19 交互捻 12 14 16 同向捻 6 7 8 22 26 30 6×37 交互捻 同向捻 11 13 15 36 38 40 6×61 交互捻 同向捻 18 19 20 当钢丝绳表面锈蚀或磨损使钢丝绳直径显著减少时应将表14-6报废标准按表14-7折减并按折减后的断丝数报废。

钢丝绳锈蚀或磨损时报废标准的折减系数 表14-7

钢丝绳表面锈蚀或磨损量(%) 折减系数 10 85 15 75 20 70 25 60 30~40 50 大于40 报废 断丝数没有超过报废标准,但表面有磨损、腐蚀的旧钢丝绳,可按表14-8的规定使用。

14-1-2-5 钢丝绳使用注意事项

1.钢丝绳解开使用时,应按正确方法进行,以免钢丝绳产生扭结。钢丝绳切断前应在切口两侧用细铁丝捆扎,以防切断后绳头松散。

2.钢丝绳穿过滑轮时,滑轮槽的直径应比绳的直径大1~2.5mm。滑轮槽过大钢丝绳容易压扁;过小则容易磨损。滑轮的直径不得小于钢丝绳直径的10~12倍,以减小绳的弯曲应力。禁止使用轮缘破损的滑轮。

3.应定期对钢丝绳加润滑油(一般以工作时间四个月左右加一次)。 4.存放在仓库里的钢丝绳应成卷排列,避免重叠堆置,库中应保持干燥,以防钢丝绳锈蚀。

5.在使用中,如绳股间有大量的油挤出,表明钢丝绳的荷载已相当大,这时必须勤加检查,以防发生事故。

钢丝绳合用程度判断 表14-8

类别 I 钢丝绳表面现象 各股钢丝位置未动,磨损轻微,无绳股凸起现象 1.各股钢丝已有变位、压扁及凸出现象,但未露出绳芯 2.个别部分有轻微锈痕 3.有断头钢丝,每米钢丝绳长度内断头数目不多于钢丝总数的3% 1.每米钢丝绳长度内断头数目超过钢丝总数的3%,但少于10% 2.有明显锈痕 1.绳股有明显的扭曲、凸出现象 2.钢丝绳全部均有锈痕,将锈痕刮去后钢丝上留有凹痕 3.每米钢丝绳长度内断头数超过10%,但少于25% 合用程度 100% 使用场所 重要场所 II 75% 重要场所 III 50% 次要场所 IV 40% 不重要场所或辅助工作 14-1-2-6 钢丝绳夹(GB 5976-86)

钢丝绳夹作绳端固定或连接用。其外形及规格如表14-9。

钢丝绳夹规格 表14-9

绳夹公称尺寸 (钢丝绳公称直径d)(mm) 6 8 10 12 14 16 18 20 尺寸(mm) A 13 17 21 25 29 31 35 37 B 14 19 23 28 32 32 37 37 C 27 36 44 53 61 63 72 74 R 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5 8.5 9.5 10.5 H 31 41 51 62 72 77 87 92 螺母 d M6 M8 M10 M12 M14 M14 M16 M16 单组重量 (kg) 0.034 0.073 0.140 0.243 0.372 0.402 0.601 0.624 22 24 26 28 32 43 45.5 47.5 51.5 55.5 46 46 46 51 51 91 93 102 106 12.0 13.0 14.0 15.0 17.0 108 113 117 127 136 M20 M20 M20 M22 M22 1.122 1.205 1.244 1.605 1.727 钢丝绳夹使用注意事项:

(1)钢丝绳夹应按图14-3所示方法把夹座扣在钢丝绳的工作段上,U形螺栓扣在钢丝绳的尾段上,钢丝绳夹不得在钢丝绳上交替布置。

图14-3钢丝绳夹的正确布置方法

(2)每一连接处所需钢丝绳夹的最少数量如表14-10所示。

钢丝绳夹使用数量和间距 表14-10

绳夹公称尺寸(mm) (钢丝绳公称直径d) ≤18 19~27 28~37 38~44 45~60 数量(组) 3 4 5 6 7 6~8倍钢丝绳直径 间距 (3)绳夹正确布置时,固定处的强度至少为钢丝绳自身强度的80%,绳夹在实际使用中受载1、2次后螺母要进一步拧紧。

(4)离套环最近处的绳夹应尽可能地紧靠套环,紧固绳夹时要考虑每个绳夹的合理受力,离套环最远处的绳夹不得首先单独紧固。

(5)为了便于检查接头,可在最后一个夹头后面约500mm处再安一个夹头,并将绳头放出一个“安全弯”(图14-4)。当接头的钢丝绳发生滑动时,“安全弯”即被拉直,这时就应立即采取措施。

图14-4 安装钢丝绳夹放“安全弯”方法

14-1-3 吊装工具

14-1-3-1 吊钩

1.概述

起重吊钩常用优质碳素钢锻成。锻成后要进行退火处理,要求硬度达到95~135HB。吊钩表面应光滑,不得有剥裂、刻痕、锐角、裂缝等缺陷存在,并不准对磨损或有裂缝的吊钩进行补焊修理。

吊钩在钩挂吊索时要将吊索挂至钩底;直接钩在构件吊环中时,不能使吊钩硬别或歪扭,以免吊钩产生变形或使吊索脱钩。

2.带环吊钩规格

带环吊钩规格见表14-11。

带环吊钩规格(mm) 表14-11

简图 起重量 (t) 0.5 0.75 1 1.5 2 2.5 3 3.75 4.5 6 7.5 10 12 14 A 7 9 10 12 13 15 16 18 19 22 24 27 33 34 B 114 133 146 171 191 216 232 257 282 330 356 394 419 456 C 73 86 98 109 121 140 152 171 193 206 227 255 279 308 D 19 22 25 32 35 38 41 44 51 57 70 76 83 E F 适用钢丝绳直径 (mm) 6 6 8 10 11 13 14 16 18 19 22 25 29 32 每只自重 (kg) 0.34 0.45 0.79 1.25 1. 2.04 2.90 3.86 5.00 7.40 9.76 12.30 15.20 19.10 19 19 25 25 29 27 32 35 35 37 38 41 41 48 48 51 51 57 70 79 72 83 95 14-1-3-2 卡环(卸甲、卸扣)

1.概述

卡环用于吊索和吊索或吊索和构件吊环之间的连接,由弯环与销子两部分组成。

卡环按弯环形式分,有D形卡环和弓形卡环;按销子和弯环的连接形式分,有螺栓式卡环和活络卡环。螺栓式卡环的销子和弯钩采用螺纹连接;活络卡环的销子端头和弯环孔眼无螺纹,可直接抽出,销子断面有圆形和椭圆形两种(图14-5)。

图14-5 卡环

(a)螺栓式卡环(D形);(b)椭圆销活络卡环(D形);(c)弓形卡环

2.D形卡环规格

D形卡环规格见表14-12。

常用卡环规格(GB 559) 表14-12

型号 0.2 0.4 0.6 0.9 1.2 1.7 2.1 2.7 3.5 4.5 6.0 7.5 9.5 11.0 14.0 17.5 21.0 使用负荷 (N) 2450 3920 5880 8820 12250 17150 20580 26950 34300 44100 58800 73500 93100 107800 137200 171500 205800 (kg) 250 400 600 900 1250 1750 2100 2750 3500 4500 6000 7500 9500 1100 1400 1750 2100 16 20 24 30 35 40 45 50 60 68 75 80 90 100 110 120 130 49 63 72 87 102 116 132 147 1 182 200 226 255 285 318 345 375 35 45 50 60 70 80 90 100 110 120 135 150 170 190 215 235 250 D H H1 L 34 44 53 73 83 98 109 122 137 158 175 193 216 236 2 288 d 6 8 10 12 14 16 20 22 24 28 32 36 40 45 48 50 60 d1 8.5 10.5 12.5 16.5 18.5 21 25 29 33 37 41 46 51 56 59 66 71 d2 M8 M10 M12 M16 M18 M20 M22 M27 M30 M36 M39 M42 M48 M52 M56 M M68 B 12 18 20 24 28 32 36 40 45 60 68 75 80 80 100 110 重量 (kg) 0.04 0.09 0.16 0.30 0.46 0.69 1 1. 2.20 3.21 4.57 6.20 8.63 12.03 15.58 19.35 27.83 (mm) 使用活络卡环吊装柱子时应注意以下几点:

(1)绑扎时应使柱起吊后销子尾部朝下,以便拉出销子(图14-6)。同时,吊索在受力后要压紧销子。

图14-6 用活络卡环绑扎柱

1-吊索;2-活络卡环;3-销子安全绳;4-白棕绳;5-柱;6-镀锌钢丝

(2)在构件起吊前要用白棕绳(直径10mm)将销子与吊索末端的圆圈连在一起,用镀锌钢丝将弯环与吊索末端的圆圈捆在一起。

(3)拉绳人应选择适当位置和起重机落钩中的有利时机,即当吊索松弛不受力且使白棕绳与销子轴线基本成一直线时拉出销子。

14-1-3-3 吊索(千斤)

吊索有环状吊索(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(图14-7)。

图14-7 吊索

吊索是用钢丝绳做成的,因此,钢丝绳的允许拉力即为吊索的允许拉力。在工作中,吊索拉力不应超过其允许拉力。

吊索拉力取决于所吊构件的重量及吊索的水平夹角,水平夹角应不小于30°,一般用45°~60°。在知道构件重量和水平夹角后,两支吊索的拉力可从表14-13中查得。

两支吊索的拉力计算表 表14-13

简图 简图夹角α 吊索拉力F 水平压力H 25° 30° 35° 40° 45° 50° 55° 60° 65° 70° 注:G-构件重力。

1.18G 1.00G 0.87G 0.78G 0.71G 0.65G 0.61G 0.58G 0.56G 0.53G 1.07G 0.87G 0.71G 0.60G 0.506 0.42G 0.356 0.29G 0.24G 0.18G 当采用如图14-8所示的四支等长的吊索起吊构件时,每支吊索的拉力可用下式计算:

FG (14-3)

4cos式中 F——一根吊索的拉力;

G——构件重力;

β——吊索与垂直线的夹角。

图14-8 四支等长吊索拉力计算

如果已知构件吊环的相互位置和起重机吊钩至构件上表面的距离,则

cos2hab4h222 (14-4)

即 Fa2b24h2•G (14-5)

8h式中 a——在构件纵向两吊环的距离;

b——在构件横向两吊环的距离; h——起重机吊钩至构件上表面的距离。

14-1-3-4 横吊梁(铁扁担)

横吊梁常用于柱和屋架等构件的吊装。用横吊梁吊柱容易使柱身保持垂直,便于安装;用横吊梁吊屋架可以降低起吊高度,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、钢管横吊梁等。 1.滑轮横吊梁

滑轮横吊梁一般用于吊装8t以内的柱,它由吊环、滑轮和轮轴等部分组成(图14-9),其中吊环用Q235号圆钢锻制而成,环圈的大小要保证能够直接挂上起重机吊钩;滑轮直径应大于起吊柱的厚度,轮轴直径和吊环断面应按起重量的大小计算而定。

图14-9 滑轮横吊梁

1-吊环;2-滑轮;3-吊索

2.钢板横吊梁

钢板横吊梁一般用于吊装10t以下的柱,它是由Q235号钢钢板制作而成(图14-10)。

图14-10 钢板横吊梁

1-挂吊钩孔;2-挂卡环孔

钢板横吊梁中的两个挂卡环孔的距离应比柱的厚度大20cm,以便柱“进档”。 设计钢板横吊梁时,应先根据经验初步确定截面尺寸,再进行强度验算。 钢板横吊梁应对中部截面(图14-10中的A-C)进行强度验算和对吊钩孔壁、卡环孔壁进行局部承压验算。计算荷载按构件重力乘以动力系数1.5计算。

(1)中部截面强度验算

中部截面一般只验算受拉区AB部分的强度,BC部分可通过取较大尺寸(如取BC=0.4l~0.5l)并用钢板或角钢加固来保证安全。

中部截面AB部分的强度按下列公式验算:

232[] (14-6)

式中 σ——AB截面最上边缘的正应力,MKQl,其中,Q为构件重力,W4WK为动力系数(取1.5),l为两卡环孔之间的距离,W为AB截面的抵抗矩;

τ——AB截面的剪应力,τ=KQ/A,其中,A为AB截面面积,K、Q符号

意义同前;

[σ]——钢材的容许应力,对Q235钢,取140N/mm2。 (2)吊钩孔壁局部承压验算 吊钩孔壁局部承压强度按下式验算:

cdKQ[cd] (14-7)

b•1式中 σcd——孔壁计算承压应力;

b——吊钩厚度;

Σδ1——挂吊钩孔壁钢板厚度总和;

[σcd]——钢材端面承压容许应力,对Q235钢取0.9f(f为钢材的强度设

计值);

K、Q——符号意义同前。 (3)卡环孔壁局部承压验算 卡环孔壁局部承压强度按下式验算:

cd式中 d——卡环直径;

KQ[cd] (14-8)

2d2Σδ2——挂卡环孔壁钢板厚度总和; [σcd]、K、Q符号意义同前。 3.钢管横吊梁

钢管横吊梁一般用于吊屋架,钢管长6~12m(图14-11)。

图14-11 钢管横吊梁

钢管横吊梁在起吊构件时承受轴向力N和弯矩M(由钢管自重产生的)。设计时,可先根据容许长细比[λ]=120初选钢管截面,然后,按压弯构件进行稳定验算。荷载按构件重力乘以动力系数1.5,容许应力[σ]取140N/mm2。钢管横吊梁中的钢管亦可用两个槽钢焊接成箱形截面来代替。

14-1-3-5 垫铁、钢楔和木楔

常用斜垫铁、钢楔和木楔的规格见表14-14,常用钢楔详图如图14-12所示。

常用斜垫铁、钢楔和木楔的规格 表14-14

简图 名称 1号斜垫铁 尺寸(mm) a 35 b 60 c 2 d 6 用途 垫屋面板、吊车梁 2号斜垫铁 3号斜垫铁 4号斜垫铁 5号斜垫铁 6号斜垫铁 7号斜垫铁 8号斜垫铁 1号木楔 2号木楔 3号木楔 4号木楔 1号钢楔 2号钢楔 35 45 45 45 50 50 50 60 100 100 100 150 150 150 2 2 2 2 2 2 3 40 35 40 35 20 50 8 6 8 10 6 8 10 80 80 垫屋面板、吊车梁 垫屋架、吊车梁 垫屋架、吊车梁 垫屋架、吊车梁 垫屋架 垫屋架 垫屋架 安装柱子 安装柱子 350 100 350 100 400 120 400 120 400 400 90 90 100 安装柱子 100 安装柱子 120 安装柱子 150 安装柱子

图14-12 钢楔详图

(a)1号钢楔;(b)2号钢楔

1--380×90×6;2--390×90×6;3--380×(8~73)×6; 4--380×(38~103)×6;5--120×90×20;6--150×90×20

14-1-4 滑车、滑车组

14-1-4-1 滑车

滑车(又名葫芦),可以省力,也可改变用力的方向。

滑车按其滑轮的多少,可分为单门、双门和多门等;按连接件的结构形式不同,可分为吊钩型、链环型、吊环型和吊梁型四种;按滑车的夹板是否可以打开来分,有开口滑车和闭口滑车两种(图14-13)。

图14-13 滑车形式

(a)单门开口吊钩型;(b)单门闭口吊钩型;(c)双门闭口链环型;

(d)双门吊环型;(e)三门闭口吊环型;(f)三门吊环型; (g)四门吊环型;(h)五门吊环型;(i)五门吊梁型

滑车按使用方式不同,可分为定滑车和动滑车两种(图14-14)。定滑车可改变力的方向,但不能省力;动滑车可以省力,但不能改变力的方向。

图14-14 定滑车和动滑车

滑车的允许荷载,根据滑轮和轴的直径确定,使用时应按其标定的数量选用,

不能超过。

常用钢滑车的允许荷载见表14-15。

常用钢滑车允许荷载 表14-15

滑轮直径 (mm) 70 85 115 135 165 185 210 245 280 320 360 允许荷载(kN) 单门 5 10 20 30 50 - 80 100 - 160 200 双门 10 20 30 50 80 100 - 160 200 - - 三门 - 30 50 80 100 160 200 - - - - 四门 - - 80 100 160 200 - 320 - 500 - 五门 - - - - 200 - 320 - 500 - 800 六门 - - - - - 320 - 500 - 800 1000 七门 - - - - - - - - 800 - - 八门 - - - - - - - - - 1000 1400 使用钢丝绳直径(mm) 适用 5.7 7.7 11 12.5 15.5 17 20 23.5 26.5 30.5 32.5 最大 7.7 11 14 15.5 18.5 20 23.5 25 28 32.5 35 14-1-4-2 滑车组

滑车组是由一定数量的定滑车和动滑车及绕过它们的绳索组成的。 1.滑车组的种类

滑车组根据跑头(滑车组的引出绳头)引出的方向不同,可分为以下三种(图14-15)。

图14-15 滑车组的种类

(a)跑头自动滑车引出;(b)跑头自定滑车引出;(c)双联滑车组

(1)跑头自动滑车引出:用力的方向与重物移动的方向一致; (2)跑头自定滑车引出:用力的方向与重物移动的方向相反;

(3)双联滑车组:有两个跑头,可用两台卷扬机同时牵引。具有速度快一倍、受力较均衡、工作中滑车不会产生倾斜等优点。

2.滑车组的穿法

滑车组中绳索有普通穿法和花穿法两种(图14-16)。

图14-16 滑车组的穿法

(a)普通穿法;(b)花穿法

普通穿法是将绳索自一侧滑轮开始,顺序地穿过中间的滑轮,最后从另一侧滑轮引出。这种穿法,滑车组在工作时,由于两侧钢丝绳的拉力相差较大,因此滑车在工作中不平稳,甚至会发生自锁现象(即重物不能靠自重下落)。

花穿法的跑头从中间滑轮引出,两侧钢丝绳的拉力相差较小,故在用“三三”

1

以上的滑车组时,宜用花穿法。

3.滑车组的计算

滑车组的跑头拉力(引出索拉力)按下式计算:

S=f0KQ (14-9)

式中 S——跑头拉力;

K——动力系数,当采用手动卷扬机时K=1.1;当采用机动卷扬机起重量

在30t以下时K=1.2,起重量在30~50t时K=1.3,起重量在50t以上时K=1.5;

Q——吊装荷载,为构件重力与索具重力之和;

f0——跑头拉力计算系数,当绳索从定滑轮绕出时,f0f1•ffn1n1f1n•ff0,nf1当绳索从动滑轮绕出时,f0f(一般可按表14-16取

用),其中,n为工作绳数;f为滑轮阻力系数,滚动轴承取1.02;青铜衬套取1.04;无青铜衬套取1.06。

需注意:从滑车组引出绳到卷扬机之间,一般还要绕过几个导向滑轮,所以,

1

由三个定滑车和三个动滑车组成的滑车组称为“三三”滑车组。

计算卷扬机的牵引力时,还需将滑车组的跑头拉力S乘以fk(k——导向滑轮数目)。

滑车组跑头拉力计算系数f0值 表14-16

滑轮的轴承或衬套材料 滚动轴承 青铜套轴承 无衬套轴承 滑轮阻力系数f 1.02 1.04 1.06 动滑轮上引出绳根数 2 0.52 0. 0.56 3 0.35 0.36 0.38 4 0.27 0.28 0.29 5 0.22 0.23 0.24 6 0.18 0.19 0.20 7 0.15 0.17 0.18 8 0.14 0.15 0.16 9 0.12 0.13 0.15 10 0.11 0.12 0.14 4.滑车组的使用

(1)使用前应查明它的允许荷载,检查滑车的各部分,看有无裂缝和损伤情况,滑轮转动是否灵活等。

(2)滑车组穿好后,要慢慢地加力;绳索收紧后应检查各部分是否良好,有无卡绳之处,若有不妥,应立即修正,不能勉强工作。

(3)滑车的吊钩(或吊环)中心,应与起吊构件的重心在一条垂直线上,以免构件起吊后不平稳;滑车组上下滑车之间的最小距离一般为700~1200mm。

(4)滑车使用前后都要刷洗干净,轮轴应加油润滑,以减少磨损和防止锈蚀。

14-1-5 捯链

捯链又称神仙葫芦、手拉葫芦,可用来起吊轻型构件、拉紧拔杆缆风及在构件运输中拉紧捆绑构件的绳索等。

捯链主要有WA、SH和SBL三种类型。WA和SH型的结构形式均为对称排列二级正齿轮传动;SBL型的结构形式为行星摆线针轮传动。

捯链的技术规格见表14-17~表14-19。

WA型捯链的技术规格 表14-17

型号 起重量(t) 起升高度(m) 两钩间最小距离H(mm) 手拉力(N) 起重链直径(mm) 起重链行数 A 主要尺寸 (mm) B C D WA½ 0.5 2.5 235 195 5 1 120 103 24 120 WA1 1 2.5 270 310 6 1 142 120 28 142 WA1½ 1.5 2.5 335 350 8 1 178 137 32 178 WA2 2 2.5 380 320 6 2 142 120 34 142 WA2½ 2.5 2.5 370 380 10 1 210 160 36 210 WA3 3 3 470 350 8 2 178 137 38 178 WA5 5 3 600 380 10 2 210 160 48 210 WA7.5 7.5 3 650 390 10 3 336 160 57 210 WA10 10 3 700 390 10 4 358 160 210 WA15 15 3 830 415 10 6 488 160 75 210 WA20 20 3 1000 390 10 8 580 186 82 210 WA30 30 3 1150 415 10 12 635 186 98 210 使用捯链时应注意以下几点:

(1)捯链使用前应仔细检查吊钩、链条及轮轴是否有损伤,传动部分是否灵活;挂上重物后,先慢慢拉动链条,等起重链条受力后再检查一次,看齿轮啮合是否妥当,链条自锁装置是否起作用。确认各部分情况良好后,方可继续工作。

SH型捯链的技术规格 表14-18

型号 起重量(t) 起升高度(m) 两钩间最小距离H(mm) 手拉力(N) 起重链圆钢直径(mm) 起重链行数 A 主要尺寸 (mm) 重量(kg) B C D SH½ 0.5 2.5 250 195~220 7 2 180 126 18~22 155 11.5~16 SH1 1 2.5 430 210 7 2 180 126 25 155 16 SH2 SH3 SH5 5 3 840 375 14 2 326 167 50 295 73 SH10 10 5 1000 385 14 4 675 497 295 170 2 3 3 3 550 610 325~360 345~360 9 11 2 2 198~234 152 33 200 31~32 267 167 40 235 45~46 SBL型捯链的技术规格 表14-19

型号 起重量(t) 起升高度(m) 两钩间最小距离H(mm) 手拉力(N) 起重链条行数 起重链条直径(mm) 主要尺寸 (mm) A B SBL½ 0.5 2.5 195 180 1 5 105 110 SBL1 1 2.5 500 220 2 8 208 168 SBL2 2 3 500 260 2 8 172 150 CR3 3 3 500 260 2 8.5 186 150 SBL5 5 3 590 330 2 10 208 172 SBL10 10 3 700 430 3 12 381 173 C D 重量(kg) 24 105 7.5 27 137 23.5 32 170 27 36 170 27.5 48 195 40 63 214 73 (2)捯链在使用中不得超过额定的起重量。在-10℃以下使用时,只能以额定起重量之半进行工作。

(3)手拉动链条时,应均匀和缓,不得猛拉。不得在与链轮不同平面内拉动,以免造成跳链、卡环现象。

(4)如起重量不明或构件重量不详时,只要一个人可以拉动,就可继续工作。如一个人拉不动,应检查原因,不宜几人一齐猛拉,以免发生事故。

(5)齿轮部分应经常加油润滑,棘爪、棘轮和棘爪弹簧应经常检查,发现异常情况应予以更换,防止制动失灵使重物自坠。

14-1-6 手扳葫芦

手扳葫芦又称钢丝绳手扳滑车(图14-17),在结构吊装中常作收紧缆风和升降吊篮之用。

图14-17 手扳葫芦

1-挂钩;2-吊钩;3-钢丝绳;4-夹钳装置;5-手柄

手扳葫芦的技术规格见表14-20。

手扳葫芦技术规格 表14-20

型号 起重量(t) 手柄往复一次 钢丝绳行程(mm) 空载 重载 SB1~1.5 1.5 55~65 45~50 69-3 3 35~40 25~40 YQ-3 3 25~30 手扳力(kN) 钢丝绳 规格 长度(m) 长 外形尺寸(mm) 机体重量(kg) 宽 高 0.43 φ9(7×7) 20 407 202 132 9 0.41 φ13.5 15 516 258 163 14 0.45 φ15.5(6×19) 10 495 260 165 16 14-1-7 千斤顶

