1、单层工业厂房结构安装工程施工方案设计 装配式钢筋混凝土单层工业厂房的结构件有柱、基础梁、吊车梁、连系梁、托架、屋架、天窗架、屋面板、墙板及支撑等。构件的吊装工艺有绑扎、吊升、对位、临时固定、校正、最后固定等工序。在构件吊装之前，必须切实做好和各项准备工作，包括场地清理，道路的修筑，基础的准备，构件的运输、就位、堆放、拼装加固、检查清理、弹线编号以及吊装机具的装备等。6.3.1.1柱的吊装（1）基础的准备柱基施工时，杯底标高一般比设计标高低（通常代5cm），柱在吊装前需对基础杯底标高进行一次调整（或称找平）。调整方法是测出杯底原有标高（小柱测中间一点，大柱测四个角点），再量出柱脚底面至牛腿面的实
2、际长度，计算出杯底标高调整值，并在杯口内标出，然后用1：2水泥砂浆或细石混凝土将杯底找平至标志处。例如，测出杯底标高为-1.20m，牛腿面的设计标高是7.80m，而柱脚至牛腿面的实际长度为8.95m，则杯度标高调整值h（7.801.20）8.950.05m。此外，还要在基础杯口面上弹出建筑的纵、横定位轴线和柱的由装准线，作为柱对位、校正的依据（图6.21）。柱子应在柱身的三个面上弹出吊装准线（图6.22）。柱的吊装准线应与基础面上所弹的吊装准线位置相适应。对矩形截面柱可按几何中线弹吊装准线；对工字形截面柱，为便于观测及避免视差，则应靠柱边弹吊装准线。 图6.21基础的准线 图6.22柱的准线1
3、-基础顶面线；2-地坪标高线；3-柱子中心线；4-吊车梁对位线；5-柱顶中心线（2）柱的绑扎柱的绑扎方法、绑扎位置和绑扎点数，应根据柱的形状、长度、截面、配筋、起吊方法和起重机性能等因素确定。由于柱起吊时吊离地面的瞬间由自重产生的弯矩最大，其最合理的绑扎点位置，应按柱子产生的正负弯矩绝对值相等的原则来确定。一般中小型柱（自重13t以下）大多数绑扎一点；重型柱或配筋少而细长的柱（如抗风柱），为防止起吊过程中柱的断裂，常需绑扎两点甚至三点。对于有牛腿的柱，其绑扎点应选在牛腿以下200mm处；工字形断面和双肢柱，应选在矩形断面处，否则应在绑扎位置用方木加固翼缘，防止翼缘在起吊时损坏。根据柱起吊后柱身
4、是否垂直，分为斜吊法和直吊法，相应的绑扎方法有如下两种。斜吊绑扎法当柱平卧起吊的抗弯强度满足要求时，可采用斜吊绑扎法（图6.23）。此法的特点是柱不需翻身，起重钩可低于柱顶，当柱身较长，起重机臂长不够时，用此法较方便，但因柱身倾斜，就位对中比较困难。 图6.23柱的斜吊绑扎法1-吊索；2-活络卡环；3-柱；4-滑车；5-方木直吊绑扎法当柱平卧起吊的抗弯强度不足时，吊装前需先将柱翻身后再绑扎起吊，这时就要采取直吊绑扎法（图6.24）。此法吊索从柱子两侧引出，上端通过卡环或滑轮挂在铁扁担上，柱身成垂直状态，便于插入杯口，就位校正。但由于铁扁担高于柱顶，须用较长的起重臂。此外，当柱较重较长、需采用两
5、点起吊时，也可采用两点斜吊和直吊绑扎法（图6.25）（3）柱的吊升方法根据柱在吊升过程中的特点，柱的吊升可分为旋转法和滑行法两种。对于重型柱还可采用双机拾吊的方法。旋转法观看动画采用旋转法吊柱时（图6.26），柱脚宜近基础，柱的绑扎点、柱脚与基础中心三者宜位于起重机的同一起重半径的圆弧上。在起吊时，起重机的起重臂边升钩、边回转，使柱绕柱脚旋转而成直立状态，然后将柱吊离地面插入杯口（图6.27）。此法要求起重机应具有一定回转半径和机动性，故一般适用于自行杆式重机吊装。其优点是，柱在吊装过程中振动小、生产率较高。 图6.24柱的翻身及直吊绑扎法图6.25柱的两点绑扎法(a)柱翻身绑扎法；(b)柱直
6、吊绑扎法(a)斜吊；(b)直吊 图6.26旋转法吊柱的平面布置图6.27旋转法尚须指出，采用旋转法吊柱，若受施工现场的限制，柱的布置不能做到三点共弧时，则可采用绑扎点与基础中心或柱脚与基础中心两点共弧布置，但在吊升过程中需改变回转半径和起重机仰角，工效低，且安全度较差。滑行法观看动画柱吊升时，起重机中升钩，起重臂不转动，使柱脚沿地面滑升逐渐直立，然后吊离地面插入杯口（图6.28）。采用此法吊柱时，柱的绑扎点布置在杯口附近，并与杯口中心位于起重机同一起重半径的圆弧上（图6.29）。 滑行法的特点是柱的布置较灵活；起重半径小，起重杆不转动，操作简单；可以起吊较重、较长的柱子；适用于现场狭窄或采用桅