千斤顶在结构吊装中,用于校正构件的安装偏差和矫正构件的变形,又可以顶升和提升大跨度屋盖等。

常用千斤顶有QL型螺旋式千斤顶和QY型液压千斤顶。这两种千斤顶的技术规格见表14-21、表14-22。

使用千斤顶应注意以下几点:

(1)千斤顶使用前应拆洗干净,并检查各部件是否灵活、有无损伤;液压千斤顶的阀门、活塞、皮碗是否良好,油液是否干净。

(2)使用千斤顶时,应放在平整坚实的地面上。如松软地面,应铺设垫板。物件的被顶点应选择坚实的平面部位,还需加垫木板,以免损坏物件。

QL型螺旋千斤顶技术规格(JB 2592-91) 表14-21

型号 QL2 QL5 QL10 QL16 QLD16 QLG16 QL20 QL32 QL50 QL100 起重量 (t) 2 5 10 16 16 16 20 32 50 100 高度(mm) 最低 170 250 280 320 225 445 325 395 452 455 起升 180 130 150 180 90 200 180 200 250 200 自重 (kg) 5 7.5 11 17 15 19 18 27 56 86 注:型号QL—普通螺旋千斤顶,G—高型,L—低型。

QY型油压千斤顶技术规格(JB 2104-91) 表14-22

型号 QYL3.2 QYL5G 起重量 (t) 3.2 5 最低高度 195 232 起升高度 125 160 螺旋调整高度 (mm) 60 80 32 22 起升进程 自重 (kg) 3.5 5.0 QYL5D QYL8 QYL10 QYL16 QYL20 QYL32 QYL50 QYL71 QW 100 QW200 QW320 5 8 10 16 20 32 50 71 100 200 320 200 236 240 250 280 285 300 320 360 400 450 125 160 160 160 180 180 180 180 200 200 200 80 80 80 80 - - - - - - - 22 16 14 9 9.5 6 4 3 4.5 2.5 1.6 4.6 6.9 7.3 11.0 15.0 23.0 33.5 66.0 120 250 435 注:1.型号QYL—立式油压千斤顶,QW—立卧两用千斤顶,G—高型,D—低型;

2.起升进程为油泵工作10次的活塞上升量。

(3)应严格按照千斤顶的额定起重量使用。每次顶升高度不得超过活塞上的标志。如无标志,每次顶升高度不得超过螺杆丝扣或活塞总高的3/4,以免将螺杆或活塞全部升起而损坏千斤顶。

(4)顶升时,先将物件稍微顶起一点后暂停,检查千斤顶、地面、垫木和物件等情况是否良好,如发现千斤顶偏斜和垫木不稳等不良情况,必须进行处理后才能继续工作。顶升过程中,应设保险垫,并要随顶随垫,其脱空距离应保持在50mm以内,以防千斤顶倾倒或突然回油而造成事故。

(5)用两台或两台以上的千斤顶同时顶升一个物件时,要统一指挥和喊号,使动作一致,不同型号的千斤顶应避免放在同一端使用。

14-1-8 卷扬机

14-1-8-1 概述

卷扬机有手动卷扬机和电动卷扬机之分。手动卷扬机在结构吊装中已很少使用。电动卷扬机按其速度可分为快速、中速、慢速等。快速卷扬机又分单筒和双筒,其钢丝绳牵引速度为25~50m/min,单头牵引力为4.0~80kN,如配以井架、龙门架、滑车等可作垂直和水平运输等用。慢速卷扬机多为单筒式,钢丝绳牵引速度为6.5~22m/min,单头牵引力为5~100kN,如配以拔杆、人字架、滑车组等可作大型构件安装等用。

14-1-8-2 电动卷扬机的技术参数

快速卷扬机技术参数见表14-23及表14-24。 中速卷扬机技术参数见表14-25。 慢速卷扬机技术参数见表14-26。

单筒快速卷扬机技术参数 表14-23

型号 项目 JK0.5 (JJK-0.5) 5 150 465 130 7.7 35 Y112M-4 4 1440 1000 500 400 0.37 JK1 (JJK-1) 10 245 465 150 9.3 40 Y132M1-4 7.5 1440 910 1000 620 0.55 JK2 JK3 (JJK-2) (JJK-3) 20 250 630 150 13~14 34 30 330 560 200 17 31 JK5 (JJK-5) 50 320 800 250 20 40 JZR2-62-10 45 580 1710 1620 1000 2.2 JK8 JD0.4 (JJK-8) (JD-0.4) 80 520 800 250 28 37 JR92-8 55 720 3190 2105 1505 5.6 4 200 299 400 7.7 25 JBJ-4.2 4.2 1455 JD1 (JD-1) 10 220 310 400 12.5 44 JBJ-11.4 11.4 1460 1100 765 730 0.55 额定静拉力(kN) 卷筒 直径(mm) 宽度(mm) 容绳量(m) 钢丝绳直径(mm) 绳速(m/min) 电动机 外形尺寸 型号 功率(kW) 转速(r/min) 长(mm) 宽(mm) 高(mm) Y160L-4 Y225S-8 15 1440 1190 1138 620 0.9 18.5 750 1250 1350 800 1.25 整机自重(t) 双筒快速卷扬机技术参数 表14-24

型号 项目 额定静拉力(kN) 直径(mm) 卷筒 长度(mm) 容绳量(m) 钢丝绳直径(mm) 绳速(m/min) 电动机 型号 功率(kW) 转速(r/min) 2JK1 (JJ2K-1.5) 10 200 340 150 9.3 35 Y132M1-4 7.5 1440 1445 750 650 2JK1.5 (JJ2K-1.5) 15 200 340 150 11 37 Y160M-4 11 1440 1445 750 650 2JK2 (JJ2K-2) 20 250 420 150 13~14 34 Y160L-4 15 1440 1870 1123 735 2JK3 (JJ2K-3) 30 400 800 200 17 33 Y200L2-4 22 950 1940 2270 1300 2JK5 (JJ2K-5) 50 400 800 200 21.5 29 Y225M-6 30 950 1940 2270 1300 长(mm) 外形宽(mm) 尺寸 高(mm) 整机自重(t) 0. 0.67 1 2.5 2.6 单筒中速卷扬机技术参数 表14-25

型号 项目 额定静拉力(kN) 直径(mm) 卷筒 长度(mm) 容绳量(m) 钢丝绳直径(mm) 绳速(m/min) 型号 电动机 外形尺寸 (mm) 功率(kW) 转速(r/min) 长 宽 高 JZ0.5 (JJZ-0.5) 5 236 417 150 9.3 28 Yl00L2-4 3 1420 880 760 420 0.25 JZ1 (JJZ-1) 10 260 485 200 11 30 Y132M-4 7.5 1440 1240 930 580 0.6 JZ2 (JJZ-2) 20 320 710 230 14 27 11 950 1450 1360 810 1.2 JZ3 (JJZ-3) 30 320 710 230 17 27 16 710 1450 1360 810 1.2 JZ5 (JJZ-5) 50 320 800 250 23.5 28 22 720 1710 1620 970 2 JZR2-31-6 JZR2-42-8 JZR2-51-8 整机自重(t) 单筒慢速卷扬机技术参数 表14-26

型号 项目 JM0.5 (JJM-0.5) 5 236 417 150 9.3 15 Y100L2-4 3 1420 880 760 420 0.25 JM1 JM1.5 JM2 (JJM-2) 20 320 710 230 14 22 YZR2-31-6 11 950 1450 1360 810 1.2 JM3 (JJM-3) 30 320 710 150 17 20 YZR2-41-8 11 705 1450 1360 810 1.2 JM5 (JJM-5) 50 320 800 250 23.5 18 JZR2-42-8 16 710 1670 1620 0 2 JM8 (JJM-8) 80 550 800 450 28 10.5 YZR225M-8 21 750 2120 2146 1185 3.2 JM10 (JJM-10) 100 750 1312 1000 31 6.5 JZR2-51-8 22 720 1602 1770 960 (JJM-1) (JJM-1.5) 10 260 485 250 11 22 Y132S-4 5.5 1440 1240 930 580 0.6 15 260 440 190 12.5 22 Y132M-4 7.5 1440 1240 930 580 0.65 额定静拉力(kN) 直径(mm) 卷筒 长度(mm) 容绳量(m) 钢丝绳直径(mm) 绳速(m/min) 型号 电动机 功率(kW) 转速(r/min) 长(mm) 宽(mm) 高(mm) 外形尺寸 整机自重(t) 14-1-8-3 卷扬机的固定、布置和使用注意事项

1.卷扬机的固定

卷扬机必须用地锚予以固定,以防工作时产生滑动或倾覆。根据受力大小,

固定卷扬机有螺栓锚固法、水平锚固法、立桩锚固法和压重锚固法四种(图14-18)。

图14-18 卷扬机的固足万法

(a)螺栓锚固法;(b)水平锚固法;(c)立桩锚固法;(d)压重锚固法 1-卷扬机;2-地脚螺栓;3-横木;4-拉索;5-木桩;6-压重;7-压板

2.卷扬机的布置

卷扬机的布置(即安装位置)应注意下列几点:

(1)卷扬机安装位置周围必须排水畅通并应搭设工作棚;

(2)卷扬机的安装位置应能使操作人员看清指挥人员和起吊或拖动的物件。卷扬机至构件安装位置的水平距离应大于构件的安装高度,即当构件被吊到安装位置时,操作者视线仰角应小于45°;

(3)在卷扬机正前方应设置导向滑车,导向滑车至卷筒轴线的距离,带槽卷筒应不小于卷筒宽度的15倍,即倾斜角α不大于2°(图14-19),无槽卷筒应大于卷筒宽度的20倍,以免钢丝绳与导向滑车槽缘产生过分的磨损;

图14-19 卷扬机的布置

(4)钢丝绳绕入卷筒的方向应与卷筒轴线垂直,其垂直度允许偏差为6°。

这样能使钢丝绳圈排列整齐,不致斜绕和互相错叠挤压。

3.卷扬机使用注意事项

(1)作用前,应检查卷扬机与地面的固定,弹性联轴器不得松旷。并应检查安全装置、防护设施、电气线路、接零或接地线、制动装置和钢丝绳等,全部合格后方可使用。

(2)使用皮带或开式齿轮的部分,均应设防护罩,导向滑轮不得用开口拉板式滑轮。

(3)以动力正反转的卷扬机,卷筒旋转方向应与操纵开关上指示的方向一致。

(4)卷扬机必须有良好的接地或接零装置,接地电阻不得大于10Ω。在一个供电网路上,接地或接零不得混用。

(5)卷扬机使用前要先空运转作空载正、反转试验5次,检查运转是否平稳,有无不正常响声;传动制动机构是否灵活可靠;各紧固件及连接部位有无松动现象;润滑是否良好,有无漏油现象。

(6)钢丝绳的选用应符合原厂说明书规定。卷筒上的钢丝绳全部放出时应留有不少于3圈;钢丝绳的末端应固定牢靠;卷筒边缘外周至最外层钢丝绳的距离应不小于钢丝绳直径的1.5倍。

(7)钢丝绳应与卷筒及吊笼连接牢固,不得与机架或地面摩擦,通过道路时,应设过路保护装置。

(8)在卷扬机制动操作杆的行程范围内,不得有障碍物或阻卡现象。 (9)卷筒上的钢丝绳应排列整齐,当重叠或斜绕时,应停机重新排列,严禁在转动中用手拉脚踩钢丝绳。

(10)作业中,任何人不得跨越正在作业的卷扬钢丝绳。物件提升后,操作人员不得离开卷扬机,物件或吊笼下面严禁人员停留或通过。休息时应将物件或吊笼降至地面。

(11)作业中如发现异响、制作不灵、制动带或轴承等温度剧烈上升等异常情况时,应立即停机检查,排除故障后方可使用。

(12)作业中停电或休息时,应切断电源,将提升物件或吊笼降至地面。操作人员离开现场应锁好开关箱。

14-1-8-4 电动卷扬机牵引力计算

作用于卷筒上钢丝绳的牵引力,按下列公式计算:

F1.02NH (14-10) VNP (14-11) V或 F0.75式中 F——牵引力(kN);

NH——电动机功率(kW); NP——电动机功率(马力); V——钢丝绳速度(m/s); η——总效率,

η=η0×η1×η2×……×ηn (14-12)

其中 η0——卷筒效率,当卷筒装在滑动轴承上时,η0=0.94;当卷筒装

在滚动轴承上时,η0=0.96;

η1、η2……ηn——表示传动机件效率,由表14-27查出。

卷扬机零件传动效率表 表14-27

零件名称 卷筒 开式传动 一对圆柱齿轮传动 闭式传动 (稀油润滑) 滑动轴承 滚动轴承 滑动轴承 滚动轴承 滑动轴承 滚动轴承 效率 0.94~0.96 0.96~0.98 0.93~0.95 0.95~0.96 0.95~0.97 0.96~0.98 钢丝绳速度计算: V=πD×nn (14-13)

式中 V——钢丝绳速度(m/s);

D——卷筒直径(m); nn——卷筒转速(r/s),

nn=nHi/60 (14-14)

其中 nH——电动机转速(r/s);

i——传动比,

i=TZ/TB (14-15)

其中 TZ——所有主动轮齿数的乘积;

TB——所有被动轮齿数的乘积。

14-1-9 地锚

14-1-9-1 地锚种类与使用

地锚按设置形式分有桩式地锚和水平地锚两种。桩式地锚适用于固定受力不大的缆风,结构吊装中很少使用。水平地锚是将几根圆木(方木或型钢)用钢丝绳捆绑在一起,横放在地锚坑底,钢丝绳的一端从坑前端的槽中引出,绳与地面的夹角应等于缆风与地面的夹角,然后用土石回填夯实。圆木埋入深度及圆木的数量应根据地锚受力的大小和土质而定,一般埋入深度为1.5~2m时,可受力30~150kN,圆木的长度为1~1.5m。当拉力超过75kN时,地锚横木上应增加压板。当拉力大于150kN时,应用立柱和木壁加强,以增加土的横向抵抗力(图14-20)。

图14-20 水平地锚

(a)普通水平地钳;(b)有压板及木壁的水平地锚

1-横木;2-拉索;3-木壁;4-立柱;5-压板

受力很大的地锚(如重型桅杆式起重机和缆索起重机的缆风地锚)应用钢筋混凝土制作,其尺寸、混凝土强度等级及配筋情况须经专门设计确定。

水平地锚埋设和使用应注意:

(1)地锚应埋设在土质坚硬的地方,地面不潮湿、不积水。

(2)不得用腐烂的木料作地锚,横木绑拉索处,四角要用角钢加固。钢丝绳要绑扎牢固。

(3)重要的地锚应经过计算,埋设后需进行试拉。

(4)地锚埋设后,应经过详细检查,才能正式使用。使用时要有专人负责看守,如发生变形,应立即采取措施加固。

14-1-9-2 水平地锚的计算

水平地锚的计算,包括:在垂直分力作用下地锚的稳定性;在水平分力作用下侧向土的强度;地锚横木的计算。

1.地锚的稳定性计算(图14-21)

图14-21 地锚稳定性计算简图

1-横木;2-钢丝绳;3-木壁

地锚的稳定性,按下列公式计算:

GTK (14-16) V式中 K——安全系数,一般取2;

V——地锚所受荷载的垂直分力;

V=Fsinα (14-17)

其中 F——地锚荷载;

G——土的重力,

G其中 l——横木长度;

γ——土的重力密度;

bb'hl (14-18) 2b——横木宽度; b'——压力区有效宽度,

b'=b+htgφ (14-19)

φ——土的内摩擦角,松土取15°~20°,一般土取20°~30°,坚硬土取30°~40°;

h——地锚埋置深度;

T——摩擦力,T=fH;

其中 f——摩擦系数,对无木壁地锚取0.5,对有木壁地锚取0.4;

H——F的水平分力,H=Fcosα。 2.侧向土的强度计算 对于无木壁地锚

[]H (14-20) h1l对于有木壁地锚

[]H (14-21)

(h1h')l式中 [σ]——深度h处的土的容许承载力;

η——降低系数,可取0.5~0.7。 3.地锚横木计算(图14-22)

图14-22 地锚横木计算

(a)一根索的横木计算图;(b)两根索的横木计算图

(1)一根索的横木计算:

横木为圆形截面时,按单向弯曲构件计算:

M[fm] (14-22) W横木为矩形截面时,按双向弯曲构件计算:

MxMy[fm] (14-23) WxWy式中 [fm]——木材抗弯强度设计值;

M——横木所受的弯矩; W——横木的截面抵抗矩; Mx——横木水平方向所受的弯矩; My——横木垂直方向所受的弯矩; Wx——横木水平方向截面抵抗矩; Wy——横木垂直方向截面抵抗矩。 (2)两根索的横木计算: 按偏心双向受压构件计算:

NAMxWMyW[fm]xy式中 N——横木轴向力;

A——横木截面积。

14-24) (

14-2 起重运输机械 14-2-1 履带起重机

14-2-1-1 履带起重机的型号分类

履带起重机是在行走的履带底盘上装有起重装置的起重机械,是自行式、全回转的一种起重机,它具有操作灵活、使用方便、在一般平整坚实的场地上可以载荷行驶和作业的特点。是结构吊装工程中常用的起重机械。

履带起重机按传动方式不同可分为机械式、液压式和电动式三种。电动式不适用于需要经常转移作业场地的建筑施工。

履带起重机的型号分类及表示方法见表14-28。

履带起重机型号分类及表示方法 表14-28

主参数 类 组 型 代号 QU QUY QUD 代号含义 机械式履带起重机 液压式履带机重机 电动式履带起重机 名称 最大额定起重量 单位表示法 t 机械式 起重履带起重机 液压式Y(液) 机型 Q,U(起,履) 电动式D(电) 14-2-1-2 履带起重机的主要技术性能

国内生产的几种常用履带起重机的主要技术性能见表14-29,国外的几种履带起重机的主要技术性能见表14-30。

国内生产的几种履带起重机主要技术性能 表14-29

国外几种履带起重机主要性能 表14-30

14-2-1-3 履带起重机的起重特性

QU系列履带起重机的起重特性见表14-31,W1-100型履带起重机的起重特性见表14-32,W200A和WD200A起重机的起重特性见表14-33,KH180-3、KH300-2、CC1000、CC2000和P&H5300R起重机的起重特性见表14-34~表14-38。

QU系列履带起重机额定起重量(t) 表14-31

W1-100型履带起重机的起重性能 表14-32

W200A、WD200A型履带起重机起重性能 表14-33

KH180-3型履带起重机起重性能 表14-34

KH300-2型履带起重机起重性能 表14-35

CC1000型履带起重机起重性能 表14-36

CC2000型履带起重机起重性能 表14-37

P&H530OR型履带式起重机起重性能 表14-38

14-2-1-4 履带起重机的使用与转移 1.履带起重机的使用要点

(1)起重机应在平坦坚实的地面上作业、行走和停放。在正常作业时,坡度不得大于3°,并应与沟渠、基坑保持安全距离。

(2)起重机启动前重点检查各项目应符合下列要求: 1)各安全防护装置及各指示仪表齐全完好; 2)钢丝绳及连接部位符合规定;

3)燃油、润滑油、液压油、冷却水等添加充足; 4)各连接件无松动。

(3)起重机启动前应将主离合器分离,各操纵杆放在空档位置,并应按照规

定启动内燃机。

(4)内燃机启动后,应检查各仪表指示值,待运转正常再接合主离合器,进行空载运转,顺序检查各工作机构及其制动器,确认正常后,方可作业。

(5)作业时,起重臂的最大仰角不得超过出厂规定。当无资料可查时,不得超过78°。

(6)起重机变幅应缓慢平稳,严禁在起重臂未停稳前变换档位;起重机载荷达到额定起重量的90%及以上时,严禁下降起重臂。

(7)在起吊载荷达到额定起重量的90%及以上时,升降动作应慢速进行,并严禁同时进行两种及以上动作。

(8)起吊重物时应先稍离地面试吊,当确认重物已挂牢,起重机的稳定性和制动器的可靠性均良好,再继续起吊。在重物升起过程中,操作人员应把脚放在制动踏板上,密切注意起升重物,防止吊钩冒顶。当起重机停止运转而重物仍悬在空中时,即使制动踏板被固定,仍应脚踩在制动踏板上。

(9)采用双机抬吊作业时,应选用起重性能相似的起重机进行。抬吊时应统一指挥,动作应配合协调,载荷应分配合理,单机的起吊载荷不得超过允许载荷的80%。在吊装过程中,两台起重机的吊钩滑轮组应保持垂直状态。

(10)当起重机如需带载行走时,载荷不得超过允许起重量的70%,行走道路应坚实平整,重物应在起重机正前方向,重物离地面不得大于500mm,并应拴好拉绳,缓慢行驶。严禁长距离带载行驶。

(11)起重机行走时,转弯不应过急;当转弯半径过小时,应分次转弯;当路面凹凸不平时,不得转弯。

(12)起重机上下坡道时应无载行走,上坡时应将起重臂仰角适当放小,下坡时应将起重臂仰角适当放大。严禁下坡空档滑行。

(13)作业后,起重臂应转至顺风方向,并降至40°~ 60°之间,吊钩应提升到接近顶端的位置,应关停内燃机,将各操纵杆放在空档位置,各制动器加保险固定,操纵室和机棚应关门加锁。

2.履带起重机的转移

履带起重机转移应用平板拖车或铁路运输运送,只在特殊情况且运距不长时才自行转移。

(1)起重机自行转移

起重机自行转移,在行驶前应对行走机构进行检查,并搞好润滑、紧固、调整等保养工作;应卸去配套、拆短起重臂,主动轮在后面、机身、起重臂、吊钩等必须处于制动位置,并加保险固定;每行驶500~1000m时,应对行走机构进行检查和润滑;自行转移前,要察看沿途空中电线架设情况,要保证起重机通过时,其机体、起重臂与电线的距离要符合安全要求。

(2)平板拖车运输

采用平板拖车运输时应注意下列几点:

1)首先要了解所运输的起重机的自重、外形尺寸、运输路线和桥梁的安全承载能力、桥洞高度等情况;

2)选用相应载重量的平板拖车;

3)起重机上、下平板必须由经验丰富的人指挥并由熟悉该起重机性能、操作技术良好的驾驶员操作,所用跳板坡度不得大于15°;

4)起重机上平板时,拖车驾驶员必须离开驾驶室,拖车和平板均必须将制动器制动牢固,前后车轮用三角木掩牢,平板尾部用道木垫实;

5)起重机在平板上的停放位置,应使起重机的重心大致在平板载重面的中心上,以使起重机的全部重量均匀地分布在平板的各个轮胎上;

6)应将起重臂和配重拆下,并将回转制动器刹住,再将插销销牢,在履带两端加上垫木并用扒钉钉住,履带左右两面用钢丝绳或其他可靠绳索绑牢。如运距远、路面差,尚须用高凳或搭道木垛将尾部垫实。为了降低高度,可将起重机上部人字架放下。

(3)铁路运输

采用铁路运输时,必须注意将支垫起重臂的高凳或道木垛搭在起重机停放的同一个平板上,固定起重臂的绳索也绑在这个平板上。如起重臂长度超出装起重机的平板,必须另挂一个辅助平板,但起重臂在此平板上不设支垫,也不用绳索固定,吊钩钢丝绳应抽掉,如图14-23所示。

图14-23 用铁路平板车运输起重机

1-载重平板;2-道木垛;3-三角木;4-绳索;5-高凳;6-中间起重臂;7-辅助平板

铁路运输大型起重机时,可向铁路运输部门申请凹形平板装载,以便顺利通过隧道。

14-2-1-5 履带起重机的稳定性验算

履带起重机在进行超负荷吊装或接长吊杆时,需进行稳定性验算,以保证起重机在吊装中不会发生倾覆事故。

起重机接长起重臂后的稳定性计算,可近似地按力矩等量换算原则求出起重臂接长后的允许起重量Q'(图14-24),这样,接长起重臂后,如吊装荷载不超过Q',起重机即可满足稳定性的要求。

图14-24 用力矩等量换算原则计算起重机接长起重臂后的允许起重量 由ΣMA=0,得

化简,得 (14-25)

式中 R'——接长起重臂后的最小回转半径;

R——起重机原有最大臂长的最小回转半径; G'——起重臂在中部接长后,端部增长部分的重力; Q——起重机原有性能表规定的最大臂长时的最大起重力。

履带起重机的稳定性虽经理论验算,但在正式吊装前必须经实际试吊验证。 14-2-1-6 履带起重机的起重臂验算

当进行超负荷吊装或接长起重臂吊装时,需对起重臂进行工作状态下和非工作状态下的强度和稳定验算,其验算项目为:

(1)在起重平面内,对顶端截面进行强度验算,对中部截面进行稳定验算,此时,吊杆按两端铰支的杆件考虑;

(2)在起重臂旋转平面(垂直于起重平面)内,对起重臂根部进行强度验算和稳定验算,此时,起重臂按一端固定一端自由的杆件考虑;

(3)顶端截面、中部截面和根部截面的单肢稳定验算; (4)缀条的稳定验算;

(5)起扳起重臂时的连接验算。

14-2-2 汽车起重机 14-2-2-1 概述

汽车起重机按起重量大小分为轻型、中型和重型三种。起重量在20t以内的为轻型,50t及以上的为重型;按起重臂形式分为桁架臂或箱形臂两种;按传动装置形式分为机械传动、电力传动、液压传动三种。表14-39为按传动装置形式进行的分类和表示方法。

汽车起重机型号分类及表示方法 表14-39

类 起重机械 组 型 代号 Q QY QD 代号含义 机械式汽车起重机 液压式汽车起重机 电动式汽车起重机 主要参数 名称 最大额定起重量 单位 t 机械式 汽车起重机 液压式Y(液) Q(起) 电动式D(电) 14-2-2-2 轻型汽车起重机

轻型汽车起重机的生产厂家很多。相同型号者,其技术性能和起重特性相近,但不完全相同。

现将北京起重机械厂、徐州重型机械厂、长江起重机厂生产的8t、12t、16t的汽车起重机的主要技术性能和起重特性列于表14-40~表14-43中。

几种轻型汽车起重机主要技术性能 表14-40

QY8E型(北京)汽车起重机起重特性 (支腿全伸,侧向和后向作业) 表14-41

注:额定起重量包括吊钩自重68kg。

QY12型(长江)汽车起重机起重特性 (支腿全伸,侧向和后向作业) 表14-42

QY16型(徐州)汽车起重机起重特性 (支腿全伸,侧向和后向作业) 表14-43

注:装副臂时,主吊钩起重量应减去400kg。

14-2-2-3 中型汽车起重机

中型汽车起重机的主要规格有20t、25t、32t、40t,其主要技术性能和起重特性见表14-44~表14-49。

几种中型(20~40t)汽车起重机主要技术性能 表14-44

QY20B/20R/20H型(北京)汽车起重机起重特性 (支腿全伸,侧向和后向作业) 表14-45

注:表中数值不包括吊钩及吊具自重。

QY25A(徐州)汽车起重机主臂起重特性 (支腿全伸,侧向和后向作业) 表14-46

QY25A(徐州)汽车起重机副臂起重特性 (支腿全伸,侧向和后向作业) 表14-47

QY32型(徐州)汽车起重机起重特性 (支腿全伸,侧向和后向作业) 表14-48

注:表中起重量包括吊钩自重(主钩350kg,副钩70kg)。

QY40型(长江)汽车起重机起重特性 (支腿全伸,侧向和后向作业) 表14-49

14-2-2-4 重型汽车起重机

重型汽车起重机的主要规格有50t、75t、125t,其主要技术性能和起重特性见表14-50~14-55。

重型(50t以上)汽车起重机主要技术性能 表14-50

QY50(TG500E)型(北京)汽车起重机起重特性 (支腿全伸,侧向和后向作业) 表14-51

注:表中起重量包括吊钩及吊具的自重(主钩重500kg,副钩重100kg)。

QY75型汽车起重机主臂起重特性 (支腿全伸,侧向和后向作业) 表14-52

注:1.表中所列起重量包括吊钩自重;

2.起重臂处于前向作业时,其额定起重量为表中数值的50%。

QY75型汽车起重机副臂起重特性 (支腿全伸,侧向和后向作业) 表14-53

注:同表14-52。

QY125型(长江)汽车起重机主臂起重特性 (支腿全伸,全回转360°,配重11.5t) 表14-

注:1.表中起重量包括吊钩自重(吊钩重:125t/1690kg、75t/960kg、30t/500kg、20t/360kg)。

2.装用副臂时,额定起重量应减去副臂自重。

QY125型(长江)汽车起重机副臂起重特性

(支腿全伸,全回转360°,配重11.5t) 表14-55

注:同表14-。

14-2-2-5 部分国外汽车起重机

部分国外汽车起重机的主要技术性能见表14-56~表14-60。

几种国外汽车起重机主要技术性能 表14-56

加藤NK209型汽车起重机起重特性 (支腿全伸,侧向和后向作业) 表14-57

加藤NK400型汽车起重机额定起重量(t) (支腿全伸,侧向和后向作业) 表14-58

注:1.表中起重量包括吊钩及吊具的自重。当使用带伸出副臂的臂杆时,不仅要扣除吊钩、吊具的自重,还要扣除2700kg。

2.表中工作幅度是包括臂杆的变形量在内的实际值,副臂的作业幅度是在完全伸出的臂杆上装好副臂进行作业时的数值。如在未完全伸出的臂杆上装好副臂进行作业时,应只以臂杆仰角为依据。

3.严禁将臂杆降到表中规定的最小臂杆仰角以下。

4.吊钩的最小倍率,应在单股钢丝绳的起重量不超过6700kg的范围内加以决定。

加藤NK750型汽车起重机额定起重量(t) (支腿全伸,侧向和后向作业) 表14-59

注:1 .表中起重量包括吊钩及吊具的自重:

主钩(75t)700kg;第2副钩(45t)400kg;第3副钩(26t)300kg;第4副钩(13t)230kg;第5副钩(6t)150kg。

2.伸出副臂使用主臂时,要从表列起重量中减去2500kg,折回副臂时应从表列起重量中减去如下数值:13m臂-500kg;20m臂-400kg;27m臂-300kg;33m臂-200kg;43m臂-100kg。

柯尔斯L3000B型汽车起重机起重特性 (支腿全伸、配重30t) 表14-60

14-2-2-6 汽车起重机的使用要点

1.起重机行驶和工作的场地应保持平坦坚实,并应与沟渠、基坑保持安全距离。

2.作业前,应全部伸出支腿,并在撑脚板下垫方木,调整机体使回转支承面的倾斜度在无载荷时不大于1/1000(水准泡居中)。支腿有定位销的必须插上。底盘为弹性悬挂的起重机,放支腿前应先收紧稳定器。

3.作业中严禁扳动支腿操纵阀。调整支腿必须在无载荷时进行,并将起重臂转至正前或正后方可再行调整。

4.起重臂伸缩时,应按规定程序进行,在伸臂的同时应相应下降吊钩。当器发出警报时,应立即停止伸臂。起重臂缩回时,仰角不宜太小。

5.起重臂伸出后,出现前节臂杆的长度大于后节伸出长度时,必须进行调整,

消除不正常情况后,方可作业。

6.起重臂伸出后,或主副臂全部伸出后,变幅时不得小于各长度所规定的仰角。

7.汽车式起重机起吊作业时,汽车驾驶室内不得有人,重物不得超越驾驶室上方,且不得在车的前方起吊。

8.作业中发现起重机倾斜、支腿不稳等异常现象时,应立即使重物下降落在安全的地方,下降中严禁制动。

9.重物在空中需要较长时间停留时,应将起升卷筒制动锁住,操作人员不得离开操纵室。

10.起吊重物达到额定起重量的90%以上时,严禁同时进行两种及以上的操作动作。

11.作业后,应将起重臂全部缩回放在支架上,再收回支腿。吊钩应用专用钢丝绳挂牢;应将车架尾部两撑杆分别撑在尾部下方的支座内,并用螺母固定;应将阻止机身旋转的销式制动器插入销孔,并将取力器操纵手柄放在脱开位置,最后应锁住起重操纵室门。

12.行驶前,应检查并确认各支腿的收存无松动,轮胎气压应符合规定。行驶时水温应在80~90℃范围内,水温未达到80℃时,不得高速行驶。

13.行驶时应保持中速,不得紧急制动,过铁道口或起伏路面时应减速,下坡时严禁空档滑行,倒车时应有人监护。

14.行驶时,严禁人员在底盘走台上站立或蹲坐,并不得堆放物件。

14-2-4 塔式起重机

14-2-4-1 塔式起重机的类型

塔式起重机按有无行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,后者按其行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;按其变幅方式可分为水平臂架小车变幅和动臂变幅两种;按其安装形式可分为自升式、整体快速拆装和拼装式三种。目前,应用最广的是下回转、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将逐渐淘汰。

塔式起重机型号分类及表示方法见表14-63。

塔式起重机型号分类及表示方法(ZBJ 04008-88) 表14-63

14-2-4-2 下回转快速拆装塔式起重机

下回转快速拆装塔式起重机都是600kN·m以下的中小型塔机。其特点是结构简单,重心低,运转灵活,伸缩塔身可自行架设,速度快,效率高,采用整体拖运,转移方便。适用于砖混砌块结构和大板建筑的工业厂房、民用住宅的垂直运输作业。

1.主要技术性能

下回转快速拆装塔式起重机的主要技术性能见表14-。

下回转快速拆装塔式起重机主要技术性能 表14-

2.外形结构及起重特性

几种常用的下回转快速拆装塔式起重机的外形结构及起重特性见图14-25~图14-28。

图14-25 QT16型塔式起重机外形结构及起重特性

①-起重量与幅度关系曲线;②-起升高度与幅度关系曲线

图14-26 QT25型塔式起重机外形结构及起重特性

标准状态-幅度13m,吊钩高度15m,臂根铰点高度14.1m;状态I-幅度16m,吊钩高度19.7m,

臂根铰点高度17.5m;状态II-幅度20m,吊钩高度23m,臂根铰点高度21m

图14-27 QT40型塔式起重机外形结构及起重特性

图14-28 QTG60型塔式起重机外形结构及起重特性

14-2-4-3 上回转塔式起重机

除老产品TQ60/80型外,当前主要厂家生产的上回转塔式起重机均采用液压顶升接高(自升)、水平臂小车变幅装置。这种塔机通过更换辅助装置可改成固定式、轨道行走式、附着式、内爬式等。

1.主要技术性能

上回转自升塔式起重机的主要技术性能见表14-65。

上回转自升塔式起重机主要技术性能 表14-65

①TQ60/80型是轨道行走、上回转、可变塔高(非自升)塔式起重机。

2.外形结构和起重特性

几种常用的上回转塔式起重机的外形结构和起重特性如图14-29~图14-33所示。

(1)TQ60/80型塔式起重机

该型塔机是一种能改变塔身高度的上回转塔式起重机,曾经是使用最广泛的机型,现逐渐被自升式代替,其外形结构和起重特性如图14-29所示。

图14-29 TQ60/80型塔式起重机的外形结构和起重特性

(2)QTZ63型塔式起重机

QTZ63型塔式起重机是水平臂架,小车变幅,上回转自升式塔式起重机,具有固定、附着、内爬等多种功能。式起升高度为41m,附着式起升高度达101m,可满足32层以下的高层建筑施工。该机最大起重臂长为48m,额定起重力矩为617kN·m(63t·m),最大额定起重量为6t,作业范围大,工作效率高。图14-30所示为QTZ63型塔式起重机的外形结构和起重特性。

图14-30 QTZ63型塔式起重机的外形结构和起重特性

(3)QT80型塔式起重机

QT80型是一种轨行、上回转自升塔式起重机,目前,生产厂家很多,在建筑施工中使用比较广泛。现以QT80A型为例,将其外形结构和起重特性示于图14-31中。

图14-31 QT80A型塔式起重机的外形结构和起重特性

(4)QTZ100型塔式起重机

QTZ100型塔式起重机具有固定、附着、内爬等多种使用形式,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。该塔机基本臂长为m,额定起重力矩为10OOkN·m(约100t·m),最大额定起重量为8t;加长臂为60m,可吊1.2t,可以满足超高层建筑施工的需要。其外形如图14-32所示,起重性能见表14-66。

图14-32 QTZ100型塔式起重机的外形

(a)式;(b)附着式(120m)

QTZ100型塔式起重机的起重特性 表14-66

注:起升滑车组倍率a=2时,最大起重量为4t。

(5)FO/23B型塔式起重机

FO/23B型是由北京、四川、沈阳等建筑机械厂联合引进法国POTAIN公司生产技术的产品,起重臂可拼成30m、35m、40m、45m、50M等五种长度,并可组合

成轨行、附着、固定、爬升等多种工作方式,其外形如图14-33所示,起重特性如表14-67。

图14-33 FO/23B型塔式起重机 FO/23B型塔式起重机的起重性能 表14-67

注:1.表中l—臂长,R—工作幅度,Q—起重量。

2.表中起重量系采用DM型吊钩的数值;使用SM型吊钩时,各幅度的起重量应增加0.3t,但最大起重量为5t。

(6)H3/36B型塔式起重机

H3/36B型是四川建筑机械厂引进法国POTAIN公司生产技术的产品,起重臂可拼装成40 ~60m五种长度,塔身采用内外两组结构,内塔身能上、下滑升,最

大工作幅度为60m,起重载荷可达120kN,起重力矩可达2950kN·m,是目前国内生产的起重力矩最大的塔式起重机。其起重特性见表14-68。

H3/36B型塔式起重机起重性能 表14-68

注:1.表中a为起重滑车组的倍率。

2.表中起重量系采用DM型吊钩的数值;使用SM型吊钩时,各幅度的额定起重量应增加0.4t,但不超过6t。

14-2-4-4 部分国外自升塔式起重机

部分国外自升塔式起重机的主要技术性能见表14-69。

部分国外自升塔式起重机主要技术性能 表14-69

14-2-4-5 塔式起重机的安装、拆除与转移

1.塔式起重机安装前的基础准备

塔式起重机的基础有轨道基础和混凝土基础两种。轨道基础施工应符合下列要求:

(1)路基承载能力:轻型(起重量30kN以下)应为60~100kPa;中型(起重量31~150kN)应为101~200kPa;重型(起重量150kN以上)应为200kPa以上;

(2)每间隔6m应设轨距拉杆一个,轨距允许偏差为公称值的1/1000,且不超过±3mm;

(3)在纵横方向上,钢轨顶面的倾斜度不得大于1/1000;

(4)钢轨接头间隙不得大于4mm,并应与另一侧轨道接头错开,错开距离不得小于1.5m,接头处应架在轨枕上,两轨顶高度差不得大于2mm;

(5)距轨道终端lm处必须设置缓冲止挡器,其高度不应小于行走轮的半径。在距轨道终端2m处必须设置限位开关碰块;

(6)鱼尾板连接螺栓应紧固,垫板应固定牢靠。 塔式起重机的混凝土基础应符合下列要求: (1)混凝土强度等级不低于C35; (2)基础表面平整度允许偏差1/1000;

(3)埋设件的位置、标高和垂直度以及施工工艺符合出厂说明书要求。 当塔式起重机安装在建筑物基坑内底板上时,须对底板进行抗冲切强度验算,一般应加密纵横向配筋,并增加底板厚度。

当塔式起重机安装在坑侧支护结构上,必须对支护结构的强度和稳定性进行验算,如不满足安全要求,须对支护结构进行加固。

当塔式起重机安装在坑侧土地面上时,安装地点须与基坑保持一定安全距离,并应对坑侧土体进行抗滑动、抗倾覆验算和抗整体滑动验算,如不满足安全要求,须采取支护措施或采用桩基础。

塔式起重机的轨道两旁、混凝土基础周围应修筑边坡和排水设施。 塔式起重机的基础施工完毕,经验收合格后方可使用。 2.塔式起重机的安装与拆除方法

塔式起重机的安装方法根据起重机的结构型式、质量和现场的具体情况确定,一般有整体自立法、旋转起扳法、立装自升法三种。同一台塔式起重机的拆除方法和安装方法相同,仅程序相反。

(1)整体自立法的安装步骤

整体自立法系利用本身设备完成安装作业,适用于轻、中型下回转塔式起重机。现以QT1-2型塔式起重机为例,介绍其安装步骤如下(图14-34):

图14-34 QT1-2型塔式起重机安装步骤(整体自立法)

1-拖运牵引杆;2-起重机行走架;3-前行走轮; 4-前拖行轮;5-后拖行轮;6-起重机变幅滑车组

安装前,先对设备和铺设的轨道进行全面检查,确认无误后方可进行安装。 1)在离安装点5m以外,设置临时电源。拆除起重机的牵引杆,检查和拧紧各部位的螺栓;检查起升和变幅卷扬机制动器,确认无误后,支起导轮架和滑轮架(图14-34a)。

2)开动变幅卷扬机,使起重机行走架缓慢倾斜,并使前行走轮徐徐落在轨道上,拆下前拖行轮,使其移出轨道(图14-34 b)。

3)缓慢松开变幅卷扬机制动器,使起重机后行走轮缓慢落在轨道上(图14-34c)。然后将回转机构减速器极限力矩器锁盖打开,调整弹簧,使摩擦盘紧密接触,并用夹轨钳夹牢钢轨。将4m3砂子装入配重箱,并将箱门锁好。解开起重臂与拖行轮间连接杆,并对起重机各部再进行一次全面检查和润滑。

4)开动变幅卷扬机起立塔身(图14-34d)。塔身立起后,用销钉将塔身与

回转平台连成一体,并用两个千斤顶顶紧(图14-34e)。

5)拆开塔身与起重臂间连接杆,继续开动变幅卷扬机,拉起起重臂直至水平位置(图14-34f)。

6)松开夹轨钳,拆除拉板和松开千斤顶,调整回转机动极限力矩器弹簧。然后对各机构再进行一次全面检查和润滑,安装工作即告完成。

(2)旋转起扳法

旋转起扳法一般适用于需要解体转移而非自升的塔式起重机。此法一般利用轻型汽车起重机辅助,在工地上进行组装,利用自身起升机构使塔身旋转而直立。现以TQ60/80型塔式起重机为例,简述其步骤如下(图14-35):

1)按要求铺设轨道并埋设起扳塔身的地锚(图14-35a )。 2)安装行走台车、门架于轨道上并安装压重。

图14-35 用旋转起扳法安装塔式起重机

3)组装塔身并安置于起扳起始位置处,将塔身下端与门架铰耳相连接(图14-35b)。

4)组装起重臂并安装就位,在其头部装上变幅拉杆,另一端通过拉索与地锚连接。

5)在塔身与臂杆之间穿绕起扳塔身滑车组,并在臂杆顶端和塔身顶端捆绑缆风。吊杆顶端缆风的下端与150kN地锚连接;塔顶缆风的下端绕在50kN地锚环上,作下落塔身之用。

6)竖立塔身。开动卷扬机将臂杆拉起至其仰角为45°~60°时止,然后收紧并固定好缆风(图14-35c)。再开动卷扬机,塔身便逐渐被拉起。当塔身离开枕木垛50cm时刹车进行检查。如无异常情况,继续开动卷扬机使塔身缓慢立起。当塔身接近竖直时,应稍收紧拴于塔顶的缆风进行保险,并与卷扬机配合使塔身缓慢地就位。

7)开动起重卷扬机,将平衡臂与塔帽连接并用拉绳固定,装上平衡重。 8)提升起重臂,穿绕变幅钢丝绳并安装就位。 (3)立装自升法。

此法适用于自升式塔式起重机。主要做法为用其他起重机(辅机)将所要安装的塔式起重机,除塔身中间节以外的全部部件,立装于安装位置,然后用本身的自升装置安装塔身中间节。立装自升法的安装步骤如图14-36所示。中间节(标准节)的安装方法见第14-2-4-6节塔式起重机的塔身升降、附着及内爬升。

图14-36 立装自升法安装塔式起重机的步骤(未包括塔身中间节)

(a)安装台车;(b)安装爬升架;(c)吊装塔架;(d)安装平衡臂;(e)安装起重臂

3.塔式起重机装拆作业注意事项

(1)起重机的拆装必须由取得建设行政主管部门颁发的拆装资质证书的专业队进行,并应有技术和安全人员在场监护。

(2)起重机拆装前,应按照出厂有关规定,编制拆装作业方法、质量要求和安全技术措施,经企业技术负责人审批后,作为拆装作业技术方案,并向全体作业人员交底。

(3)起重机的金属结构、轨道及所有电气设备的金属外壳,应有可靠的接地装置,接地电阻不应大于4Ω。

(4)起重机的拆装作业应在白天进行。当遇大风、浓雾和雨雪等恶劣天气时,应停止作业。

(5)指挥人员应熟悉拆装作业方案,遵守拆装工艺和操作规程,使用明确的指挥信号进行指挥。所有参与拆装作业的人员,都应听从指挥,如发现指挥信号不清或有错误时,应停止作业,待联系清楚后再进行。

(6)拆装人员在进入工作现场时,应穿戴安全保护用品,高处作业时应系好安全带,熟悉并认真执行拆装工艺和操作规程,当发现异常情况或疑难问题时,应及时向技术负责人反映,不得自行其是,应防止处理不当而造成事故。

(7)在拆装上回转、小车变幅的起重臂时,应根据出厂说明书的拆装要求进行,并应保持起重机的平衡。

(8)采用高强度螺栓连接的结构,应使用原厂制造的连接螺栓,自制螺栓应有质量合格的试验证明,否则不得使用。连接螺栓时,应采有扭矩扳手或专用扳手,并应按装配技术要求拧紧。

(9)在拆装作业过程中,当遇天气剧变、突然停电、机械故障等意外情况,短时间不能继续作业时,必须使已拆装的部位达到稳定状态并固定牢靠,经检查确认无隐患后,方可停止作业。

(10)安装起重机时,必须将大车行走缓冲止挡器和限位开关碰块安装牢固可靠,并应将各部位的栏杆、平台、扶杆、护圈等安全防护装置装齐。

(11)在拆除因损坏或其他原因而不能用正常方法拆卸的起重机时,必须按照技术部门批准的安全拆卸方案进行。

(12)起重机安装过程中,必须分阶段进行技术检验。整机安装完毕后,应进行整机技术检验和调整,各机构动作应正确、平稳、无异响,制动可靠,各安全装置应灵敏有效;在无载荷情况下,塔身和基础平面的垂直度允许偏差为4/1000,经分阶段及整机检验合格后,应填写检验记录,经技术负责人审查签证后,方可交付使用。

4.塔式起重机的转移

塔式起重机转移前,要按照安装的相反顺序,采用相似的方法,将塔机降下或解体,然后进行整体拖运或解体运输。

(1)采用整机拖运的下回转塔机,轻型的大多采用全挂式拖运方式,中型及重型的则多采用半挂式拖运方式。拖运的牵引车可利用载重汽车或平板拖车的牵引车。由于整机拖运长度超限,在拖运中必须注意下列各点:

1)拖运前,必须对拖运路线进行勘察,对路面宽度、弯道半径、架空电线、路面起伏等情况作充分了解,根据实际情况采取相应的安全措施。

2)路面宽度小于7m,弯道半径小于10m,架空电线低于4.5m,桥涵孔洞净

空高度小于4.5m,桥梁承载力低于15t者,均不能通行。

3)拖运前,应为拖运列车配齐尾灯和制动器,并在牵引车上装适当配重。 4)拖运速度不得超过25km/h,通过弯道时更应低速缓行,并有专人负责地面指挥使拖运列车顺利通过。

5)在拖运途中,必须随时注意检查,发现异常现象应及时排除。 (2)自升塔式起重机及TQ60/80型等上回转塔机都必须解体运输。为了便利装卸运输,缩短组装及安装时间,在拆卸塔机时,不需全部解体,而是分解为若干组件,如将整个底架保留成一体。也可根据结构部件尺寸的特点,把臂架节塞装到塔身标准节里,从而压缩运输空间和降低运输费用。由于自升塔式起重机高大,组件的重量和轮廓尺寸都比较大,必须用平板拖车运输,以汽车起重机配合装卸。

14-2-4-6 塔式起重机的塔身升降、附着及内爬升

1.顶升接高(自升)与降落 (1)顶升作业步骤

自升式塔式起重机的顶升接高系统由顶升套架、引进轨道及小车、液压顶升机组等三部分组成。

顶升接高的步骤如下(图14-37):

图14-37 自升式塔式起重机的顶升接高过程

(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)塔顶与塔身联成整体 1-顶升套架;2-液压千斤顶;3-承座;4-顶升横梁; 5-一定位销;6-过渡节;7-标准节;8-摆渡小车

1)回转起重臂使其朝向与引进轨道一致并加以销定。吊运一个标准节到摆渡小车上,并将过渡节与塔身标准节相连的螺栓松开,准备顶升(图14-37a)。

2)开动液压千斤顶,将塔机上部结构包括顶升套架约上升到超过一个标准节的高度;然后用定位销将套架固定,于是塔式起重机上部结构的重量就通过定位箱传递到塔身(图14-37b)。