7、杆式起重机吊装。但是柱在滑行过程中阻力较大，易受振动产生冲击力，致使构件、起重机引起附加内力；而且当柱子刚吊离地面时会产生较大的“串动”现象。为此，采用滑行法吊柱时，宜在柱的下端垫一枕木或滚筒，拉一溜绳，以减小阻力和避免“串动”。双机抬吊当柱的重量较大，使用一台起重机无法吊装时，可以采用双机抬吊。双机抬吊仍可采用旋转法（两点抬吊）和滑行法（一点抬吊）。双机抬吊旋转法，是用一台起重机抬柱的上吊点，另一台抬柱的下吊点，柱的布置应使两个吊点与基础中心分别处于起重半径的圆弧上，两台起重机并列于柱的一侧（图6.30）。起吊时，两机同时同速升钩，将注吊离地面为m+0.3m，然后两台起重机起重臂同时向杯口旋
8、转，此时，从动起重机A只旋转不提升，主动起重机则边旋转边升钩直至柱直立，双机以等速缓慢落钩，将柱插入杯口中。 图6.30双机抬吊旋转法(a)柱的平面布置；(b)双机同时提升吊钩；(c)双机同时向杯口旋转双机抬吊滑行法其柱的平面布置与单机起吊滑行法基本相同。两台起重机停放位置相对而方，其吊钩均应位于基础上方（图6.31）。起吊时，两台起重机以相同的升钩、降钩、旋转速度工作，故宜选择型号相同的起重机。 图6.31双机抬吊滑行法(a)俯视图；(b)立面图；1-基础；2-柱预制位置；3-柱翻身后位置；4-滚动支座采用双机抬吊时，为使各机的负荷均不超过该机的起重能力，应进行负荷分配，其计算方法（图6.3
9、2）为：式中Q柱的重量（t）;P1第一台起重机的负荷（t） P2第一台起重机的负荷（t）d1、d2分别为起重机吊点至柱重心距离(m)；1.25双机抬吊可能引起的超负荷系数，若有保证不超载的措施，可不乘此系数。 图6.32负荷分配计算简图(a)两点抬吊；(b)一点抬吊（4）柱的对闰与临时固定如用直吊法时，柱脚插入杯口后，应悬离杯底3050mm处进行对位。若用斜吊法时，则需将柱脚基本送到怀底，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口楔块，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6.33 柱子对位后，应先
10、将楔块略为打紧，待松钩后观察柱子沉至杯底后的对中情况，若已符合要求即可将楔块略为打紧，使之临时固定（图6.33）。当柱基杯口深底与柱长之比小于1/20，或具有较大牛腿的重型柱，还应增设带花兰螺丝的缆风绳或加斜撑措施来加强柱临时固定的稳定性。（5）柱的校正与最后固定柱的校正包括平面位置、垂直度和标高。标高的校正应在与柱基杯底找平时同时进行。平面位置校正，要在对位时进行。垂直度的校正，则应在柱临时固定后进行。垂直度的校正直接影响吊车梁、屋架等吊装的准确性，必须认真对待。要求垂直偏差的允许值：一般柱高为5m或小于5m时为5mm；大于5m时为10mm；当柱高为10m及大于10m的多节柱时为1/1000
11、柱高，但不得大于20mm。柱垂直度的校正方法有敲打楔块法，千斤顶校正法，钢管撑杆斜顶法及缆风校正法等，如图6.34所示。 图6.34柱的校正(a)螺旋千斤顶校正1-螺旋千斤顶；2-千斤顶支座(b)钢管撑杆斜顶法1-钢管；2-头部摩擦板；3-底板；4-转动手柄；5-钢丝绳；6-卡环对于中小型柱或偏斜值较小时，可用打紧或稍放松楔块进行校正。若偏斜值较大或重型柱，则用撑杆、千斤顶或缆风等校正。柱校正后，应将楔块以每两个一组对称、均匀、分次地打紧，并立即进行最后固定。其方法是在柱脚与杯口的空隙中浇筑比柱子混凝土标号高一级的细石混凝土。混凝土的浇筑应分两次进行，第一次浇至楔块底面，待混凝土强度达到25时