3)液压千斤顶回缩,形成引进空间,此时将装有标准节的摆渡小车开到引进空间内(图14-37c)。

4)利用液压千斤顶稍微提起待接高的标准节,退出摆渡小车;然后将待接高的标准节平稳地落在下面的塔身上,并用螺栓连接(图14-37d)。

5)拔出定位销,下降过渡节,使之与已接高的塔身联成整体(图14-37e)。 塔身降落与顶升方法相似,仅程序相反。 (2)升降作业注意事项

1)在升降作业过程中,必须有专人指挥,专人照看电源,专人操作液压系统,专人紧固螺栓。非操作人员不得登上爬升套架的操作平台,更不得启动液压系统的泵、阀开关或其他电气设备。

2)升降作业应尽量在白天进行。特殊情况需在夜间作业时,必须备有充分的照明。

3)风力在四级以上时,不得进行升降作业。在作业过程中如风力突然加大时,必须立即停止作业,并紧固连接螺栓。

4)顶升前应预先放松电缆,其长度宜大于顶升总高度,并应紧固好电缆卷筒下降时应适时收紧电缆。

5)顶升过程中,应将回转机构制动住,严禁回转塔身及其他作业。 6)升降时,必须调整好顶升套架滚轮与塔身标准节的间隙,并应按规定使起重臂和平衡臂处于平衡状态,并将回转机构制动住,当回转台与塔身标准节之间的最后一处连接螺栓(销子)拆卸困难时,应将其对角方向的螺栓重新插入,再采取其他措施。不得以旋转起重臂动作来松动螺栓(销子);

7)升降时,顶升撑脚(爬爪)就位后,应插上安全销,方可继续下一动作; 8)升降完毕后,各连接螺栓应按规定扭力紧固,液压操纵杆回到中间位置,并切断液压升降机构电源。

2.附着

自升塔式起重机的塔身接高到设计规定的高度后,须使用锚固装置将塔身与建筑物相联结(附着),以减少塔身的自由高度,保持塔机的稳定性,减小塔身内力,提高起重能力。锚固装置由附着框架、附着杆和附着支座组成,如图14-38所示。

图14-38 锚固装置的构造

1-附着框架;2-附着杆;3-支座;4-顶紧螺栓;5-加强撑

塔式起重机的附着应按使用说明书的规定进行,一般应注意下列几点: (1)根据建筑施工总高度、建筑结构特点及施工进度要求制定附着方案。 (2)起重机附着的建筑物,其锚固点的受力强度应满足起重机的设计要求。附着杆系的布置方式、相互间距和附着距离等,应按出厂使用说明书规定执行。有变动时,应另行设计;

(3)装设附着框架和附着杆件,应采用经纬仪测量塔身垂直度,并应采用附着杆进行调整,在最高锚固点以下垂直度允许偏差为2/1000;

(4)在附着框架和附着支座布设时,附着杆倾斜角不得超过10°; (5)附着框架宜设置在塔身标准节连接处,箍紧塔身。塔架对角处在无斜撑时应加固;

(6)塔身顶升接高到规定锚固间距时,应及时增设与建筑物的锚固装置。塔身高出锚固装置的自由端高度,应符合出厂规定;

(7)起重机作业过程中,应经常检查锚固装置,发现松动或异常情况时,

应立即停止作业,故障未排除,不得继续作业;

(8)拆卸起重机时,应随着降落塔身的进程拆卸相应的锚固装置。严禁在落塔之前先拆锚固装置;

(9)遇有六级及以上大风时,严禁安装或拆卸锚固装置;

(10)锚固装置的安装、拆卸、检查和调整,均应有专人负责,工作时应系安全带和戴安全帽,并应遵守高处作业有关安全操作的规定;

(11)轨道式起重机作附着式使用时,应提高轨道基础的承载能力和切断行走机构的电源,并应设置阻挡行走轮移动的支座。

(12)应对布设附着支座的建筑物构件进行强度验算(附着荷载的取值,一般塔机使用说明书均有规定),如强度不足,须采取加固措施。构件在布设附着支座处应加配钢筋并适当提高混凝土的强度等级。安装锚固装置时,附着支座处的混凝土强度必须达到设计要求。附着支座须固定牢靠,其与建筑物构件之间的空隙应嵌塞紧密。

3.内爬升 (1)概述

内爬升塔式起重机是一种安装在建筑物内部(电梯井或特设空间)的结构上,依靠爬升机构随建筑物向上建造而向上爬升的起重机。适用于框架结构、剪力墙结构等高层建筑施工。一般内爬式塔式起重机的外形如图14-39所示。

图14-39 内爬升塔式起重机外形

1-十字框架底盘;2-爬升塔身;3-控制室;4-主臂;5-主臂拉索;6-回转台;

7-塔顶;8-平衡臂拉索;9-压铁;10-平衡嘴;11-延伸塔身;12-吊钩

(2)爬升过程

内爬升塔式起重机的爬升过程如图14-40所示。

图14-40 内爬式塔式起重机爬升过程

(a)开始工作、夹爪接合;(b)下部夹爪放松、上部提升;(c)走完行程、下部夹爪接合;

(d)上部夹爪放松,油缸下降;(e)上部夹爪接合、恢复到图(a)位置。 重复上述动作,不断提升到要求位置,塔式起重机下降时可反向操作。

1-上夹爪;2-下夹爪;3-液压顶升装置;4-塔身立杆

(3)爬升作业注意事项

1)内爬升作业应在白天进行。风力在五级及以上时,应停止作业; 2)内爬升时,应加强机上与机下之间的联系以及上部楼层与下部楼层之间的联系,遇有故障及异常情况,应立即停机检查,故障未排除,不得继续爬升;

3)内爬升过程中,严禁进行起重机的起升、回转、变幅等各项动作; 4)起重机爬升到指定楼层后,应立即拔出塔身底座的支承梁或支腿,通过内爬升框架固定在楼板上,并应顶紧导向装置或用楔块塞紧;

5)内爬升塔式起重机的固定间隔不宜小于3个楼层;

6)对固定内爬升框架的楼层楼板,在楼板下面应增设支柱做临时加固。搁置起重机底座支承梁的楼层下方两层楼板,也应设置支柱做临时加固;

7)每次内爬升完毕后,楼板上遗留下来的开孔,应立即采用钢筋混凝土封闭;

8)起重机完成内爬升作业后,应检查内爬升框架的固定、底座支承梁的紧固以及楼板临时支撑的稳固等,确认可靠后,方可进行吊装作业。

14-2-4-7 塔式起重机的使用要点

1.塔式起重机作业前应进行下列检查和试运转:

(1)轨道基础应平直无沉陷,接头联结螺栓及道钉无松动;

(2)各安全装置、传动装置、指示仪表、主要部位连接螺栓、钢丝绳磨损情况、供电电缆等必须符合有关规定;

(3)按有关规定进行试验和试运转。

2.当同一施工地点有两台以上起重机时,应保持两机间任何接近部位(包括吊重物)距离不得小于2m。

3.在吊钩提升、起重小车或行走大车运行到限位装置前,均应减速缓行到停止位置,并应与限位装置保持一定距离(吊钩不得小于1m,行走轮不得小于2m)。严禁采用限位装置作为停止运行的控制开关。

4.动臂式起重机的起升、回转、行走可同时进行,变幅应单独进行。每次变幅后应对变幅部位进行检查。允许带载变幅的,当载荷达到额定起重量的90%及以上时,严禁变幅。

5.提升重物,严禁自由下降。重物就位时,可采用慢就位机构或利用制动器使之缓慢下降。

6.提升重物作水平移动时,应高出其跨越的障碍物0.5m以上。 7.装有上下两套操纵系统的起重机,不得上下同时使用。

8.作业中如遇六级及以上大风或阵风,应立即停止作业,锁紧夹轨器,将回转机构的制动器完全松开,起重臂应能随风转动。对轻型俯仰变幅起重机,应将起重臂落下并与塔身结构锁紧在一起。

9.作业中,操作人员临时离开操纵室时,必须切断电源,锁紧夹轨器。

10.起重机载入专用电梯严禁超员,其断绳保护装置必须可靠。当起重机作业时,严禁开动电梯。电梯停用时,应降至塔身底部位置,不得长时间悬在空中。

11.作业完毕后,起重机应停放在轨道中间位置,起重臂应转到顺风方向,并松开回转制动器,小车及平衡重应置于非工作状态,吊钩宜升到离起重臂顶端2~3m处。

12.停机时,应将每个控制器拨回零位,依次断开各开关,关闭操纵室门窗,下机后,应锁紧夹轨器,使起重机与轨道固定,断开电源总开关,打开高空指示灯。

13.动臂式和尚未附着的自升式塔式起重机,塔身上不得悬挂标语牌。 14.每月或连续大雨后,应及时对轨道基础进行全面检查,检查内容包括:轨距偏差,钢轨顶面的倾斜度,轨道基础的弹性沉陷,钢轨的不直度及轨道的通过性能等。对混凝土基础,应检查其是否有不均匀的沉降。

15.混凝土基础的不均匀沉降量应满足基础表面倾斜度或钢轨顶面倾斜度不大于1/1000的要求(参见本章第14-2-4-5节)。如不均匀沉降量超过允许值,应查明原因并采取措施予以处理。造成不均匀沉降的原因一般有附近地面低洼集水和地基软弱两种,处理措施有:如基础附近地面低洼,应排去集水、挖去淤泥,垫高地面并确保排水通畅;对软弱地基应根据实际情况采取换填法、挤密桩法或灰土墙、锚杆法等措施处理。

14-2-4-8 固定式塔式起重机的地基与基础

1.基础形式

固定式塔式起重机采用钢筋混凝土基础,由C35混凝土和HPB235或HRB335钢筋浇筑而成,有整体式、分离式和灌注桩承台式钢筋混凝土基础等形式。

整体式可分为方块式和X形式;分离式又可分为双条式和四个分块式。方块整体式和四个分离方块式常用作1000kN·m以上自升塔吊的基础,其构造和功能见表14-70。而X形和双条形基础,则用于400~600kN·m级塔吊。

两种固定式混凝土基础构造、功能及应用范围对比表 表14-70

分类 整体式混凝土基础 分离式混凝土基础 简图 1.将塔吊自重及由外荷载产生的作用力(倾覆力矩、水平力、垂直力)传给地基; 功能 2.起压载和锚固作用,保证塔吊具有抵抗整机倾覆的稳定性 1.塔身节通过预埋件固定在混凝土基础上; 构造2.混凝土用量大; 特点 3.技术要求高,预埋件的位置及标高必须经过仔细测量校正,始能保证塔身垂直度符合要求 适用1.设于建筑物内部的塔吊基础; 范围 2.与建筑结构联成一体的混凝土基础 1-地脚螺栓;2-垫板;3-混凝土; 4-钢筋;5-灰土层;6-虚土压实层 1.承受塔吊自重以及由外荷载产生的作用力,并传至地基; 2.略起压载作用和增强抗倾覆稳定性的作用 1.塔机底架直接坐在混凝土基础上,无需复杂的预埋件; 2.混凝土用量比较少; 3.四块混凝土基础表面标高微有差异时,可通过设置垫片进行微调 1.设于建筑物外部的附着式塔吊、固式定塔吊的基础; 2.装有行走底架但无台车的塔吊 当高层建筑深基础施工阶段(例如浇筑钢筋混凝土底板),如确需在基坑近旁构筑附着式塔吊基础时,建议采用灌注桩承台式钢筋混凝土基础。灌柱桩的埋深可根据地质情况确定,桩的直径为φ800~1000mm。桩的中心距应与塔身尺寸相对应,承台应露出地表15~25cm,承台尺寸既要满足塔吊稳定性的需要,又应符合施工现场条件。图14-41为北京天伦饭店工程施工时256HC型塔吊的灌注桩承台混凝土基础构造示意图。

图14-41 灌注桩承台式钢筋混凝土基础示意图

2.地基计算

参照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)规定,塔式起重机的地基承载力计算方法如下:

(1)基础底面的压力,应符合下式要求: 当轴心荷载作用时

p≤fa (14-26)

式中 p——基础底面的平均压力值;

fa——地基承载力特征值。

当偏心荷载作用时,除符合式(14-26)要求外,尚应符合下式要求:

pmax≤1.2fa (14-27)

式中 pmax——基础底面边缘的最大压力值。

(2)基础底面的压力,按下列公式确定: 当轴心荷载作用时,

pFG (14-28) A式中 F——塔式起重机传至基础顶面的竖向力值;

G——基础自重和基础上的土重; A——基础底面面积。

当偏心荷载作用,偏心距e≤b/6时

pmaxFGM (14-29) AW式中 M——作用于基础底面的力矩;

W——基础底面的抵抗矩。

当偏心距e>b/6时(图14-42),pmax按下式计算:

pmax2(FG) (14-30) 3la式中 l——垂直于力矩作用方向的基础底面边长;

a——合力作用点至基础底面最大压力边缘的距离。 地基承载力特征值可由载荷试验或其他原位测试等方法确定。

图14-42 偏心荷载(e>b/6)下基础底压力计算图

3.分离式基础计算(图14-43)

图14-43 式混凝土基础

1-塔机支腿;2-支腿底座板;3-混凝土基础

按下列步骤进行: (1)确定基础埋置深度

根据现场地基的具体情况确定,一般塔机基础埋设深度为1~1.5m。 (2)计算基础底部所需面积A:

AFG (14-31) pa分离式基础承受轴心荷载,故基础底面可采用正方形,其边长a=A。 (3)确定基础高度

基础高度需满足抗冲切要求,可近似按下式计算:

hF (14-32)

0.6ftum式中 h——基础高度;

F——塔式起重机传至基础顶面的竖向力值; ft——混凝土抗拉强度设计值;

um——基础顶面荷载作用面积的周长,即塔机支腿底座板周长。 (4)配筋

基础配筋可参照上述《建筑地基基础设计规范》中“扩展基础”的构造要求确定,即:

1)受力钢筋的最小直径不应小于10mm;间距取100~200mm; 2)箍筋不小于8mm,间距取150~200mm。 必要时,按上述规范通过抗弯计算确定。 4.整体式基础计算

整体式基础计算除其自身强度需满足规范要求外,尚应满足防止塔式起重机倾覆和地基承载力的要求。

(1)防塔机倾覆计算

为防止塔机倾覆需满足下列条件:

eMtH•h1b (14-33)

FG3式中 e——偏心距,即地基反力的合力至基础中心的距离;

Mt——作用于塔身的不平衡力矩; H——作用于基础上的水平力; h——整体基础的高度; F——作用于基础顶面的竖向力; G——基础自重; b——基础宽度。 (2)地基承载力验算

整体式钢筋混凝土基础的地基承载力验算按本节公式(14-26)、(14-27)和(14-29)或(14-30)进行。

(3)配筋 同分离式基础。

14-2-4-9 附着式塔式起重机的附着计算

塔式起重机附着(锚固)装置的构造、内力和安装要求在使用说明书中均有叙述,因此,在塔机安装和使用中,使用单位按要求执行即可,不需再进行计算,只有当塔机安装位置至建筑物距离超过使用说明书规定,需增长附着杆(支承杆),或附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时,需进行附着计算。

塔式起重机的附着计算主要包括附着杆计算、附着支座连接计算和附着框架计算三个部分。

(1)附着杆计算

附着杆按两端铰支的轴心受压杆件计算。 1)附着杆内力

附着杆内力按说明书规定取用;如说明书无规定,或附着杆与建筑物连接的两支座间距改变时,则需进行计算。其计算要点如下:

①塔机按说明书规定与建筑物附着时,最上一道附着装置的负荷最大(图14-44),因此,应以此道附着杆的负荷作为设计或校核附着杆截面的依据。

图14-44 塔式起重机与建筑物附着情况简图

1-最上一道附着装置;2-建筑物

②附着式塔机的塔身可视为一个带悬臂的刚性支承连续梁,其内力及支座反..力计算简图如图14-45所示,计算方法参见本手册第2章:施工常用结构计算及《建筑结构力学》有关内容。

图14-45 塔身内力及支座反力计算简图

q1、q2-风荷载;M-力矩;N-轴向力;T(T')-由回转惯性力及风力产生的扭矩

③附着杆的内力计算应考虑两种情况:

计算情况I:塔机满载工作,起重臂顺塔身x-x轴或y-y轴,风向垂直于起重臂,如图14-46(a)所示;

计算情况II:塔机非工作,起重臂处于塔身对角线方向,风由起重臂吹向平衡臂,如图14-46(b)所示。

图14-46 附着杆内力计算的两种情况

(a)计算情况I;(b)计算情况II 1-锚固环;2-起重臂;3-附着杆;W-风力

④附着杆内力计算方法。附着杆内力按力矩平衡原理计算。 对于计算情况I(图14-47a):

图14-47 用力矩平衡原理计算附着杆内力

(a)计算情况I;(b)计算情况II

式中 T、T'——塔身在截面1-1处(最上一道附着装置处,见图14-44,以下

同)所承受的由于回转惯性力(包括起吊构件重、塔机回转部件自重产生的惯性力)而产生的扭矩与由于风力而产生的扭矩之和。风力按工作风压0.25kN/m2取用。|T|=|T'|,但方向相反,系考虑回转方向不同之故;

Vx、V'x——塔身在截面1-1处在x轴方向的剪力,|Vx|=|V'x|,方向相反,

原因同上;

Vy、V'y——塔身在截面1-1处在y轴方向的剪力,|Vy|=|V'y|,方向相反,

原因同上;

a、l1~l5——力臂,见图14-47a。

对于计算情况II(图14-47b)同样用力矩平衡原理,由ΣMB=0、ΣMC=0、ΣMO'=0,分别求得塔机在非工作状态下的RAC、RBC和RAD之值。需注意的是,此计算情况下无扭矩作用,风力按塔机使用地区的基本风压值计算2,Vx1、V'x1为非工作状态下的截面1-1处的剪力。

2)附着杆长细比计算

附着杆长细比λ不应大于100。实腹式附着杆的长细比按λ=l:r计算(l——附着杆长度;r——附着杆截面的最小惯性半径);格构式附着杆的长细比λ按《钢结构设计规范》计算,这里从略。

2

基本风压值由《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)查得,如北京、西安地区的墓本风压值为0.35kN/m2。

3)稳定性计算

附着杆的稳定性按下列公式计算:

Nf (14-34) A式中 N——附着杆所承受的轴心力,按使用说明书取用或由计算求得;

A——附着杆的毛截面面积;

φ——轴心受压杆件的稳定系数,按《钢结构设计规范》采用;

f——钢材的抗压强度设计值,按上述规范取用。 (2)附着支座连接计算

附着支座与建筑物的连接,目前多采用与预埋在建筑物构件上的螺栓相连接。预埋螺栓的规格、材料、数量和施工要求,塔机使用说明书一般也有规定。如无规定,可按下列要求确定:

1)预埋螺栓(以下简称螺栓)必须用Q235镇静钢制作。 2)附着的建筑物构件的混凝土强度等级不应低于C20。 3)螺栓的直径不宜小于24mm。

4)螺栓埋入长度和数量按下列公式计算:

0.75nπdlfτ=N (14-35)

式中 0.75——螺栓群不能同时发挥作用的降低系数;

n——螺栓数量; d——螺栓直径;

1——螺栓埋入混凝土长度;

fτ——螺栓与混凝土的粘接强度,对于C20混凝土取1.5N/mm2;对于

C30混凝土取3.0N/mm2;

N——附着杆轴向力,按使用说明书取用或计算求得。 5)上述计算结果,尚需符合下列要求:

①螺栓数量,单耳支座不得少于4只;双耳支座不得少于8只; ②螺栓埋入长度不应少于15d;

③螺栓埋入混凝土的一端应作弯钩并加焊横向锚固钢筋;

④螺栓的直径和数量尚应按《钢结构设计规范》验算其抗拉强度。

6)附着点应设在建筑物楼面标高附近。 (3)附着框架计算

附着框架按方形钢架计算,其计算简图如图14-48所示;为便于计算,可将其分解,如图14-49所示。图中P为作用于附着框架的荷载;根据最大单根附着杆内力计算,作用点为顶紧螺栓(附着框架与塔身连接用)与附着框架的接触点。具体计算方法可参阅建筑结构力学有关内容,这里从略。

图14-48 附着框架计算简图

图14-49 附着框架计算分解图

14-2-5 独脚拔杆

独脚拔杆按材料分有木独脚拔杆、钢管独脚拔杆和型钢格构式独脚拔杆三种。木独脚拔杆已很少使用;钢管独脚拔杆的起重力一般在300kN以内,起重高度在30m以内;格构式独脚拔杆的起重力可达1000kN,起重高度可达60m。独脚拔杆的缆风常用5~8根,缆风与地面夹角为30°~45°。大型独脚拔杆的缆风需施加初拉力,其数值可取在吊装中缆风最大拉力的30%~50%(用拉力表测定)。

14-2-5-1 钢管独脚拔杆的起重能力和附属设备

钢管独脚拔杆的起重能力和附属设备见表14-71。

钢管独脚拔杆的起重能力和附属设备 表14-71

14-2-5-2 格构式独脚拔杆

格构式独脚拔杆的构造如图14-50所示。

图14-50 格构式钢独脚拔杆

(a)全貌;(b)顶部构造;(c)支座构造;(d)中间节构造

格构式独脚拔杆一般均制作成若干节,以便于运输,吊装中根据安装高度及构件重量组成需要长度。

缆风、滑车组和拔杆的连接,均采用在拔杆上焊接吊环用卡环连接,缆风必须经过计算,并要穿滑车组用卷扬机或倒链施加初拉力。缆风下端用水平地锚固定。

格构式独脚拔杆的起重能力及主要尺寸见表14-72。

格构式钢独脚拔杆的起重能力和尺寸 表14-72

注:缆风绳根数根据起重量、高度等条件决定,一般为6~12根。

14-2-5-3 独脚拔杆的竖立和移动

1.独脚拔杆的竖立

独脚拔杆的竖立有滑行法、旋转法和起扳法。 (1)滑行法

先将拔杆就地捆扎好,使拔杆的重心位于竖立地点,再将辅助拔杆立在竖立

拔杆位置的附近,用辅助拔杆的滑车组吊在竖立拔杆重心以上约1~1.5m处,然后开动卷扬机,拔杆的顶端即上升,拔杆底端就沿着地面滑到竖立地点,当拔杆即将要垂直时,收紧缆风就可竖立好拔杆(图14-51)。辅助拔杆高度约为拔杆高的2/3。

图14-51 滑行法竖立拔杆

1-拔杆;2-滑车组;3-辅助拔杆;4-辅助拔杆缆风;5-拔杆缆风

(2)旋转法

将拔杆脚放在竖立地点,并将拔杆头部垫高。在竖立地点附近,立一根辅助拔杆,将辅助拔杆的滑车组吊在距离拔杆头约1/4的地方。开动卷扬机,拔杆即绕底部旋转竖立起来,当转到拔杆与水平线夹角约60°~70°时,收紧缆风将拔杆拉直(图14-52)。辅助拔杆高度约为拔杆高的1/2。

图14-52 旋转法竖立拔杆

1-辅助拔杆;2-拔杆;3-滑车组;4-缆风;5-卷扬机;6-支垫;7-反牵力

(3)起扳法

将辅助拔杆立在竖立拔杆的底端,与竖立拔杆互成垂直,并将其连接牢固。在两拔杆之间,用滑车组联结。同时把起扳的动滑车绑于辅助拔杆的顶端,把定滑车绑在木桩上,并使起重钢丝绳通过导向滑车引到卷扬机上。开动卷扬机,辅助拔杆绕着支座旋转而向后倾倒,拔杆就被扳起,当扳起到拔杆与水平线夹角成60°~70°时,可收紧缆风使拔杆竖直(图14-53)。辅助拔杆高度约为拔杆高的1/2。

图14-53 起扳法竖立拔杆

1-辅助拔杆;2-拔杆;3-滑车组;4-卷扬机;5-支垫;6-缆风;7-反牵力

2.独脚拔杆的移动

先将后缆风慢慢放松,同时收紧前缆风,使拔杆向移动的一侧倾斜,倾斜角度一般不超过10°,然后用卷扬机拖拉拔杆下部,将拔杆下部向前移动到拔杆向后倾10°,按此反复动作,即可将拔杆移动到所需要的位置(图14-)。

图14- 独脚拔杆的移动

1-拔杆;2-前缆风;3-后缆风;4-滑车组

14-2-5-4 独脚拔杆计算要点

1.荷载计算

作用于拔杆上的荷载有下列几种: (1)吊重和索具重力

P=K(Q1+g) (14-36)

式中 Q1——构件重力;

q——起重滑车组等索具的重力;

K——动力系数,见本章公式(14-9)符号说明。 (2)起重滑车组引出索的拉力(跑头拉力)

起重滑车组引出索的拉力按本章第14-1-4-2节公式(14-9)计算,即

S=f0KQ=f0[K(Q1+g)]

(3)拔杆自重力

拔杆自重力按拔杆结构实际情况估算。 (4)缆风绳的初拉力对拔杆的压力。

S0=Σ(S'0sinα) (14-37)

q1l12cos S'08w1式中 q1——每米缆风绳的重力;

l1——缆风绳长度;

w1——缆风绳自重挠度,一般取w1=(0.03-0.05)l1。 (5)风荷载

按《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)规定计算。 2.内力计算

根据基本计算假定、计算简图和荷载,应用平面汇交力系的静力平衡条件,用数解法或图解法可求出拔杆的轴心压力N、剪力V和弯矩M。然后根据最不利情况下的M、N、V验算最不利截面的应力,以此选择拔杆的截面尺寸。

3.截面计算

根据起重量和吊装高度,参考有关资料初步确定拔杆的截面尺寸(格构式拔杆尚需初步确定主肢型钢和缀条型钢的规格),然后进行截面验算。

独脚拔杆须验算两个截面:顶部截面和中部截面。 1)顶部截面

NMf (14-38) AnWn式中 An——钢管拔杆顶端的净截面面积(mm2);

Wn——钢管拔杆顶端的净截面抵抗矩(mm3);

f——所用钢材的抗弯(抗拉、抗压)强度设计值(N/mm2); γ——截面发展系数,直接受动力荷载影响,γ=1.10; 其他符号同前。 2)中部截面

NxAmxMxNxW1n(10.8)NExf (14-39)

式中 N——所计算构件段范围内的轴心压力(N);

φx——弯矩作用平面内的轴心受压构件稳定系数,根据长细比λx确定;

A——拔杆中部的毛截面面积(mm2); βmx——等效弯矩系数,βmx=1.0;

Mx——所计算构件段范围内的最大弯矩(N·mm); γx——截面塑性发展系数,γx=1.0;

W1x——弯矩作用平面内最大受压纤维的毛截面抵抗矩(mm3); NEx——欧拉临界力,NExλx——构件的长细比。

对格构式拔杆,除进行拔杆的整体强度和稳定性验算外,还需按《钢结构设计规范》对拔杆的主肢型钢和缀条型钢进行验算,这里从略。

2EA(N); 2x

14-2-6 人字拔杆

人字拔杆是由两根圆木或钢管、缆风、滑车组、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。缆风的数量根据拔杆的起重量和起重高度决定,一般不少于5根(图14-55)。

图14-55 人字拔杆

1-圆木或钢管;2-缆风;3-起重滑车组;4-导向滑车;5-拉索;6-主缆风

人字拔杆的起重性能见表14-73及表14-74。 人字拔杆的接长方法与独脚拔杆基本相同。

人字拔杆的竖立可利用起重机械吊立,也可另立一副小的人字拔杆起扳。 人字拔杆的移动方法与独脚拔杆基本相同(图14-56)。

图14-56 人字拔杆的移动

(a)平移;(b)横移

1-人字拔杆;2-缆风;3-移动滑车组;4-保险溜绳;5-滚动支座;6-枕木;7-拉索

圆木人字拔杆的起重性能 表14-73

注:α—圆木与地面夹角。

钢管人字拔杆的起重性能 表14-74

14-2-7 桅杆式起重机

14-2-7-1 概述

桅杆式起重机是在独脚拔杆下端装上一根可以回转和起伏的吊杆而成(图14-57)。起重量在5t以下的桅杆式起重机,大多用圆木做成,用于吊装小构件;起重量在10t左右的桅杆式起重机,大多用无缝钢管做成,桅杆高度可达25m;大型桅杆式起重机,起重量可达60t,桅杆高度可达80m,桅杆和吊杆都是用角钢组成的格构式截面。

图14-57 桅杆式起重机

1-桅杆;2-转盘;3-底座;4-缆风;5-起伏吊杆滑车组;6-吊杆;7-起重滑车组

桅杆式起重机的缆风至少6根,根据缆风最大的拉力选择钢丝绳和地锚,地锚必须安全可靠。

大型桅杆式起重机下部设有专门行走装置,在钢轨上移动,中小型桅杆式起重机在下面设滚筒。移动桅杆,多用卷扬机加滑车组牵动桅杆底脚。移动时,将吊杆收拢,并随时调整缆风。移动完毕后,必须使底脚完全垫实固定牢靠后才能进行吊装作业。

14-2-7-2 常用桅杆式起重机的技术参数

常用桅杆式起重机的技术参数见表14-75。

常用桅杆式起重机的技术参数 表14-75

14-2-8 运输车辆

14-2-8-1 概述

结构吊装工程中的构件运输和履带式起重机的中距离转移,均需用运输车辆来完成。

起重机转移,一般需使用平板拖车;构件运输则根据构件重量和外形尺寸选用载重汽车、平板拖车和拖拉机等。对于重量较轻、外形尺寸不大的构件(如1.5m×6m屋面板、6m长吊车梁等),一般选用载重汽车运输,因为载重汽车和平板拖车相比较,具有运输效率高、对道路的转弯半径要求较小等优点;而运输重而长的构件(如柱子、屋架等),则常使用平板拖车;在较偏僻地区,有时使用拖拉机作为牵引车进行运输。

平板拖车由牵引车(拖车头)和平板(拖板)两部分组成,有全拖式和半拖式两种,如图14-58所示。

图14-58 平板拖车

(a)半拖式(半挂式);(b)全拖式(全挂式)

14-2-8-2 技术参数

构件运输中常用的载重汽车技术参数见表14-76;常用牵引车和平板技术参数分别见表14-77和表14-78。

构件运输中常用载重汽车技术参数 表14-76

牵引车(拖车头)技术参数 表14-77

牵引平板技术参数 表14-78

14-3 构件运输、堆放和拼装

14-3-1 构件运输

14-3-1-1 构件运输的准备工作

1.制定运输方案

包括拟定运输方法、选择起重机械(装卸构件用)和运输车辆。此项工作应根据运输构件的重量、外形和数量,装卸车现场和运输道路情况,施工单位或当地的起重机械和运输车辆的供应条件以及经济效益等因素综合考虑进行。

2.设计并制作运输架

根据构件的重量和外形尺寸设计制作各种类型构件的运输架。设计时应尽量考虑多种构件能够通用。

3.验算构件强度

对钢筋混凝土屋架和钢筋混凝土柱子等构件,根据运输方案所确定的条件,验算构件在最不利截面处的抗裂度,避免在运输中出现裂缝。如有出现裂缝的可能,应进行加固处理。

4.清查构件

清查构件的型号、质量和数量,有无加盖合格印和出厂合格证书等。 5.察看运输路线

此项工作应组织有司机参加的有关人员进行,主要察看道路情况,沿途上空有无障碍物,公路桥的允许负荷量,通过的涵洞净空尺寸等。如不能满足车辆顺利通行,应及时采取措施。此外,应注意沿途是否横穿铁道,如有应查清火车通过道口的时间,以免发生交通事故。

14-3-1-2 构件运输基本要求

1.运输道路必须平整坚实,经常维修,并有足够的路面宽度和转弯半径。载重汽车的单行道宽度不得小于3.5m,拖车的单行道宽度不得小于4m,双行道宽度不得小于6m;采用单行道时,要有适当的会车点。载重汽车的转弯半径不得小于10m,半拖式拖车的转弯半径不宜小于15m,全拖式拖车的转弯半径不宜小于20m。

2.构件运输时的混凝土强度,如设计无要求时,一般构件不应低于设计强度等级的70%,屋架和薄壁构件应达到100%。

3.钢筋混凝土构件的垫点和装卸车时的吊点,不论上车运输或卸车堆放,都应按设计要求进行。叠放在车上或堆放在现场上的构件,构件之间的垫木要在同一条垂直线上,且厚度相等。

4.构件在运输时要固定牢靠,以防在运输中途倾倒,或在道路转弯时车速过高被甩出。对于屋架等重心较高、支承面较窄的构件,应用支架固定。

5.根据路面情况掌握行车速度。道路拐弯必须降低车速。

6.根据工期、运距、构件重量、尺寸和类型以及工地具体情况,选择合适的运输车辆和装卸机械。

7.根据吊装顺序,先吊先运,保证配套供应。

8.对于不容易调头和又重又长的构件,应根据其安装方向确定装车方向,以利于卸车就位。必要时,在加工场地生产时,就应进行合理安排。

9.构件进场应按结构构件吊装平面布置图所示位置堆放,以免二次倒运。 10.若采用铁路或水路运输时,须设置中间堆场临时堆放,再用载重汽车或拖车向吊装现场转运。

11.构件利用铁路运输时,其外形尺寸应不超过GB 146-1-83中规定的限界尺寸,其中在全国标准铁路运输时,装载的限界尺寸应不超过机车车辆的限界,如图14-59(a)所示。按国标GB 146-2-83建筑限界标准运输时,最大级超限货物装载的限界尺寸如图14-59(b)所示。

图14-59 铁路运输装载的限界尺寸

(a)基本货物装载限界尺寸;(b)最大级超限货物装载限界尺寸

12.采用公路运输时,若通过桥涵或隧道,则装载高度,对二级以上公路不应超过5m;对三、四级公路不应超过4.5m。

14-3-1-3 构件运输方法

这里仅叙述柱子、屋面梁、屋架等三类构件的运输方法。吊车梁、屋面板等一般构件可参照实施。特殊构件应制定专门运输方案。

1.柱子运输方法

长度在6m左右的钢筋混凝土柱可用一般载重汽车运输(图14-60~图14-62),较长的柱则用拖车运输(图14-63~图14-65)。拖车运长柱时,柱的最低点至地面距离不宜小于1m,柱的前端至驾驶室距离不宜小于0.5m。

柱在运输车上的支垫方法,一般用两点支承(图14-63)。如柱较长,采用两点支承柱的抗弯能力不足时,应用平衡梁三点支承(图14-),或增设一个辅助垫点(图14-65)。

图14-60 载重汽车上设置平架运短柱

1-运架立柱;2-柱;3-垫木;4-运架

图14-61 载重汽车上设置空间支架(斜架)运短柱

1-柱子;2-运架;3-捆绑钢丝绳及捯链;4-轮胎垫

图14-62 载重汽车运框架柱

1-框架柱;2-运架立柱;3-捆绑钢丝绳及捯链

图14-63 用拖车两点支承运长柱

1-柱子;2-捯链;3-钢丝绳;4-垫木

图14- 拖车上设置“平衡梁”三点支承运长柱

1-柱子;2-垫木;3-平衡梁;4-铰;5-支架(稳定柱子用)

图14-65 拖车上设置辅助垫点(擎点)运长柱

1-双肢柱;2-垫木;3-支架;4-辅助垫点;5-捆绑捯链和钢丝绳

2.屋面梁运输方法

屋面梁的长度一般为6~15m。6m长屋面梁可用载重汽车运输(图14-66)。9m长以上的屋面梁,一般都在拖车平板上搭设支架运输(图14-67)。

图14-66 载重汽车运6m长屋面梁

1-屋面梁;2-运架立柱;3-垫木;4-捆绑钢丝绳和捯链;5-50mm×100mm方木

图14-67 拖车运9m以上屋面梁

1-屋面梁;2-运架立柱;3-垫木

3.屋架运输方法

6~12m跨度的屋架或块体可用汽车或在汽车后挂“小炮车”运输(图14-68)。 15~21m跨度的整榀屋架可用平板拖车运输(图14-69)。

图14-68 载重汽车运屋架块体

(a)普通汽车运输;(b)汽车后挂“小炮车”运输

1-屋架;2-钢运架;3-垫木;4-转盘

图14-69 平板拖车运输24m以内整榀屋架

1-屋架;2-支架;3-垫木;4-捆绑钢丝绳和捯链

24m以上的屋架,一般都采取半榀预制,用平板拖车运输,如采取整榀预制,则需在拖车平板上设置牢固的钢支架并设“平衡梁”进行运输,如图14-70所示。装车时屋架靠在支架两侧,每次装载两榀或四榀(根据屋架重量及拖车平板的载重能力确定)。屋架前端下弦至拖车驾驶室的距离不小于0。25m,屋架后端距地面不小于1m。屋架上弦与支架用绳索捆绑,下弦搁置在平衡梁上。在屋架两端用木杆将靠在支架两侧的屋架连成整体,并在支架前端与屋架之间绑一竹竿,以便顺利通过下垂的电线。

图14-70 拖车运输24m以上整榀屋架

1-支架;2-垫木;3-平衡梁;4-铰;5-木杆;6-竹竿;7-屋架;8-捆绑绳索

14-3-2 构件堆放

本节仅叙述构件的堆放方法,构件堆放的平面布置见14-4-9-4节。

14-3-2-1 构件堆放场

装配式混凝土构件或在专业构件加工厂生产或在现场就地预制。吊装前,一般都需脱模吊运至堆放场存放。

构件堆放场有专用堆放场、临时堆放场和现场堆放场三种。 1.专用堆放场

专用堆放场是指设在构件预制厂内的堆放场。此种堆放场,一般设在靠近预制构件的生产线及起重机起重性能所能达到的范围内。图14-71所示为大型屋面板的堆放场。

图14-71 大型屋面板堆放场

1-大型屋面板钢模生产线;2-蒸汽养生窑;3-塔吊轨道; 4-锅炉房;5-大型屋面板堆放场;6-塔吊;7-厂区道路

专用堆放场的地面要按照各类构件的几何尺寸和支承点来修建带形基础(混凝土或砖石砌体),如图14-72所示。堆置时,应按构件类型分段分垛堆放,堆垛各层间用100mm×100mm的长方木或100mm×100mm×200mm的木垫块垫牢,且各层垫块必须在同一条垂直线上。同时要按吊装和运输的先后顺序堆放,并标明构件所在的工程名称、构件型号、尺寸及所在工程部位的列、线号。

图14-72 堆放构件基础布置

1-堆放屋架用基础;2-堆放大型屋面板用基础;3-堆放吊车梁用基础;

4-塔吊;5-塔吊轨道;6-屋架;7-防止屋架倾倒的支撑木

2.临时堆放场

当混凝土预制构件厂的预制构件生产量很大,设在场内的堆场容纳不下所生产出的构件时,就需设临时堆放场,将所生产的构件临时运入存放。临时堆放场应设在施工现场附近,其平面布置和构件堆放基本要求与专用堆放场相同。

3.现场堆放场

现场堆放场是指构件在施工现场预制的场地和构件吊装前运输到现场安装地点就位堆放及拼装的场地。构件的现场预制分为一次就位预制(如柱子按吊装方案布置图一次就位预制)和需二次倒运预制(如屋架在施工现场布置在厂房跨内或跨外预制,起模后需用吊车吊运二次就位或用拖车二次倒运就位)两种方法。现场堆放场内构件堆放的平面布置根据施工组织设计确定。

14-3-2-2 构件堆放面积的计算

为有计划地安排场地,充分利用场地,设计堆放场时,应按构件的类型、外形几何尺寸及堆放方法,对堆放场地占地面积进行计算。同一堆场堆放的构件类型和数量,根据建筑物或构筑物主体结构构件的具体情况,结合本企业或本地区可供应的起重运输设备情况进行计算,并仔细统筹规划,以期有效利用堆放面积。

每平方米堆场可堆放的构件数量,可参考表14-79。

每平方米场地可堆放的构件数 表14-79

项次 1 2 3 4 5 6 7 构件名称 柱 吊车梁 基础梁 托架 屋架楼 梯踏步 大型屋面板、间壁板、楼梯板 可堆放构件数量(件/m) 0.10 0.15 0.20 0.21 0.12 4.00 0.80 214-3-2-3 构件堆放方法

构件堆放根据构件的刚度、受力情况及外形尺寸采取平放或立放。 板类构件一般采取平放,桁架类构件一般采取立放,柱子则视具体情况采取平放或立放(柱截面长边与地面垂直称立放,截面短边与地面垂直称平放)。普通柱、梁、板的堆放方法如图14-73所示;屋架、屋面梁和托架等构件在专用堆

放场和临时堆放场的堆放方法如图14-74所示;屋架在现场就位的堆放方法如图14-75所示。

图14-73 普通柱、梁、板的堆放方法

(a)柱子堆放;(b)梁堆放;(c)板堆放 1-柱;2-垫木;3-T形梁;4-双T板;5-大型屋面板

图14-74 屋架、屋面梁和托架在专用堆放场的堆放方法

(a)屋架堆放;(b)屋面梁堆放;(c)托架堆放

1-屋架;2-支架立柱;3-垫墩;4-横拉木杆;5-斜撑;6-屋面梁;7-吊环;8-托架

图14-75 屋架在吊装现场的堆放方法

(a)斜向排放;(b)纵向排放 1-柱子;2-屋架;3-木杆;4-垫木

14-3-2-4 构件堆放注意事项

1.堆放场地地面必须平整坚实,排水良好,以防构件因地面不均匀下沉而造成倾斜或倾倒摔坏。

2.构件应按工程名称、构件型号、吊装顺序分别堆放。堆放的位置应尽可能在起重机回转半径范围以内。

3.构件堆放的垫点应设在设计规定的位置。如设计未规定,应通过计算确定。

4.柱子堆放应注意避免变截面处(如牛腿的上平面位置)产生裂缝,一般宜将该处垫点设在牛腿以上,距牛腿面30~40cm处;单牛腿的柱子宜将牛腿向上堆置(参见图14-73a)。

5.对侧向刚度差,重心较高,支承面较窄的构件,如屋架、薄腹梁等,在堆放时,除两端垫方木外,并须在两侧加设撑木,或将几个构件用长木杆以8号铅丝绑扎连接在一起,以防倾倒。

6.成垛堆放或叠层堆放的构件,应以100mm×50mm的长方木垫隔开。各层垫木的位置应紧靠吊环外侧并同在一条垂直线上。堆放高度应根据构件形状、重量、尺寸和堆垛的稳定性来决定。一般情况下,柱子不超过两层,梁不宜超过3层,大型屋面板不超过8层。

7.构件叠层堆放时必须将各层的支点垫实,并应根据地面耐压力确定下层

构件的支垫面积。如一个垫点用一根道木不够可用两根道木或采用砖砌支墩。

8.采用兜索起吊的大型空心板,堆放时应使两端垫木距板端的尺寸基本一致,以便吊装时可从两端对称地放入兜索。否则,板被吊起后收一头高一头低,不好安装就位,并且可能发生兜索滑动使板摔落地面的事故。

9.当在宽板上堆放窄板时,应用截面10cm×10cm以上的长垫木支垫,如图14-76所示。这样可将窄板的重量传到宽板的纵肋上去而不致压坏板面。

图14-76 宽板上堆放窄板的方法

1-窄板;2-通长垫木;3-宽板;4-短垫木

10.构件堆放时,堆垛至原有建筑物的距离应在2m以上,每隔2~3堆垛设一条纵向通道,每隔25m设一条横向通道,通道宽度一般取0.8~0.9m。

11.构件堆放必须有一定挂钩和绑扎操作的空间。相邻的梁板类构件净距不得小于0.2m;相邻的屋架净距,要考虑安装支撑连接件及张拉预应力钢筋等操作的方便,一般可为0.6m。

12.屋架在现场堆放,当采用双机抬吊法吊装时,往往不能靠柱子堆放,此时,可在地上埋木杆稳定屋架。木杆埋设数量、埋深及截面尺寸,根据屋架跨度确定,如表14-80。

埋设稳定屋架用木杆数量、深度及截面尺寸 表14-80

屋架跨度(m) 18 24 27 30 埋杆数量(根) 2 3 3 4 埋设深度(cm) 80 80 100 100 木杆截面尺寸(cm) 12×12(或梢径φ10) 12×12(或梢径φ10) 14×14(或梢径φ12) 14×14(或梢径φ12) 14-3-3 构件拼装

构件拼装有平拼和立拼两种方法。平拼不需要稳定措施,不需要任何脚手架,

焊接大部分是平焊,故操作简便,焊缝质量容易保证;但多一道翻身工序,大型屋架在翻身中容易损坏或变形。所以一般情况下,小型构件,如6m跨度的天窗架和跨度在18m以内的桁架采用平拼;大型构件,如跨度为9m的天窗架和跨度在18m以上的桁架采用立拼。立拼,必须要有可靠的稳定措施。

现介绍用立拼法拼装预应力混凝土屋架的方法如下(图14-77):

图14-77 预应力混凝土屋架的拼装

1-砖砌支垫;2-方木或钢筋混凝土垫块;3-三角架;4-8号铅丝;5-木楔;6-屋架块体

(1)做好屋架块体的支垫:每个屋架块体做两个支垫(如图中的A、B及C、D四点)为节约木材,支垫下部可用砖砌筑(基础要夯实),支垫的平面尺寸根据块体重量确定。各支垫的距离根据块体长度确定,两端支垫(图中的A、D两点)布置在屋架的端节点上,中间支垫(图中的B、C两点)应距屋架中节点40~50cm(即两个中间支墩相距80~100cm),以便于焊接下弦拼接钢板。砖砌体以高出地面30cm为宜,支垫应砌到同一标高,然后在上面根据屋架的起拱高度,放置所需厚度的方木或预制混凝土块,并在上面弹出直线和屋架跨度尺寸线,作为拼装屋架的依据(以下称拼装基准线)。

(2)竖立三角架(支架):三角架是稳定屋架用的,必须牢固可靠。三角架中的立柱可在屋架块体就位前埋入土中1m以上(梢径不宜小于10cm),每榀屋架需6~8道三角架,其位置应与屋架的拼装节点、安装支撑连接件的预留孔眼或预埋铁件等相错开。

(3)块体就位:屋架块体就位前应检查预应力筋孔道是否畅通,如有堵塞应予清除。然后将块体吊到支垫上,按基准线对准就位。须注意下弦拼接点处,

要使穿预应力筋的孔道对准,并用铁皮管将两块体的孔道连通。铁皮管的作用,一是使预应力筋能顺利通过孔道,二是防止节点灌缝时混凝土渣流入孔内造成堵塞。

(4)检查与校正:屋架就位后,应检查下弦起拱高度、跨度、上下弦旁弯和上节点是否整齐等。如上弦节点不齐,可用木楔找正;起拱高度如有走动,可在中间支垫点附近用千斤顶将块体顶起,并用厚度合适的垫块来校正起拱的高度。

(5)穿预应力筋:穿筋要按次序,并在中间拼接点处和另一端设专人看护,以防预应力筋通过中间拼接处时将连接管碰撞移位或穿出孔道过长。

(6)复查与复校:穿筋后应对第4条所述各点进行复查,如有变化需进行复校。

(7)焊接上弦拼接钢板:焊接上弦拼接钢板,同时进行下弦接头的灌缝工作。

(8)张拉预应力筋及孔道灌浆:张拉工作须在下弦拼接立缝混凝土强度达到设计要求后进行。预应力筋全部张拉完毕后应立即进行孔道灌浆。若当天张拉的屋架来不及灌浆,次日必须重新张拉或补张后方可灌浆。24m以上跨度屋架的预应力筋张拉应两端同时进行。若因条件采取一端张拉时,应在另一端进行补张。

(9)焊接下弦拼接钢板并进行上弦接头的灌缝工作。

14-4 混凝土结构吊装

14-4-1 柱子吊装

14-4-1-1 准备工作

1.现场预制的钢筋混凝土柱,应用起重机将柱身翻转90°,使小面朝上,并移到吊装的位置堆放。现场预制位置应尽量在基础杯口附近,使吊装时吊车能直接吊起插入杯口而不必走车。

2.检查厂房的轴线和跨距。

3.在柱身上弹出中线,可弹三面,两个小面和一个大面。

4.基础弹线。在基础杯口的上面、内壁及底面弹出房屋设计轴线(杯底弹线在抹找平层后进行),并在杯口内壁弹出供抹杯底找平层使用的标高线。

5.抹杯底找平层。根据柱子牛腿面到柱脚的实际长度和第4条所述的标高线,用水泥砂浆或细石混凝土粉抹杯底,调整其标高,使柱安装后各牛腿面的标高基本一致。

6.将杯口侧壁及柱脚在其安装后将埋入杯口部分的表面凿毛,并清除杯底垃圾。

7.准备吊装索具及测量仪器。

14-4-1-2 绑扎

柱的绑扎位置和绑扎点数,应根据柱的形状、断面、长度、配筋部位和起重机性能等情况确定。自重13t以下的中、小型柱,大多绑扎一点;重型或配筋少而细长的柱,则需绑扎两点,甚至三点。有牛腿的柱,一点绑扎的位置,常选在牛腿以下,如上部柱较长,也可绑在牛腿以上。工字形断面柱的绑扎点应选在矩形断面处,否则,应在绑扎位置用方木加固翼缘(图14-78)。双肢柱的绑扎点应选在平腹杆处。