12、，即可拔去楔块，再将混凝土浇满杯口，进行养护，待第二次浇筑混凝土强度达到70后，方能安装上部构件。6.3.1.2吊车梁的吊装吊车梁吊装时应两点绑扎，对称起吊，吊钩应对准吊车梁重心，使其起吊后基本保持水平。对位时不宜用撬棍顺纵轴线方向撬动吊车梁，吊装后需校正标高、平面位置和垂直度。吊车梁的标高主要取决于柱子牛腿的标高，只要牛腿标高准确，其误差就不大，如存在误差，可待安装轨道时加以调整。平面位置的校正，主要是检查吊车梁纵轴线以及两列吊车梁之间的跨度LK是否符合要求。规范规定轴线偏差不得大于5mm；在屋盖吊装前校正时，LK不得有正偏差，以防屋盖吊装后柱顶向外偏移，使LK的偏差过大。在检查校正吊车梁，
13、可在屋盖吊装前校正，亦可在屋盖吊装后校正，较重的吊车梁，宜在屋盖吊装前校正。吊车梁平面位置的校正，常用通线法及平移轴线法。通线法是根据柱轴线用经纬仪和钢尺准确地校正好一跨内两端的四根吊车梁的纵轴线和轨距，再依据校正好的端部吊车梁沿其轴线拉上钢丝通线，逐根拨正。平移轴线法是根据柱和吊车梁的定位轴线间的距离（一般为750mm），逐根拨正吊车梁的安装中心线。吊车梁校正后，应随即焊接牢固，并在接头处浇筑细石混凝土最后固定。6.3.1.3屋架的吊装（1）屋架的扶直与就位钢筋混凝土屋架一般在施工现场平卧浇筑，吊装前应将屋架扶直就位。因屋架的侧向刚度差，扶直时由于自重影响，改变了杆件受力性质，容易造成屋架损
14、伤。因此，应事先进行吊装验算，以便采取有效措施，保证施工安全。按照起重机与屋架相对位置不同，屋架扶直可分为正向扶直与反向扶直。正向扶直起重机位于屋架下弦一边，首先以吊钩对准屋架上弦中心，收紧吊钩，然后略略起臂使屋架脱模，随即起重机升钩升臂使屋架以下弦为轴缓缓转为直立状态（图6.35(a)） 反向扶直起重机位于屋架上弦一边，首先以吊钩对准屋架上弦中心，接着升钩并降臂，使屋架以下弦为轴缓缓转为直立状态（图6.35(b)）。正向扶直与反向扶直的最大区别在于扶直过程中，一为升臂，一为降臂。升臂比降臂易于操作且较安全，故应考虑到屋架安装顺序、两端朝向等问题。一般靠柱边斜放或以35榀为一组平行柱边纵向就位
15、。屋架就位后，应用8号铁丝、支撑等与已安装的柱或已就位的屋架相互拉牢，以保持稳定。（2）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，使屋架起吊后基本保持水平，不晃动、倾翻。吊索与水平线的夹角不宜小于45，以免屋架承受过大的横向压力；必要时，为了减少绑扎高度和所受的横向压力，可采用横吊梁。吊点的数目及位置与屋架的形式和跨度有关，一般应经吊装验算确定。在屋架两端应加溜索，以控制屋架的转动。当屋架跨度小于或等于18m时，采用两点绑扎（图6.36(a)）；屋架跨度为1824m时，采用四点绑扎（图6.36(b)）；当跨度度3036m时，采用9m横吊梁，四点绑扎（图6.36(c)）；
16、侧向刚度较差的屋架，必要时应进行临时加固（图6.36(d)）；对于组合屋架，因刚性差、下弦不能承受压力，故绑扎时也应用横吊梁。（3）屋架的吊升、对位与临时固定屋架的吊升是先将屋架吊离地面约300mm，然后将屋架转至吊装位置下方，再将屋架吊升超过柱顶约300mm，随即将屋架缓缓放至柱顶，进行对位。屋架对位应对建筑物的定位轴线为准。如柱机截面中心线与定位轴线偏差过大时，可逐步调整纠正。屋架对位后，立即进行临时固定，第一榀屋架用四根缆风绳从屋架两边拉牢，或将屋架与抗风柱连接；第二榀以后的屋架均是用两根工具式支撑撑牢在前一榀屋架上（图6.37）。临时固定稳妥后，起重机才能脱钩。当屋架经校正、最后固定，
17、并安装了若干块大型屋面板后，才能将支撑取下。 图6.35屋架扶直图6.36屋架的绑扎方法(a)正向扶直；(b)反向扶直 图6.37屋架校正器1-钢管；2-撑脚；3-屋架上弦；4-螺母；5-螺杆；6-摇把（4）屋架的校正与周定屋架的竖向偏差可用锤球或经纬仪检查。用经纬仪检查方法是在屋架上安装三个卡尺，一个安在上弦中点附近，另两个分别安在屋架两端。自屋架儿何中心向外量出一定距离（一般为500mm）在卡尺上作出标志，然后在距离屋架中线同样距离（500mm）处安置经纬仪，观察三个卡尺上的标志是否在同一垂直面上。用锤球检查屋架竖向偏差，与上述步骤相同，但标志距屋架几何中心距离可短些（一般为300mm），