图14-78 工字形柱绑扎点加固

1-方木;2-吊索;3-工字形柱

图14-79所示是垂直吊法绑扎示例。吊索从柱的两侧引出,上端通过卡环或滑车挂在横吊梁上。对于断面较大的柱,可用长短吊索各一根绑扎。一般情况下都需将柱翻身。

图14-79 垂直吊法绑扎示例

(a)一点绑扎;(b)两点绑扎;(c)长短吊索绑扎 1-第一支吊索;2-第二支吊索;3-活络卡环;4-横吊梁; 5-滑车;6-长吊索;7-白棕绳;8-短吊索;9-普通卡环

图14-80所示是斜吊法绑扎示例。吊索从柱的上面引出,不用横吊梁,柱不必翻身(只有不翻身起吊不会产生裂缝时才可用斜吊法)。

图14-80 斜吊法绑扎示例

(a)一点绑扎;(b)两点绑扎

1-吊索;2-活络卡环;3-柱;4-白棕绳;5-铅丝;6-滑车

图14-81所示是双机或三机抬吊(垂直吊法)的绑扎示例。

图14-81 双机或三机抬吊(垂直吊法)绑扎示例

1-主机长吊索;2-主机短吊索;3-副机吊索

图14-82是双机抬吊(斜吊法)的绑扎示例。

图14-82 双机抬吊(斜吊法)绑扎示例

1-主机吊索;2-副机吊索

14-4-1-3 起吊

1.单机吊装

单机吊装柱有旋转法和滑行法两种。 (1)旋转法

起重机边起钩边回转,使柱子绕柱脚旋转而吊起柱子的方法叫旋转法(图14-83)。用此法吊柱时,为提高吊装效率,在预制或堆放柱时,应使柱的绑扎点、柱脚中心和基础杯口中心三点共圆弧,该圆弧的圆心为起重机的停点,半径为停

点至绑扎点的距离。

图14-83 用旋转法吊柱

(a)旋转过程;(b)平面布置 1-柱平放时,2-起吊中途;3-直立

(2)滑行法

起吊柱过程中,起重机只起吊钩,使柱脚滑行而吊起柱子的方法叫滑行法(图14-84)。用滑行法吊柱时,在预制或堆放柱时,应将起吊绑扎点(两点以上绑扎时为绑扎中点)布置在杯口附近,并使绑扎点和基础杯口中心两点共圆弧,以便将柱吊离地面后稍转动吊杆(或稍起落吊杆)即可就位。同时,为减少柱脚与地面的摩阻力,需在柱脚下设置托板、滚筒,并铺设滑行道。

图14-84 用滑行法吊柱

(a)滑行过程;(b)平面布置 1-柱平放时,2-起吊中途;3-直立

2.双机抬吊

双机抬吊有滑行法和递送法两种。 (1)滑行法

柱应斜向布置,并使起吊绑扎点尽量靠近基础杯口(图14-85)。

图14-85 双机抬吊滑行法

(a)平面布置;(b)将柱吊离地面

吊装步骤: 1)柱翻身就位;

2)在柱脚下设置托板、滚筒,并铺好滑行道;

3)两机相对而立,同时起钩,直至柱被垂直吊离地面时为止; 4)两机同时落钩,使柱插入基础杯口。 (2)递送法

柱应斜向布置,主机起吊绑扎点尽量靠近基础杯口(图14-86)。

图14-86 双机抬吊递送法

(a)平面布置;(b)递送过程 1-主机;2-柱;3-基础;4-副机

主机起吊柱,副机起吊柱脚配合主机起钩,随着主机起吊,副机进行跑车和回转,将柱脚递送到基础杯口上面。一般情况下,副机递送柱脚到杯口后,即卸去吊钩,让主机单独将柱子就位。此时,主机承担了柱子的全部重量。如主机不能承担柱子全部重量,则需用主、副机同时将柱子落到设计位置后副机才能卸钩。此时,为防止吊在柱子下端的起重机减载,在抬吊过程中,应始终使柱子保持倾斜状态,直至将柱子落到设计位置后,再由吊于柱子上端的起重机徐徐旋转吊杆将柱子转直。

双机抬吊柱子作业应注意:

(1)尽量选用两台同类型的起重机。

(2)根据两台起重机的类型和柱的特点,选择绑扎位置与方法,对两台起重机进行合理的载荷分配。为确保安全,各起重机的载荷不宜超过其额定起重量的80%。用递送法吊装时,如副机只起递送作用,应考虑主机满载。起吊时,如

两机不是同时将柱吊离地面,则此时两机的实际载荷与理想载荷分配不同,这在进行载荷分配时必须考虑到。

(3)在操作中,两台起重机的动作必须互相配合,两机的吊钩滑车组不可有较大倾斜,以防一台起重机失重而使另一台超载。

14-4-1-4 就位和临时固定

柱子就位和临时固定要点:

1.起重机落钩将柱子放到杯底后应进行对线工作;采用无缆风校正时,应使柱身中线对准杯底中线,并在对准线后用坚硬石块将柱脚卡死。

2.一般柱子就位后,在基础杯口用8个硬木楔或钢楔(每面两个)做临时固定,楔子应逐步打紧,防止使对好线的柱脚走动;细长柱子的临时固定应增设缆风。

3.起吊重柱当起重机吊杆仰角>75°,在卸钩时应先落吊杆,防止吊钩拉斜柱子和吊杆后仰。

14-4-1-5 校正

1.平面位置校正

平面位置校正有以下两种方法:

(1)钢钎校正法:将钢杆插入基础杯口下部,两边垫以旗形钢板,然后敲打钢钎移动柱脚(参见图14-88)。

(2)反推法:假定柱偏左,需向右移,先在左边杯口与柱间空隙中部放一大锤,如柱脚卡了石子,应将右边的石子拨走或打碎,然后在右边杯口上放丝杠千斤顶推动柱,使之绕大锤旋转以移动柱脚(图14-87)。

图14-87 用反推法校正柱平面位置

1-柱;2-丝杠千斤顶;3-大锤;4-木楔

2.垂直度校正

柱子垂直度校正一般均采用无缆风校正法。重量在20t以内的柱子采用敲打杯口楔子或敲打钢钎等专用工具校正(图14-88);重量在20t以上的柱子则需采用丝扛千斤顶平顶或油压千斤顶立顶法校正,如图14-~图14-91所示。

图14-88 敲打钢钎法校正柱垂直度

(a)2-2剖视;(b)1-1剖视;(c)钢钎详图;(d)甲型旗形钢板;(e)乙型旗形钢板

1-柱;2-钢纤;3-旗形钢板;4-钢楔;5-柱中线;6-垂直线;7-直尺

图14- 丝杠千斤顶平顶法校正柱子垂直度

1-丝杠千斤顶;2-楔子;3-石子;4-柱

图14-90 丝杠千斤顶构造

1-丝杆;2-螺母;3-垫板;4-钢板;5-槽钢;6-擂撬杠(手柄)孔

图14-91 千斤顶立顶法校正双肢柱垂直度

1-双肢柱;2-钢梁;3-千斤顶;4-垫木;5-基础

柱子校正注意事项:

(1)垂直度校正后应复查平面位置,如其偏差超过5mm,应予复校。 (2)校正柱垂直度需用两台经纬仪观测。上测点应设在柱顶。经纬仪的架设位置,应使其望远镜视线面与观测面尽量垂直(夹角应大于75°)。观测变截面柱时,经纬仪必须架设在轴线上,使经纬仪视线面与观测面相垂直,以防止因上、下测点不在一个垂直面而产生测量差错。

(3)采用无缆风校正法校正柱子,当在柱倾斜一面敲打楔子或顶动柱时,可同时配合松动对面楔子,但绝不可将楔子拔出,以防柱倾倒。

(4)在阳光照射下校正柱的垂直度,要考虑温差影响。由于温差影响,柱向阴面弯曲,使柱顶有一个水平位移,其数值与温差、柱长度及厚度等有关。长度小于10m的柱可不考虑温差影响。细长柱可利用早晨、阴天校正;或当日初校,次日晨复校;也可采取预留偏差的办法解决(预留偏差值可通过计算或现场试验

确定)。

14-4-1-6 最后固定

钢筋混凝土柱是在柱与杯口的空隙内浇灌细石混凝土作最后固定的。灌缝工作应在校正后立即进行。灌缝前,应将杯口空隙内的木屑等垃圾清除干净,并用水湿润柱和杯口壁。对于因柱底不平或柱脚底面倾斜而造成柱脚与杯底间有较大空隙的情况,应先灌一层稀水泥砂浆,填满空隙后,再灌细石混凝土。

灌缝工作一般分两次进行。第一次灌至楔子底面,待混凝土强度达到设计强度的25%后,拔出楔子,全部灌满。捣混凝土时,不要碰动楔子。

倘灌捣细石混凝土时发现碰动了楔子,可能影响柱子的垂直,必须及时对柱的垂直度进行复查。

14-4-1-7 混凝土柱子吊装验算

1.确定吊点位置

钢筋混凝土柱子是按轴心受压或偏心受压构件设计的,一般均为对称配筋。在运输和吊装过程中,柱子处于受弯状态,为此,需确定合理的吊点位置,即柱子在此吊点吊装时,由自重力产生的最大正弯矩等于最大负弯矩。对整根柱子说来,这种情况下产生的弯矩绝对值最小。

对等截面柱,经过推导知道,在一点起吊时,当吊点至柱顶距离为0.293l(l为柱子长度)时,柱身的最大正弯矩等于最大负弯矩,即柱子的起吊弯矩最小。当两点起吊或平移时,此距离为0.207l(图14-92)。

图14-92 柱子吊装由自重产生的弯矩

(a)一点起吊时;(b)两点起吊或平移时

对非等截面柱,此结论需修正。如按弯矩相等原则用数学方法推导较繁杂,

用换算长度方法虽有一定误差但简便易行。换算方法如下(图14-93):

图14-93 柱子的长度换算

(a)柱子原有长度;(b)柱子换算后长度

l'2a•l2•K (14-40) A式中 a——柱子换算断面的截面积(m2);

A——柱子标准断面的截面积(m2); l1——柱子标准断面的长度(m); l2——柱子换算断面的长度(m); l'2——柱子换算断面的换算长度(m); K——考虑换算后力臂变化的系数:

当a/A<1时,K取1.10~1.30,当a/A>1时,K取0.90~0.70,a/A比值大时取小值。

2.吊装验算 (1)强度验算

吊点确定后,用力学方法计算柱子的吊装弯矩。荷载即柱子自重力,但应考虑吊装动力系数(一般取1.5。必要时根据吊装实际情况酌减)。弯矩算出后,按受弯构件的计算方法验算各控制截面的强度,控制截面取弯矩最大及柱子断面改变处的截面。

强度验算近似按下列公式进行:

xMkM1fcbx(h0)f'yA's(h'0a's) (14-41)

2式中 Mk——吊装时柱子承受的弯矩(N·mm);

M——弯矩设计值(N·mm);

α1——系数,当混凝土强度等级不超过C50时,α1=1.0,当混凝土强

度等级为C80时,α1=0.94,其间按线性内插法确定;

fc——混凝土轴心抗压强度设计值(N/mm2); b——柱子截面宽度(mm);

x——混凝土受压区高度,近似取x=2a's; h0——柱子截面有效高度(mm); f'y——钢筋的抗压强度设计值(N/mm2); A's——受压区纵向钢筋截面面积(mm2);

a's——受压区纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离(mm)。

应当注意,当柱子从预制时的平卧位置不经翻身而直接吊装,则平卧柱子的截面及宽面内的配筋均应满足吊装要求。

(2)裂缝宽度验算

柱子吊装中的裂缝宽度应控制在0.2mm内。

柱子吊装时裂缝宽度的验算,可用下述公式计算柱内纵向受拉钢筋的应力σ

sk

,并由此近似判断其是否满足要求:

skMk (14-42)

0.87•h0•As式中 As——受拉区钢筋的截面面积(mm2)。

按上述公式计算的钢筋应力σsk如果小于或等于160N/mm2(光面钢筋)或200N/mm2(变形钢筋)时,可认为满足裂缝宽度要求。否则,可按《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)第8.1节详细计算裂缝宽度,或采取措施,如改变吊点、增加吊点数量等,以减小吊装时柱子承受的弯矩(Mk)。

14-4-1-8 柱子无缆风校正的稳定性验算

柱子无缆风校正的稳定性按以下方法验算(图14-94):

图14-94 柱子无缆风校正的稳定性计算图

柱子在风载W作用下产生的倾覆力矩:

Mov=Wl

柱子用木(钢)楔临时固定抵抗倾覆的力矩:

bMrG(ee')Gh

2抗倾覆稳定系数K按公式(14-43)计算:

MrMovbG(ee')Gh2 (14-43)

WlK式中 K——抗倾覆稳定系数,K≥1.5;

G——柱子总重力; b——柱子截面短边的宽度;

e、e'——分别为柱子校正前重心的偏心值和固定柱子的木楔变形引起的柱

子偏心值,一般取e+e'=10cm;

μ——混凝土与混凝土之间的摩擦系数,

μ=0.6~0.7;

l——柱子重心位置至杯口的距离; h——杯口深度; W——总风压,W=w0S;

其中 w0——基本风压,按建筑结构荷载规范取用;

S——柱子截面长边的挡风面积。

当计算的K≥1.25时,可采用无缆风校正法施工,否则需采取措施(如在大面设支撑或缆风)保持柱子稳定。

14-4-2 吊车梁吊装

14-4-2-1 绑扎、起吊、就位、临时固定

吊车梁的吊装必须在基础杯口二次灌浆的混凝土强度达到设计强度的70%以上才能进行。

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。吊车梁两头需用溜绳控制。

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,可用连接钢板与柱子点焊做临时固定。

14-4-2-2 校正

中小型吊车梁的校正工作宜在屋盖吊装后进行;重型吊车梁如在屋盖吊装后校正难度较大,常采取边吊边校法施工,即在吊装就位的同时进行校正。

混凝土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。混凝土吊车梁的标高,由于柱子吊装时已通过粉基础底面标高进行控制,且吊车梁与吊车轨道之间尚需作较厚的垫层,故一般不需校正。

1.垂直度校正

吊车梁垂直度用靠尺、线锤检查。T形吊车梁测其两端垂直度,鱼腹式吊车梁测其跨中两侧垂直度(图14-95)。

图14-95 鱼腹式吊车梁垂直度校正

1-吊车梁;2-靠尺;3-线锤

吊车梁垂直度允许偏差为5mm。T形吊车梁如本身扭曲偏差较大,通过校正使其两端的偏斜相反,而偏斜值应在5mm以内;鱼腹式吊车梁如本身有扭曲,可通过校正使其两侧相反方向偏斜值差在5mm以内。

校正吊车梁的垂直度时,需在吊车梁底端与柱牛腿面之间垫入斜垫块,为此要将吊车梁抬起,可根据吊车梁的轻重使用千斤顶等进行,也可在柱上或屋架上悬挂倒链,将吊车梁需垫铁的一端吊起。

2.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直线上)和跨距两项。一般6m长、5t以内吊车梁可用拉钢丝法和仪器放线法校正。12m长及5t以上的吊车梁常采取边吊边校法校正。

(1)拉钢丝法:根据柱轴线用经纬仪将吊车梁的中线放到一跨四角的吊车梁上,并用钢尺校核跨距,然后分别在两条中线上拉一根16~18号钢丝。钢丝中部用圆钢支垫,两端垫高20cm左右,并悬挂重物拉紧,钢丝拉好后,凡是中线与钢丝不重合的吊车梁均应用撬杠予以拨正(图14-96)。

图14-96 拉钢丝法校正吊车梁的平面位置

1-钢丝;2-圆钢;3-吊车梁;4-柱;5-吊车梁设计中线;

6-柱设计轴线;7-偏离中心线的吊车梁

(2)仪器放线法:用经纬仪在各个柱侧面放一条与吊车梁中线距离相等的校正基准线。校正基准线至吊车梁中线距离a值,由放线者自行决定。校正时,凡是吊车梁中线至其柱侧基准线的距离不等于a值者,用撬杠拨正(图14-97)。

图14-97 仪器放线法校正吊车梁的平面位置

1-校正基准线;2-吊车梁中线;3-经纬仪;4-经纬仪视线;5-木尺 5-已吊装、校正的吊车梁;6-正吊装、校正的吊车梁;7-经纬仪

(3)边吊边校法:在吊车梁吊装前,先在厂房跨度一端距吊车梁中线约40~60cm的地面上架设经纬仪,使经纬仪的视线与吊车梁的中线平行,然后在一木尺上画两条短线,记号为A和B,此两条短线的距离,必须与经纬仪视线至吊车梁中线的距离相等。吊装时,将木尺的一条线A与吊车梁中线重合,用经纬仪看木尺另一条线B,并用撬杠拨动吊车梁,使短线B与经纬仪望远镜上的十字竖线重合(图14-98)。用此法时,须经常目测检查已装好吊车梁的直线度,并用钢尺抽点复查跨距,以防操作时因经纬仪有走动而发生差错。

图14-98 边吊边校法校正吊车梁的平面位置

1-柱轴线;2-吊车梁中线;3-经纬仪视线;4-木尺;

14-4-2-3 最后固定

吊车梁的最后固定,是在吊车梁校正完毕后,用连接钢板与柱侧面、吊车梁顶端的预埋铁件相焊接,并在接头处支模,浇灌细石混凝土。

14-4-3 屋架吊装

14-4-3-1 绑扎

屋架的绑扎应在节点上或靠近节点。翻身(扶直)屋架时,吊索与水平线的夹角不宜小于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,否则,屋架起吊后会倾翻。具体绑扎方法应根据屋架的跨度、安装高度和起重机的吊杆长度确定。图14-99所示为屋架翻身和吊装的几种绑扎方法。

图14-99 屋架翻身和吊装的绑扎方法

(a)18m屋架吊装绑扎;(b)24m屋架翻身和吊装绑扎;(c)30m屋架吊装绑扎; (d)组合屋架吊装绑扎;(e)36m屋架双机抬吊绑扎;(f)半榀屋架翻身绑扎;

(g)吊索绑扎在屋架下弦的情况

1-长吊索对折使用;2-单根吊索;3-平衡吊索;4-长吊索穿滑车组;

5-双门滑车;6-单门滑车;7-横吊梁;8-铅丝;9-加固木杆

图14-99a所示为18m钢筋混凝土屋架吊装的绑扎情况,用两根吊索A、C、

E三点绑扎。这种屋架翻身时,则应绑于A、B、D、E四点。

图14-99b所示为24m钢筋混凝土屋架翻身和吊装的绑扎情况,用两根吊索

A、B、C、D四点绑扎。

图14-99c所示为30m钢筋混凝土屋架翻身和吊装的绑扎情况。这里使用了9m长的横吊梁,以降低吊装高度和减小吊索对屋架上弦的轴向压力,如起重机吊杆长度可以满足屋架安装高度的需要,则可以不用横吊梁。

图14-99d所示为组合屋架吊装的绑扎情况,四点绑扎,下弦绑木杆加固。当下弦为型钢,其跨度不大于12m时,可采用两点绑扎进行翻身和吊装。

图14-99e所示为双机抬吊36m预应力混凝土屋架的一种绑扎情况,每台起重机吊A、B、C三点。

图14-99f所示为半榀钢筋混凝土屋架翻身绑扎的情况,通长吊索4穿过双门滑车和三个单门滑车而与屋架B、C、D三个节点连接。吊索3的作用是使屋架翻身吊起后,下弦能保持水平,以便于就位至拼装架内。

图14-99g所示为吊索绑在钢筋混凝土屋架下弦的情况,对折吊索把屋架夹在中间,以防起吊时屋架倾翻。

14-4-3-2 翻身(扶直)

屋架都平卧生产,运输或吊装时必须先翻身。由于屋架平面刚度差,翻身中易损坏,为此,应注意下列各项:

(1)重叠生产跨度18m以上的屋架,翻身时,应在屋架两端用方木搭设井字架,其高度与下一榀屋架上平面同,以便屋架扶直后搁置其上(图14-100)。

图14-100 重叠生产的屋架翻身

1-井字架;2-屋架;3-屋架立直

(2)翻身时,先将起重机吊钩基本上对准屋架平面的中心,然后起吊杆使屋架脱模,并松开转向刹车,让车身自由回转,接着起钩,同时配合起落吊杆,争取一次将屋架扶直。做不到一次扶直时,应将屋架转到与地面成70°后再刹车。在屋架接近立直时,应调整吊钩,使对准屋架下弦中点,以防屋架吊起后摆动太大。

(3)如遇屋架间有粘结现象,应先用撬杠撬动,必要时用倒链或千斤顶脱模。

(4)24m以上的屋架,如经验算混凝土的抗裂度不够时,可在屋架下弦中节点处设置垫点,使屋架在翻身过程中,下弦中部始终着实(图14-101)。屋架立直后,下弦的两端应着实,而中部则应悬空。为此,中垫点垫木的厚度应适中。

图14-101 设置中垫点翻屋架

1-加固木杆;2-下弦中节点垫点

(5)凡屋架高度超过1.7m高的,应在表面加绑木、竹或钢管横杆,用以加强屋架平面刚度,同时也能使操作人员站在屋架上安装屋面板。支撑与拆除吊点绑扎的卡环等。绑扎铅丝前,应用千斤顶先略为顶起叠浇屋架的上弦,使铅丝能穿过构件间与横杆扎牢。

14-4-3-3 起吊

屋架起吊前,应在屋架上弦自向两边分别弹出天窗架、屋面板的安装位置线和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。其具体投法,既可以每个柱都用经纬仪投,也可以用经纬仪只将一跨四角柱的纵横轴线投好,然后拉钢丝弹纵轴线,用钢尺量间距弹横轴线。如横轴线与柱顶截面中线相差过夫,则应逐间调整。

屋架起吊有单机吊装和双机抬吊两种方法。 1.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(图14-102);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。

图14-102 升钩时屋架对准跨度中心

1-已吊好的屋架;2-正吊装的屋架;3-正吊装屋架的安装位置;4-吊车梁

2.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,后机将屋架端头从起重臂一侧转向另一侧(调挡,前机配合),然后两机同时升钩将屋架吊到高空,最后,前机旋转起重臂,后机则高空吊重行驶,递送屋架于安装位置(图14-103)。

图14-103 双机抬吊安装屋架

(a)平面;(b)剖面

1-准备起吊的屋架;2-调档后的屋架;3-准备就位的屋架;

4-已安装好的屋架;5-前机;6-后机

如屋架较重,后机不能调档时,可另用一台起重机辅助调档。 双机抬吊屋架时,应注意下列几点:

(1)可使用不同类型的起重机,但必须对两机进行统一指挥,使两者互相配合,动作协调。在整个吊装过程中,两台起重机的吊钩滑车组,都应基本保持垂直状态。

(2)起吊时,必须指挥两机升钩将各自钩挂的吊索都拉紧后,方可拆除稳定屋架的支撑。

(3)后机行驶道路必须平整坚实,必要时,铺垫道木(横向排列)或垫路基箱,以保安全。

(4)双机抬吊屋架时,如果两机不是同时将屋架吊离地面或落钩向柱顶就位,则两机的实际载荷与计算的载荷分配就有很大的出入。例如图14-104所示,两机抬吊36m跨自重18t的屋架,若两机同时将屋架吊离地面,则每机载荷90kN,若一机先将屋架吊离地面,则该机载荷为180×18÷30=108kN,超过原计算分配载荷的20%。因此,在实际操作中,为确保安全,应选用起重能力较大的起重机,还必须两机同时将屋架吊离地面或落钩向柱顶就位。

图14-104 双机抬吊屋架的负荷分配

14-4-3-4 临时固定、校正、最后固定

第一榀屋架就位后,一般在其两侧各设置两道缆风做临时固定,并用缆风来校正垂直度(图14-105)。当厂房有挡风柱,且挡风柱柱顶需与屋架上弦连接时,可在校正好屋架垂直度后,立即将其连接件安装固定。

图14-105 第一榀屋架用缆风临时固定

1-屋架;2-缆风;3-柱;4-木桩

以后的各榀屋架,可用屋架校正器做临时固定和校正(图14-106)。15m跨以内的屋架用一根校正器,18m跨以上的屋架用两根校正器。为消除屋架旁弯对垂直度的影响,可用挂线卡子在屋架下弦一侧外伸一段距离拉线,并在上弦用同样距离挂线锤检查,跨度在24m以内且无天窗的屋架,检查跨中一点,有天窗架时,检查两点。30m以上的屋架,检查两点。当使用两根校正器同时校正时,摇手柄的方向必须相同,快慢也应基本一致。

图14-106 用屋架校正器临时固定和校正屋架

1-第一榀屋架上缆风;2-卡在屋架下弦的挂线卡子;3-校正器;

4-卡在屋架上弦的挂线卡子;5-线锤;6-屋架

屋架校正器的构造,如图14-107所示。它由三节组成,首节用φ43钢管制作;尾节包括两部分,一部分用φ43钢管制作,另一部分包括摇把、螺杆和套管卡子;中节用φ48~57钢管制作,屋架跨度24m以内的,用φ48钢管,屋架跨度在30m以上的,用φ57钢管,中节长为3m和1m两种。3m长中节用于6m柱间距屋架校正,1m长中节用于4m柱间距屋架校正。

伸缩缝处的一对屋架,可用小校正器(构造与上述屋架校正器相同)临时固定和校正。

图14-107 屋架校正器

屋架经校正后,就可上紧锚栓或电焊作最后固定。用电焊作最后固定时,应避免同时在屋架两端的同一侧施焊,以免因焊缝收缩使屋架倾斜。施焊后,即可卸钩。

14-4-3-5 钢筋混凝土屋架的扶直与吊装验算

钢筋混凝土屋架在扶直和吊装阶段的受力情况,和使用时的受力情况不同。施工吊装时,为了确保屋架的质量,有时需要进行屋架扶直和吊装阶段的验算。该项验算工作在设计钢筋混凝土屋架时多已进行,如施工吊装时绑扎位置或吊点数量有所改变,则应根据实际情况重新进行验算。

1.屋架扶直阶段的验算

验算前必须先确定吊点的数量和位置。

屋架扶直时绕下弦转起,下弦不离地。此时上弦在屋架平面外受力最不利,因此,扶直验算就是验算上弦在屋架平面外的强度。验算上弦时,荷载除上弦自重力外,还假定腹杆的一半重力作用于上弦,作为节点荷载。腹杆由于其自重力产生的弯矩很小,通常不需验算。

验算屋架扶直时,应根据吊索的布置情况,求出上弦杆的弯矩,然后按受弯

构件进行验算。

一般情况下,吊索由一根钢丝绳通过若干滑车或通过横吊梁组成。此时,如不计摩擦力,吊点上各钢丝绳中的拉力是相等的,因而,可先求出钢丝绳上的拉力及屋架两端支点的支座反力,进而计算屋架上弦杆的弯矩。计算荷载除屋架自重力外,还应考虑动力系数,其取值同柱的吊装验算。

2.屋架吊装阶段的验算

吊装阶段吊点位置确定后,求出吊索内的拉力,然后以吊索内的拉力和屋架自重力(化为节点荷载作用于屋架下弦)作为荷载,把屋架作为平面铰接桁架,用结构力学的方法求出屋架各杆件之内力,以此进行强度和裂缝宽度的验算。由于把屋架视作平面铰接桁架,因而各杆件以轴心受力构件验算:

对于轴心受拉杆件,其强度可按下式计算:

N≤fyAs (14-44)

式中 N——验算轴向力,N=1.2Nk(N);

Nk——吊装时杆件承受的轴向力(N); fy——受拉钢筋设计强度(N/mm2)。 3.钢筋混凝土屋架扶直与吊装验算实例

验算下列18m跨度的钢筋混凝土折线形屋架在扶直与起吊时的强度和裂缝宽度。屋架为C30混凝土,扶直与起吊时混凝土强度达到设计强度的100%。屋架各杆件的断面和配筋见表14-81及图14-108。

图14-108 折线形屋架的轮廓尺寸

表14-81

(1)屋架扶直阶段的验算 1)强度验算

该屋架拟采用四吊点扶直,其吊点布置如图14-109所示。

图14-109 四个吊点扶直屋架的吊索布置

荷载计算考虑动力系数1.50: 上弦杆自重

qs=A·γ·K动=0.0484×25×1.5=1.82kN/m

12腹杆自重的1/2作为集中荷载作用于上弦杆节点上

FB=FF=×0.01×1.880×25×1.5=0.35kN

FC=FE=(0.01×2.410+0.0168×3.55)×25×1.5=1.57kN

FD=×0.0168×2.0×25×1.5=0.83kN

荷载分布见图14-110。

1212

图14-110 屋架扶直时上弦杆的自重荷载图

各吊点的垂直分为R,由图14-110可知:

R=n·T·sinα

式中 n——吊点上钢丝绳的根数;

T——钢丝绳的张力(N);

α——钢丝绳与水平面的夹角(°)。 本例取α1=45°,α2=63°,则

RB=RF=T·sin45°=0.707T RC=RE=T·sin63°=0.1T

对下弦杆轴线取矩,可求得

RB=RF=8.21kN,RC=RE=10.34kN

由ΣY=0,可求得RA=RC=0.62kN

于是,可计算出上弦杆的弯矩如图14-111所示。

图14-111 四个吊点扶直屋架时上弦杆的支座反力及吊装弯矩

(a)屋架扶直时吊点及支座反力;(b)屋架扶直时的吊装弯矩

最大弯矩在B截面处,取其为控制截面按下列两式进行强度验算:

xM1fcbx(h0) (1)

21fcbxfyAs (2)

式中 M——弯矩设计值;

α1——系数,本例混凝土强度等级不超过C50,α1=1.0;

fc——混凝土抗压强度设计值; b——截面宽度; x——混凝土受压区高度; h0——截面有效高度;

fy——普通钢筋抗拉强度设计值; As——受拉区纵向普通钢筋的截面面积。

根据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)将有关数据代入(2)式,得

以上(1)、(2)、(3)式中各符号含义及取值均与《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)公式(8.1.2-1)、(8.1.2-2)和(8.1.3-3)相同,这里从略,仅将各有关数值代入上列三式计算如下:

(2)屋架吊装阶段验算 1)强度验算

屋架吊装时拟采用两吊点起吊,假定屋架的自重力作用于下弦节点上,计算简图如图14-112所示。

图14-112 屋架吊装时的计算简图

整个屋架自重力为48.00kN,动力系数取1.50。 下弦中间节点上的荷载为:

F2=

48.001.54.5=18.00kN 18端节点上的荷载近似取:

F1=F2/2=18.00/2=9.00kN

两吊点位置如图14-112所示。吊索与水平面夹角为45°,每根吊索中的拉力为

S=

48.001.51=51.00kN 2sin45将F1、F2、S作为节点荷载施加于屋架下弦和上弦,以此求出屋架各杆件之内力。

计算结果表明上弦最大拉力产生在S2杆内(屋架内力计算方法此处从略,可参考有关资料),其值为26.70kN。按轴心受拉构件验算

fyAs=300×10-3×452=135.6kN

>N=1.2×26.70kN(满足)

2)裂缝宽度验算

14-4-4 板类构件吊装

14-4-4-1 双T板吊装

双T板一般都预埋吊环,每次吊装一块时,钩住吊环即可。每次吊装两块以上的板时,应将每块板吊索都直接挂在起重机吊钩上,各板之间的距离适当加大些,以减小吊索对板翼的压力,防止翼缘损坏(图14-113)。

图14-113 一次多吊双T板的钩挂方法

1-双T板;2-吊索

14-4-4-2 空心楼板吊装

小型空心楼板(每块板重量在500kg以内,长度在4m以内)可采用平吊或兜吊方法进行钩挂起吊。

图14-114(a)为用横吊梁和兜索一次平吊数块空心板的情况,采用此法将

板吊到梁上并卸去兜索后,用撬杠将板撬至设计位置即可。图14-114(b)为用兜索一次叠层兜吊数块空心板的情况。采用此法将板吊至梁上并卸去兜索后,需再次将各板吊至设计位置。

图14-114 小型空心楼板的钩挂方法

(a)一次平吊数块空心板;(b)一次叠层兜吊数块空心板

1-横吊梁;2-兜索;3-板间垫木;4-空心板

采用兜索吊装空心板时应注意以下几点: (1)空心板在起吊前必须堵好孔;

(2)兜索应对称设置,使板起吊时呈水平; (3)兜索与板的夹角应大于60°。

在屋架上安装混凝土板时,应自跨边向跨中两边对称进行。

安装天窗架上的屋面板时,在厂房纵轴线方向应一次放好位置,不可用撬杠撬动,以防天窗架发生倾斜。

预应力混凝土自防水屋面板安装时,要使纵横缝宽窄均匀、相邻板面平整,不应有倒高差。

屋面板在屋架或天窗架上的搁置长度要符合规定,四角要坐实,每块屋面板至少有三个角与屋架或天窗架焊牢,必须保证焊缝尺寸和质量。

14-4-5 门式刚架安装

14-4-5-1 绑扎、起吊

门式刚架截面单薄,外形复杂,绑扎方法要过细。具体绑扎点数和绑扎位置要满足下列三点要求:

(1)起吊过程中,截面不会断裂;

(2)刚架柱子被吊离地面后与地面基本保持垂直;

(3)刚架在扶直过程中,能够比较平稳地升起而不会发生猛烈地转动。 对于刚架柱子较长而伸臂较短的“┌”形刚架,可采用图14-115(a)所示方法绑扎。两个绑扎点B和C的选择,要使△ABD中,AB=AD,这样,刚架起吊后,刚架柱子能够与地面保持垂直。如果找重心没有把握,可增加一根平衡吊索来保持刚架柱垂直(图14-115b)。平衡吊索长度,应经过估算并在起吊第一个刚架时,根据实际情况确定后用夹头固定。也可用倒链进行调整。

图14-115(c)所示为“Y”形刚架用三点绑扎的情况。图14-115(d)所示为人字梁的绑扎方法,绑扎点的连线必须在人字梁重心之上,以防起吊时倾倒。

图14-115 刚架的绑扎方法

(a)两点绑扎;(b)、(c)三点绑扎;(d)人字梁的绑扎

1-吊索;2-滑轮;3-平衡绳;G-刚架重心

对于刚架柱子较短而伸臂较长的“┌”形刚架,可将绑扎点均设在伸臂上,如图14-116所示。为了使刚架在扶直中伸臂能以柱脚为支点,并保持水平平稳升起转为直立,绑扎点的位置和吊索长度,要使起重机吊钩的垂点落在柱脚支点

A与构件重心G连线的延长线和伸臂外边缘的交点H上,同时,如前所述,为了便于安装,吊钩与重心G的连线应与刚架柱子平行,以使柱子与地面保持垂直。

图14-116 用作图法确定“┌”形刚架的绑扎位置和吊索长度 为了使构件绑扎既能满足平稳扶直要求,又能满足安装方便要求,可采用下列所述作图法来确定绑扎点和吊索长度(图14-116):

(1)按比例画出刚架图,定出重心位置G(作图前通过计算求出)。 (2)过G点做出当刚架吊直时与地面的垂线V-V。

(3)连柱脚支点A与刚架重心G,并延长之与伸臂外边缘相交于H。 (4)过H点作伸臂外边线的垂线与V-V线相交于N,N点即起重机吊钩的位置。

一个“┌”形刚架,当柱脚支点A确定后,起重机吊钩的合理位置N只有一个。若经核算,刚架以A为支点扶直时,柱腿的强度和抗裂度不足,在预制时可附加吊装用钢筋(或将柱腿支点上移至A1,相应可得H1及N1)。

(5)在伸臂上选择绑扎点的位置,条件是绑扎点必须对称于H点。取EH=

HF,得绑扎点E及F,连NE及NF即得吊索长度(以N1为吊钩位置时,绑扎点相应移至El、Fl点)。

若伸臂过长,经核算用两点绑扎刚架抗裂度不足,则可用四个绑扎点,但仍须对称于H点。另须注意,吊索与伸臂上边缘的夹角不得小于30°。

14-4-5-2 临时固定与校正

刚架的临时固定,除在基础杯口打入8个楔子外,必须在悬臂端用井字架支

承(图14-117)。井字架的顶面距刚架悬臂底面约30cm左右,以便放置千斤顶和垫木。在纵向,第一个刚架必须用缆风或支撑做临时固定,以后各个刚架的临时固定,可用缆风或支撑,亦可用屋架校正器固定。

图14-117 门式刚架的临时固定和校正

1-缆风;2-千斤顶;3-垫木;4-井字架;A、B、C-校正刚架垂直度的观测点

刚架在横轴线方向的倾斜,用井字架上的千斤顶校正。因为刚架重心在跨内,由于杯口楔子松动、井字架变形等原因,刚架往往要向里倾斜,因此,校正时,需使刚架向跨外倾斜5~10mm,以抵消一部分偏差。

刚架在纵轴线方向的倾斜,用缆风、支撑或屋架校正器校正。校正时,应同时观测A、B、C三点,使该三点都同在一个垂直面上。可先校刚架柱的倾斜,使

A、B两点同在一条垂直线上,然后检查C点,如有偏差,可用撬杠撬动悬臂端来调整。

观测A、B、C三点时,经纬仪应架设在刚架的横轴线上(图14-118中的D点)。如有困难,可用平移法,将仪器架设在E点,用卡尺将A、B、C三点平行移至A1、B1、C1处,用经纬仪观测A1、B1、C1三点,并通过校正使之同在一个垂直面上。

图14-118 观测刚架垂直度时经纬仪的架设位置

(a)透视图;(b)A向视图

D-经纬仪在刚架横轴线上的架设位置;E-用平移法经纬仪的架设位置;

a-平移距离;1-卡尺;2-千斤顶;3-垫木;4-经纬仪

14-4-6 H型框架吊装

14-4-6-1 绑扎、起吊

H型框架常用“活兜肚”的办法绑扎(图14-119),即用两根短吊索兜住框架横梁的下面,上面各用通过单门滑车的长吊索相连接。起吊中,由于长吊索能在滑车上串动,故可保证框架竖直后与地面垂直。

图14-119 H型框架的绑扎方法

1-滑车;2-长吊索;3-短吊索

H型框架也可采用横吊梁和钢销进行绑扎起吊(图14-120)。

图14-120 用横吊梁和钢销绑扎和起吊H型框架

1-横吊梁;2-吊索;3-钢销;4-H型框架;5-滑车

多机抬吊多层框架时,递送起重机应使用横吊梁起吊,使捆绑吊索不产生水平分力(图14-121)。也可在两绑扎点间用方木或其他专用工具支撑,以防止吊索的水平分力使框架柱产生裂缝。

图14-121 多机抬吊多层框架绑扎情况

1-副机吊钩;2-横吊梁;3-捆绑吊索;4-两台主机吊钩

14-4-6-2 临时固定和校正

下节H型框架的基础为杯形基础时,也可用楔子做临时固定和采用无缆风校正法校正。在框架吊装前,需用水泥砂浆将杯底抹平,抹浆厚度根据相应框架柱的实际长短确定。上节H型框架用四根缆风做临时固定。在框架平面内两根柱的垂直度如有误差,要同时观测两根柱的偏差方向和数值进行综合考虑。如果两根柱都相向或相背倾斜,而且数值比较接近,则不必再行校正。如果两根柱都向一个方向倾斜,而数值相近,则只需顶起一根柱,即可调整。

H型框架经校正后需焊好四角钢筋(每个框架柱焊两根)才能松钩。

14-4-7 异型构件吊装

对于无横向对称面的构件,如柱截面不等的H型框架、锯齿形天窗架等,应

采用两根或四根不等长的吊索来绑扎起吊,每根吊索长度可根据构件重心及绑扎点位置计算确定,必须使绑扎中心(吊索交点)位于通过构件重心的垂直线上(图14-122)。

图14-122 无横向对称面构件绑扎方法

(a)柱截面不等的H型框架绑扎方法;(b)锯齿形天窗架绑扎方法

1-构件重心;2-长吊索;3-短吊索;4-滑轮;5-钢销

对于无纵向对称面构件,如一面带挑檐的梁等,绑扎时应使两吊索和构件重心同在垂直于构件底面的平面内。横向有长挑檐的梁,用吊索直接捆绑会使挑檐损坏,应在梁内预埋吊环,用卡环连接吊索与吊环起吊。吊环的埋设应位于距梁的两端约1/5,在梁与挑檐板剖面的重心线处(图14-123)。短挑檐的梁也应按此要求埋设吊环。

图14-123 无纵向对称面构件绑扎方法

对于体形复杂的构件,其重心不易算准而且计算繁琐,即使重心算出来了,所用吊索规格太多。在这种情况下,可采用倒链调平的办法进行绑扎。图14-124所示为绑扎这类构件的例子。

图14-124 用倒链调平的办法绑扎体型复杂的构件

(a)绑扎煤斗板;(b)绑扎防风梁

1-吊索;2-倒链

14-4-8 混凝土结构吊装方案

混凝土结构吊装方案的内容主要包括:起重机的选择、单位工程吊装方法和主要构件吊装方法的选择、吊装工程顺序安排、构件吊装的平面布置图绘制等。其中,主要构件吊装方法已在前面详述,在制定吊装方案时可根据具体情况选用,这里不再重复。

14-4-8-1 起重机的选择

起重机的选择包括起重机类型的选择、起重机型号的选择和起重机数量的确定。

1,起重机类型的选择

起重机类型应综合考虑下列诸点进行选择:

(1)结构的跨度、高度、构件重量和吊装工程量等; (2)施工现场条件;

(3)本企业和本地区现有起重设备状况; (4)工期要求; (5)施工成本要求。

一般情况下,吊装工程量较大的普通单层装配式结构宜选用履带式起重机,因履带式起重机对路面要求不太高,变幅、行驶方便,可以负荷行驶。汽车式起重机对路面的破坏性小,开赴吊装地点迅速、方便,适宜选用于吊装位于市区或工程量较小的装配式结构。

位于偏僻地区的吊装工程,或路途遥远,或道路状况不佳,则选用独脚拔杆或人字拔杆、桅杆式起重机等简易起重机械,往往可提早开工,能满足进度要求,且成本低。

对于多层装配式结构由于上层构件安装高度高,常选用大起重量履带起重机或普通塔式起重机(轨道式或固定式)。对于高层或超高层装配式结构,则需选用附着式塔式起重机或内爬升式塔式起重机。内爬升式塔式起重机的优点是自重轻,不随建筑物高度的增加而接高塔身,机械多安装在结构,需吊装的构件距塔身近,因而可选用较小规格的起重机;其缺点是施工荷载(含塔机自重、风荷载、起吊构件重等)需建造中的结构负担,工程结束后,需另设机械设备进行拆除,立塔部位的构件须在塔机爬升或拆除后补装。附着式塔式起重机安装在建筑物外侧,可避免内爬升式塔式起重机的上述缺点,但起吊作业中需安装许多距塔身较远的构件,工作幅度大,要求选用较大规格的起重机,同时占用场地多,需随建筑物的升高安装附着杆,且起重机的塔身接高也较复杂。

2.起重机型号的选择

选择起重机的原则是:所选起重机的三个工作参数,即起重量Q、起重高度H和工作幅度(回转半径)R均必须满足结构吊装要求。

当前,塔式起重机多采用水平臂小车变幅装置,故根据上述须满足结构吊装要求的三个工作参数和各种塔式起重机的起重性能很容易确定其型号。

下面,以履带起重机为例(汽车起重机、轮胎起重机类似)叙述起重机型号的选择方法:

(1)起重量计算

1)单机吊装起重量按下列公式计算:

Q≥Q1+Q2 (14-45)

式中 Q——起重机的起重量(t);

Q1——构件重量(t); Q2——索具重量(t)。

2)双机抬吊起重量按公式(14-46)计算:

K(Q主+Q副)≥Q1+Q2 (14-46)

式中 Q主——主机起重量;

Q副——副机起重量;

K——起重量降低系数,一般取0.8; Q1、Q2——含义与公式(14-45)相同。 (2)起重高度计算(图14-125) 起重机的起重高度按公式(14-47)计算:

H≥H1+H2+H3+H4 (14-47)

式中 H——起重机的起重高度(m),停机面至吊钩的距离;

H1——安装支座表面高度(m),停机面至安装支座表面的距离; H2——安装间隙,视具体情况而定,一般取0.2~0.3m; H3——绑扎点至构件起吊后底面的距离(m);

H4——索具高度(m),绑扎点至吊钩的距离,视具体情况而定。

图14-125 起重高度计算图

(3)起重臂(吊杆)长度计算 1)起重臂不跨越其他构件的长度计算

起重机吊装单层厂房的柱子和屋架时,起重臂一般不跨越其他构件,此时,起重臂长度按公式(14-48)计算(图14-126):

图14-126 不跨越其他构件吊装时起重骨长度计算

(a)垂直吊法吊柱;(b)斜吊法吊柱;(c)屋架吊装

lHh0h (14-48)

sin式中 l——起重臂长度(mm);

H——起重高度(m);

h0——起重臂顶至吊钩底面的距离(m); h——起重臂底铰至停机面距离(m); α——起重臂仰角,一般取70°~77°。 2)起重臂跨越其他构件的长度计算

起重机吊装屋面板、屋面支撑等构件时,起重臂需跨越已安装好的屋架或天窗架,此时,起重臂的长度按下列方法计算:对于吊装有天窗架的屋面时,按跨越天窗架吊装跨中屋面板计算;吊装平屋面时,需按跨越屋架吊装跨中屋面板和吊装跨边屋面板两种情况计算,取两者中之较大值。

①数解法

数解法求起重臂长度按公式(14-49a)和(14-49b)计算(图14-127):

图14-127 数解法求起重臂长度

1-已安装的构件;2-正安装的构件

ll1l2ha (14-49a) sincosh (4-49b) aarctg3式中 l——起重臂长度(m);

α——起重臂仰角(°);

a——吊钩伸距(m);

h——起重臂l1部分在垂直轴上的投影,h=h1+h2-h3;

其中 h1——构件安装高度(起重机停驻点地面至安装构件的顶面距离,单位:m);

h3——起重臂下铰点离地高度(m);

h2——起重臂中心线至安装构件顶面的垂直距离(图14-128,单位:m);

be(14-50) h22cos其中 b——起重臂厚度,一般为0.6~1m。

图14-128 求起重臂中心线至安装构件顶面的垂直距离

求h2值时,可近似取

arctg3be2cos(arctg3h1 ah2h1)a

即 ②图表法

将公式(14-49a)和公式(14-49b)进行数学推导得:

lha (14-51)

232323式中各符号含义与公式(14-49a)相同。

由公式(14-51)可做出lha曲线,如图14-129所示。

图14-129 lha曲线

图中纵坐标h值按h=h1+h2-h3计算,其中,h2由表14-82查得。 综合以上所述,用图表法求起重臂长度的程序为: a.由表14-82查得h2值; b.由h2值求出h值; c.由图14-129查得l值。

计算起重臂长度的h2数值 表14-82

h1:a 0.5 0.8 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 cosα 0.783 0.733 0.707 0.658 0.622 0.593 0.570 0.550 b 0.6 0. 0.68 0.71 0.76 0.80 0.84 0.88 0.91 0.8 0.77 0.82 0.85 0.91 0.97 1.01 1.05 1.09 1.0 0. 0.96 0.99 1.06 1.12 1.18 1.23 1.27 h1:a 8 9 10 11 12 13 14 15 cosα 0.447 0.433 0.421 0.410 0.400 0.391 0.383 0.376 b 0.6 1.12 1.15 1.19 1.22 1.25 1.28 1.30 1.33 0.8 1.34 1.38 1.43 1.46 1.50 1.53 1.57 1.60 1.0 1.57 1.62 1.66 1.71 1.75 1.79 1.83 1.86 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 0.533 0.518 0.505 0.493 0.482 0.472 0.463 0.94 0.97 0.99 1.01 1.04 1.06 1.08 1.13 1.16 1.19 1.22 1.24 1.27 1.30 1.31 1.35 1.39 1.42 1.45 1.48 1.51 16 17 18 19 20 25 30 0.369 0.362 0.357 0.351 0.346 0.324 0.306 1.36 1.38 1.40 1.43 1.45 1.55 1.63 1.63 1.66 1.68 1.71 1.74 1.85 1.96 1.90 1.93 1.96 2.00 2.03 2.16 2.28 注:本表按公式:h2be2cos(arctg3h1)a求得,其中e取0.2。

(4)工作幅度计算

起重机工作幅度按公式(14-52)计算:

R=F+lcosα (14-52)

式中 R——起重机的工作幅度;

F——起重臂下铰点中心至起重机回转中心的水平距离,其数值由起重机

技术参数表查得;

cosα——起重臂仰角的余弦,由表(14-82)查得或按公式(14-50)计算。 (5)检查Q、H,最后确定起重机型号

通过上述计算求出R后,按R及起重臂长度,查起重机的起重性能表或曲线,检查起重量Q及起重高度H。如能满足构件的吊装要求,则起重臂长度的确定工作即告结束,初选的起重机型号即可确定。否则,可考虑增加臂长以减小R。如还不能满足吊装要求,则需改选其他起重机的型号。

举例说明如下:

[例] 安装某重量为1.5t的构件时,已知h1=15m,a=3m,初步选定用W1-100型起重机,其起重臂厚度b=0.8m,h3=1.7m,试计算安装此构件需要多长起重臂。

[解]

1)用图表法求起重臂长度 ①求h2

h1:a=15:3=5

由表14-82查得h2=1.19,cosα=0.505

②求h

h=h1+h2-h3=15+1.19-1.7=14.49

③求l

查图14-129,得l=22.8m

此例,如用数解法计算的l=22.73m。 初步选择起重臂长度为23m. 2)检查Q、H

查本章表14-32得臂长23m的W1-100型履带式起重机,当R=13m时,起重量Q=2.9t>1.5t,满足要求;起升高度H=17.8m,17.8-15=2.8m,是否满足吊装要求,要看吊索长度选用多少。本例若所吊构件为1.5m×6m屋面板,吊索与板面夹角一般不小于45°,则2.8m可满足吊索长度选用要求。

3.起重机数量计算

起重机数量根据工程量、工期和起重机的台班产量确定,按下式计算:

NQ1•i (14-53)

T•C•KPi式中 N——起重机台数;

T——工期(d); C——每天工作班数;

K——时间利用系数,一般取0.8~0.9; Qi——每种构件的安装工程量(件或t);

Pi——起重机的台班产量定额(件/台班或t/台班)。

此外,决定起重机数量时,还应考虑到构件运输、拼装工作的需要。

14-4-8-2 单位工程结构吊装方法

单位工程结构吊装方法根据各种分类方法区分有下列几种:

1.按构件的吊装次序可分为分件吊装法、节间吊装法和综合吊装法。 (1)分件吊装法

分件吊装法是指起重机在单位吊装工程内每开行一次只吊装一种构件的方法。

本法的主要优点是:

1)施工内容单一,准备工作简单,因而构件吊装效率高,且便于管理; 2)可利用更换起重臂长度的方法分别满足各类构件的吊装(如采用较短起重臂吊柱,接长起重臂后吊屋架)。

主要缺点是: 1)起重机行走频繁;

2)不能按节间及早为下道工序创造工作面; 3)屋面板吊装往往另需辅助起重设备。 (2)节间吊装法

节间吊装法是指起重机在吊装工程内的一次开行中,分节间吊装完各种类型的全部构件或大部分构件的吊装方法。

本法主要优点是: 1)起重机行走路线短;

2)可及早按节间为下道工序创造工作面。 主要缺点是:

1)要求选用起重量较大的起重机,其起重臂长度要一次满足吊装全部各种构件的要求,因而不能充分发挥起重机的技术性能;

2)各类构件均须运至现场堆放,吊装索具更换频繁,管理工作复杂。 起重机开行一次吊装完房屋全部构件的方法一般只在下列情况下采用: 1)吊装某些特殊结构(如门架式结构)时;

2)采用某些移动比较困难的起重机(如桅杆式起重机)时。 (3)综合吊装法

综合吊装法是指建筑物内一部分构件采用分件吊装法吊装,一部分构件采用节间吊装法吊装的方法。此法吸取了分件吊装法和节间吊装法的优点,是建筑结构中较常用的方法。普遍做法是:采用分件吊装法吊装柱、柱间支撑、吊车梁等构件;采用节间吊装法吊装屋盖的全部构件。

2.按起重机行驶路线可分为跨内吊装法和跨外吊装法,根据起重机的起重能力和现场施工实际情况选择。

14-4-8-3 结构吊装顺序

结构吊装顺序是指一个单位吊装工程在平面上的吊装次序。比如,在哪一跨

始吊,从何节间始吊;如果划分施工段,其流水作业的顺序如何等。

确定吊装顺序需注意下列几点:

(1)应考虑土建和设备安装等后续工序的施工顺序,以满足整个单位工程施工进度的要求。如某一跨度内,土建施工复杂或设备安装复杂,需较长的工作天数,则往往要安排该跨度先吊装,好让后续工序尽早开工。

(2)尽量与土建施工的流水顺序相一致; (3)满足提高吊装效率和安全生产的要求;

(4)根据吊装工程现场的实际情况(如道路、相邻建筑物、高压线位置等),确定起重机从何处始吊,从何处退场。

14-4-8-4 吊装构件的平面布置

1.构件平面布置的原则

进行结构构件的平面布置时,一般应考虑下列几点: (1)满足吊装顺序的要求。

(2)简化机械操作。即将构件堆放在适当位置,使起吊安装时,起重机的跑车、回转和起落吊杆等动作尽量减少。

(3)保证起重机的行驶路线畅通和安全回转。

(4)“重近轻远”。即将重构件堆放在距起重机停点比较近的地方,轻构件堆放在距停点比较远的地方。单机吊装接近满荷载时,应将绑扎中心布置在起重机的安全回转半径内,并应尽量避免起重机荷载行驶。

(5)要便于进行下述工作:检查构件的编号和质量;清除预埋铁件上的水泥砂浆块;对空心板进行堵头;在屋架上、下弦安装或焊接支撑连接件;对屋架进行拼装、穿筋和张拉等。

(6)便于堆放。重屋架应按上述第4点办理,对于轻屋架,如起重机可以负荷行驶,可两榀或三榀靠柱子排放在一起。

(7)现场预制构件要便于支模、运输及浇筑混凝土,以及便于抽芯、穿筋、张拉等。

2.现场预制构件布置实例

图14-130为使用W1-100型起重机吊装12m跨厂房的柱子、屋面梁现场预制布置情况。柱分两侧斜向布置,屋面梁在跨外纵向布置。起重机吊柱时回转半径

为7m,吊屋面梁时回转半径为9m。

图14-130 12m跨厂房的柱、屋面梁现场预制布置(单位:m)

1-基坑;2-屋面梁;3-柱子

图14-131为使用W1-100型起重机吊装18m跨厂房的柱、屋架现场预制布置的情况。

图14-131 18m跨厂房的柱、屋架现场预制布置(单位:m)

1-屋架(叠制3榀);2-柱子;3-起重机行驶路线

柱子分两侧纵向布置,一侧在跨内,一侧在跨外。屋架平卧纵向布置。起重机吊距杯口近的一排柱子时回转半径为7m;吊距杯口远的一排柱子时回转半径为8m。用斜吊法吊柱子时,所有柱子的牛腿均应向跨内排放。

图14-132所示为24m跨厂房的柱子、屋架现场预制布置。柱子分两侧斜向布置,一侧在跨内,一侧在跨外,屋架在跨中平卧斜向布置,每堆3榀。使用

B轴一侧;W1-100型起重机扶直屋架时,应将屋架竖立排放于○用较大型起重机扶A轴一侧。用斜吊法吊柱子时,○A轴柱子牛腿应直屋架时,可将屋架竖立排放于○

改向跨内排放。

图14-132 24m跨厂房柱子、屋架现场预制布置(单位:m)

1-起重机吊柱子的行驶路线;2-起重机扶直屋架的行驶路线;3-屋架

图14-133为30m跨厂房的柱子、屋架现场预制布置。柱子分两侧斜向布置,

B轴在跨内斜向布置,每堆3榀。屋架一侧在跨内,一侧在跨外,屋架平卧靠近○A轴一侧。 扶直后竖立排放于○

图14-133 30m跨厂房的柱子、屋架现场预制布置(单位:m)

1-起重机吊柱子的行驶路线;2-起重机扶直屋架的行驶路线

图14-134为36m跨厂房的柱子、屋架现场预制布置。柱子使用三台履带式起重机抬吊(两台主吊一台递送),其中一台主吊行驶于路线1,另一台主吊和

副吊行驶于路线20每榀屋架分成两个块体预制,每堆3个半榀,扶直后堆放于跨中,拼装后采用双机抬吊。

图14-134 36m跨厂房的柱子、屋架现场预制布置(单位:m)

1、2-起重机吊柱子行驶路线;3-起重机扶直屋架行驶路线;4-屋架翻身后堆放位置

3.预制构件堆放实例

图14-135所示为使用W1-50型起重机吊装18m跨(无天窗)的屋盖构件布置情况。第一榀屋架横向布置于安装位置下方,其他各榀屋架均斜向布置,屋面板每间12块分两堆布置,第一间屋面板布置在距①轴线为14.5m处(退后两间半)。起重机吊屋架时的回转半径为5.5m;吊屋面板时回转半径为9~10m,每次吊一块。

图14-135 18m跨屋盖构件布置之一(单位:m)

1-屋架;2-屋面板;3-天沟板和支撑

图14-136为使用W1-100型起重机吊装18m跨带天窗架屋盖构件布置情况。第一榀屋架横向布置,其他各榀屋架每三榀纵向排列在一起。屋面板分两堆布置,每堆6块,第一间的板退后三间半。起重机吊屋架时回转半径为9m,吊屋面板时回转半径为12~13m,每次吊2块。天窗架布置在跨外。

图14-136 18m跨屋盖构件布置之二(单位:m)

1-屋架;2-天窗侧板及支撑;3-屋面板;4-天窗架

图14-137所示为使用W1-100型起重机吊装24m跨带天窗架屋盖构件的布置情况。第一榀屋架横向布置,以后各榀均斜向布置。屋面板每间16块,分两堆(每堆8块)横向布置,第一间的板退后三间。起重机吊屋架时的回转半径为

6.5m,吊屋面板时回转半径为12~13m,每次吊2块。天窗架在跨内柱边斜向布置。

图14-137 24m跨屋盖构件布置(单位:m)

1-屋架;2-屋面板;3-天窗架;4-天窗侧板及支撑

图14-138为使用两台履带式起重机吊装36m跨屋盖构件布置情况。第一榀屋架横向布置,其他屋架斜向布置于跨中。屋面板堆于两侧,每侧12块,主机一侧退后三间半,横向布置;副机一侧退后三间,纵向布置。主机吊屋架时回转半径为6.5~7m,副机吊屋架时回转半径为8~8.5m。吊屋面板时回转半径为12~14m,每次吊2~3块。

图14-138 36m跨厂房的屋盖构件布置(单位:m)

1-起吊屋架时停于前面的起重机;2-起吊屋架时停于后面的起重机;

3-屋架;4-支撑;5-屋面板

14-5 混凝土结构吊装工程质量与安全技术

14-5-1 混凝土结构吊装工程质量

1.混凝土结构吊装工程质量要求

(1)从事结构吊装人员必须充分重视工程质量。要认识到结构吊装工程质量是建筑物的主体工程质量的重要组成部分,它直接关系到建筑物的安全性、使用功能和耐久性能。

(2)在进行构件的运输或吊装前,必须认真对构件的制作质量进行复查验收。此前,制作单位须先行自查,然后向运输单位和吊装单位提交构件出厂证明书(附混凝土试块强度报告),并在自查合格的构件上加盖“合格”印章。

复查验收内容主要包括构件的混凝土强度和构件的观感质量。检查混凝土强度的工作,主要是查阅混凝土试块的试验报告单,看其强度是否符合设计要求和运输、吊装要求。检查构件的观感质量,主要是看构件有无裂缝或裂缝宽度、混凝土密实度(蜂窝、孔洞及露筋情况)和外形尺寸偏差是否符合设计要求和规范要求。

混凝土预制构件的尺寸偏差应符合表14-83的规定。

预制构件尺寸的允许偏差及检验方法 表14-83

项目 板、梁 长度 柱 墙板 薄腹梁、桁架 宽度、高(厚)板、梁、柱、墙板、度 薄腹梁、桁架 侧同弯曲 梁、柱、板 墙板、薄腹梁、桁架 中心线位置 预埋件 预留孔 预留洞 主筋保护层厚度 对角线差 螺栓位置 螺栓外露长度 中心线位置 中心线位置 板 梁、柱、墙板、薄腹板、桁架 板、墙板 允许偏差(mm) +10,-5 +5,-10 ±5 +15,-10 ±5 钢尺量一端及中部,取其中较大值 拉线、钢尺量最大侧向弯曲处 钢尺检查 检验方法 l/750且≤20 l/1000且≤20 10 5 +10,-5 5 15 +5,-3 +10,-5 10 钢尺检查 钢尺检查 钢尺检查 钢尺或保护层厚度测定仪量测 钢尺量两个对角线 表面平整度 预应力构件预留孔道位置 翘曲 板、墙板、柱、梁 梁、墙板、薄腹梁、桁架 板 墙板 5 3 2m靠尺和塞尺检查 钢尺检查 调平尺在两端量测 1/750 l/1000 注:1.l为构件长度(mm);

2.检查中心线、螺栓和孔道位置时,应沿纵、横两个方向量测,并取其中的较大值; 3.对形状复杂或有特殊要求的构件,其尺寸偏差应符合标准图或设计的要求。

(3)混凝土构件的安装质量必须符合下列要求:

1)保证构件在吊装中不断裂。为此,吊装时构件的混凝土强度、预应力混凝土构件孔道灌浆的水泥砂浆强度以及下层结构承受内力的接头(接缝)的混凝土或砂浆的强度,必须符合设计要求。设计无规定时,混凝土的强度不应低于设计强度等级的70%,预应力混凝土构件孔道灌浆的强度不应低于15MPa,下层结构承受内力的接头(接缝)的混凝土或砂浆的强度不应低于10MPa。

2)保证构件的型号、位置和支点锚固质量符合设计要求,且无变形损坏现象。

3)保证连接质量。混凝土构件之间的连接,一般有焊接和浇注混凝土接头两种。为保证焊接质量,焊工必须经过培训并取得考试合格证;所焊焊缝的观感质量(气孔、咬边、弧坑、焊瘤、夹渣等情况)、尺寸偏差及内在质量均必须符合施工验收规范要求;为此,必须采用符合要求的焊条和科学的焊接规范。为保证混凝土接头质量,必须保证配制接头混凝土的各材料计量要准确,浇捣要密实并认真养护,其强度必须达到设计要求或施工验收规范的规定。

2.混凝土构件安装的允许偏差和检验方法

混凝土构件安装的允许偏差和检验方法,见表14-84。

柱、梁、屋架等构件安装的允许偏差和检验方法 表14-84

项次 1 杯形基础 项目 中心线对轴线位置偏移 杯底安装标高 中心线对定位轴线位置偏移 上下柱接口中心线位置偏移 2 柱 垂直度 ≤5m >5m ≥10m多节柱 允许偏差(mm) 10 +0,-10 5 3 5 10 1/1000柱高,且不大于20 尺量检查 用水准仪检查 尺量检查 用经纬仪或吊线和尺量检查 检验方法 牛腿上表面 和柱顶标高 3 梁或吊车梁 屋架 ≤5m >5m +0,-5 +0,-8 5 +0,-5 5 1/250屋架高 5 5 5 10 5 3 10 ±5 ±5 ±5 用水准仪或尺量检查 尺量检查 用水准仪或尺量检查 尺量检查 用经纬仪或吊线和尺量检查 尺量检查 尺量检查 用经纬仪或吊线和尺量检查 用直尺和楔形塞尺检查 尺量检查 用水准仪和尺量检查 中心线对定位轴线位置偏移 梁上表面标高 下弦中心线对定位轴线位置偏移 桁架拱形屋架 薄腹梁 垂直度 底座中心线对定位轴线位置偏移 垂直度 相邻板下 表面平整度 标高 标高 墙板两端高低差 抹灰 不抹灰 4 垂直度 5 6 7 8 9 天窗架 托架梁 板 楼梯阳台 工业厂房墙板 构件中心线对定位轴线位置偏移 1/300天窗架高 用经纬仪或吊线和尺量检查 水平位置偏移 14-5-2 混凝土结构吊装安全技术

14-5-2-1 安全设施

1.路基箱

图14-139为铺设起重机行驶道路的路基箱,适用于场地土承载力较小地区的重构件吊装。

图14-139 路基箱

1、2-8号槽钢;3、6-钢板(-1450×8);4-16号工字钢; 5-加劲板(-160×8);7-钢板(-50×10);8-硬木(150×50)

2.操作台

图14-140为安装屋架用的简易操作台。

图14-140 简易操作台

1-屋架;2-柱;3-脚手板(50厚);4-方木(50×100);5-螺栓(M16)

图14-141为安装屋架用的折叠式操作台。

图14-141 折登式操作台

1-屋架;2-柱;3-螺栓(M16);4-5号槽钢;5-扁钢(-40×4); 6、7-角钢(∟40×4);8-φ12圆钢;9-钢板(-50×10);10-φ12弯环

3.钩挂安全带绳索

在屋架吊装中,沿屋架上弦系一根钢丝绳,并用钢筋钩环托起供钩挂安全带使用。也可在屋架上弦用钢管把钢丝绳架高1m左右,供钩挂安全带使用,并兼作扶手用(图14-142)。

图14-142 在屋架上弦设钩挂安全带用的钢丝绳

(a)钢丝绳沿屋架上弦设置;(b)用钢管将钢丝绳架高

1-钢丝绳;2-钢筋钩环;3-钢管

在安装和校正吊车梁时,在柱间距吊车梁上平面约1m高处拉一根钢丝绳或白棕绳,供钩挂安全带使用,同时兼作扶手使用。

14-5-2-2 安全操作技术

1.防止起重机事故措施

(1)起重机的行驶道路必须平坦坚实,地下基坑和松软土层要进行处理。必要时,需铺设道木或路基箱。起重机不得停置在斜坡上工作。当起重机通过墙基或地梁时,应在墙基两侧铺垫道木或石子,以免起重机直接辗压在墙基或地梁上。

(2)应尽量避免超载吊装。在某些特殊情况下难以避免时,应采取措施,如:在起重机吊杆上拉缆风或在其尾部增加平衡重等。起重机增加平衡重后,卸载或空载时,吊杆必须落到与水平线夹角60°以内。在操作时应缓慢进行。

(3)禁止斜吊。这里讲的斜吊,是指所要起吊的重物不在起重机起重臂顶的正下方,因而当将捆绑重物的吊索挂上吊钩后,吊钩滑车组不与地面垂直,而与水平线成一个夹角。斜吊会造成超负荷及钢丝绳出槽,甚至造成拉断绳索。斜吊还会使重物在离开地面后发生快速摆动,可能碰伤人或其他物体。

(4)起重机应避免带载行走,如需作短距离带载行走时,载荷不得超过允许起重量的70%,构件离地面不得大于50cm,并将构件转至正前方,拉好溜绳,控制构件摆动。

(5)双机抬吊时,要根据起重机的起重能力进行合理的负荷分配,各单机载荷不得超过其允许载荷的80%,并在操作时要统一指挥,互相密切配合。在整个抬吊过程中,两台起重机的吊钩滑车组均应基本保持垂直状态。

(6)绑扎构件的吊索需经过计算,绑扎方法应正确牢靠。所有起重工具应定期检查。

(7)不吊重量不明的重大构件或设备。

(8)禁止在六级风的情况下进行吊装作业,风力等级及其征象标准见本手册第1章“气象”节:风级表。

(9)起重吊装的指挥人员必须持证上岗,作业时应与起重机驾驶员密切配合,执行规定的指挥信号。驾驶员应听从指挥,当信号不清或错误时,驾驶员可拒绝执行。

(10)严禁起吊重物长时间悬挂在空中,作业中遇突发故障,应采取措施将重物降落到安全地方,并关闭发动机或切断电源后进行检修。在突然停电时,应立即把所有控制器拨到零位,断开电源总开关,并采取措施使重物降到地面。

(11)起重机的吊钩和吊环严禁补焊。当吊钩吊环表面有裂纹、严重磨损或危险断面有永久变形时应予更换。

2.防止高处坠落措施

(1)操作人员在进行高处作业时,必须正确使用安全带。安全带一般应高挂低用,即将安全带绳端的钩环挂于高处,而人在低处操作。

(2)在高处使用撬杠时,人要立稳,如附近有脚手架或已安装好的构件,应一手扶住,一手操作。撬杠插进深度要适宜,如果撬动距离较大,则应逐步撬动,不宜急于求成。

(3)雨天和雪天进行高处作业时,必须采取可靠的防滑、防寒和防冻措施。作业处和构件上有水、冰、霜、雪均应及时清除。

对进行高处作业的高耸建筑物,应事先设置避雷设施。遇有六级以上强风、浓雾等恶劣气候,不得从事露天高处吊装作业。暴风雪及台风暴雨后,应对高处

作业安全设施逐一加以检查,发现有松动、变形、损坏或脱落等现象,应立即修理完善。

(4)登高用梯子必须牢固。梯脚底部应坚实,不得垫高使用。梯子的上端应有固定措施。立梯工作角度以75°±5°为宜,踏板上下间距以30cm为宜,不得有缺档。

(5)梯子如需接长使用;必须有可靠的连接措施,且接头不得超过1处,连接后梯梁的强度,不应低于单梯梯梁的强度。

(6)固定式直爬梯应用金属材料制成。梯宽不应大于50cm,支撑应采用不小于L70×6的角钢,埋设与焊接均必须牢固。梯子顶端的踏棍应与攀登的顶面齐平,并加设1~1.5m高的扶手。

(7)操作人员在脚手板上通行时,应思想集中,防止踏上挑头板。 (8)安装有预留孔洞的楼板或屋面板时,应及时用木板盖严,或及时设置防护栏杆、安全网等防坠落措施。

(9)电梯井口必须设防护栏杆或固定栅门;电梯井内应每隔两层并最多隔10m设一道安全网。

(10)从事屋架和梁类构件安装时,必须搭设牢固可靠的操作台。需在梁上行走时,应设置护栏横杆或绳索。

3.防止高处落物伤人措施 (1)地面操作人员必须戴安全帽。

(2)高处操作人员使用的工具、零配件等,应放在随身佩带的工具袋内,不可随意向下丢掷。

(3)在高处用气割或电焊切割时,应采取措施,防止火花落下伤人。 (4)地面操作人员,应尽量避免在高空作业面的正下方停留或通过,也不得在起重机的起重臂或正在吊装的构件下停留或通过。

(5)构件安装后,必须检查连接质量,只有连接确实安全可靠,才能松钩或拆除临时固定工具。

(6)设置吊装禁区,禁止与吊装作业无关的人员入内。 4.防止触电措施

(1)吊装工程施工组织设计中,必须有现场电气线路及设备位置平面图。

现场电气线路和设备应由专人负责安装、维护和管理,严禁非电工人员随意拆改。

(2)施工现场架设的低压线路不得用裸导线。所架设的高压线应距建筑物10m以外,距离地面7m以上。跨越交通要道时,需加安全保护装置。施工现场夜间照明,电线及灯具高度不应低于2.5m。

(3)起重机不得靠近架空输电线路作业。起重机的任何部位与架空输电线路的安全距离不得小于表14-85的规定。

起重机与架空输电导线的安全距离 表14-85

电压(kV) 安全距离 沿垂直方向(m) 沿水平方向(m) <1 1.5 1.0 1~15 3.0 1.5 20~40 4.0 2.0 60~110 5.0 4.0 220 6.0 6.0 (4)构件运输时,构件或车辆与高压线净距不得小于2m,与低压线净距不得小于1m,否则,应采取停电或其他保证安全的措施。

(5)现场各种电线接头、开关应装入开关箱内,用后加锁,停电必须拉下电闸。

(6)电焊机的电源线长度不宜超过5m,并必须架高。电焊机手把线的正常电压,在用交流电工作时为60~80V,要求手把线质量良好,如有破皮情况,必须及时用胶布严密包扎。电焊机的外壳应该接地。电焊线如与钢丝绳交叉时应有绝缘隔离措施。

(7)使用塔式起重机或长起重臂的其他类型起重机时,应有避雷防触电设施。

(8)各种用电机械必须有良好的接地或接零。接地线应用截面不小于25mm的多股软裸铜线和专用线夹。不得用缠绕的方法接地和接零。同一供电网不得有的接地,有的接零。手持电动工具必须装设漏电保护装置。使用行灯电压不得超过36V。

(9)在雨天或潮湿地点作业的人员,应穿戴绝缘手套和绝缘鞋。大风雪后,应对供电线路进行检查,防止断线造成触电事故。

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