18、在两端卡尺的标志连一通线，自屋架顶卡尺的标志处向下挂锤球，检查三卡尺的标志是否在同一垂直面上（图6.38）。若发现卡尺标志不在同一垂直面上，即表示屋架存在竖向偏差，可通过转动工具式支撑上的螺栓加以纠正，并在屋架两端的柱顶上嵌入斜垫铁。屋架校正垂直后，立即用电焊固定。焊接时，应在屋架两端同时对角施焊，避免两端同侧施焊。 图6.38屋架垂直度校正1-屋架轴线；2-屋架；3-标尺；4-固定螺杆（5）屋架的双机抬吊当屋架的重量较大，一台起重机的起重量不能满足要求时，则可采用双机抬吊，其方法有以下两种。一机回转，一机跑吊屋架在跨中就位，两台起重机分别位于屋架的两侧（图6.39）。1号机在吊装过程中只回转
19、不移动，因此其停机位置距屋架起吊前的吊点与屋架安装至柱顶后的吊点应相等。2号机在吊装过程中需回转及移动，其行车中心线为屋架安装后各屋架吊点的联线。开始吊装时，两台起重机同时提升屋架至一定高度（超过履带），2号机将屋架由起重机一侧转至机前，然后两机同时提升屋架至超过柱顶，2号机带屋架前进至屋架安装就位的停机点，1号机则作回转以相配合，最后两机同时缓缓将屋架下降至柱顶就位。双机跑吊如图6.40所示，屋架在跨内一侧就位，开始两台起重机同时将屋架提升至一定高度，使屋架回转时不至碰及其他屋架或柱。然后1号机带屋架向后退至停机点，2号机带屋架向前进，使屋架达到安装就位的位置。两机同时提升屋架超过柱顶，再缓
20、缓下降至柱顶对位。由于双机跑吊时两台起重机均要进行长距离的负荷行驶，较不安全，所以屋架双机抬吊宜用一机回转，一起跑吊。 图6.39一机回转、一机跑吊图6.40双机跑吊天窗架常采用单独吊装；也可与屋架拼装成整体同时吊装，以减少高空作业，但对起重机的起重量和起重高度要求较高。天窗架单独吊装时，需待两则屋面板安装后进行，并应用工具式夹具或绑扎圆木进行临时加固（图6.41）。屋面板的吊装，一般多采用一钩多块迭吊或平吊法（图6.42），以发挥起重机的效能，提高生产率。吊装顺序，应由两边檐口左右对称逐块吊向屋脊，避免屋架承受半跨荷载。屋面板对位后，应立即焊接牢固，并应保证有三个角点焊接。 图6.41天窗架
21、的绑扎图6.42屋面板吊装(a)多块迭吊；(b)多块平吊6.3.2结构吊装方案观看动画在拟定单层工业厂房结构吊装方案时，应着重解决起重机的选择、结构吊装方法、起重机开行路线与构件的平面布置等问题。6.3.2.1起重机的选择起重机的选择直接影响构件的吊装方法、起重机开行路线与停机点位置、构件平面布置等问题。首先应根据厂房跨度、构件重量、吊装高度以及施工现场条件和当地现有机械设备等确定机械类型。一般中小型厂房结构吊装多采用自行杆式起重机；当厂房的高度和跨度较大时，可选用塔式起重机吊装屋盖结构。在缺乏自行相式起重机或受地形限制自行杆式起重机；当厂房的高度和跨度较大时，可选用塔式起重机吊装屋盖结构。在
22、缺乏自杆式起重机或受地形限制自行杆式起重机难以到达地方，可采用拔杆吊装。对于大跨度的重型工业厂房，则可选用自行杆式起重机、牵缆式起重机、重型塔吊等进行吊装。对于履带式起重机型号的选择，应使起重量、起重高度、起重半径均能满足结构吊装的要求（图6.43）。 图6.43起重机参数选择（1）起重量起重机起重量Q应满足下式要求：式中Q1构件重量（t）；Q2索具重量（t）。（2）起重高度起重机的起重高度，必须满足所吊构件的高度要求，即：H式中H起重机的起重高度（m），从停机面至吊钩的垂直距离；h1安装支座表面高度（m），从停机面算起；h2安装间隙，应不小于0.3m；h3绑扎点至构件吊起后底面的距离（m）；
23、h4索具高度（m），自绑扎点至吊钩面，不小于1m。（3）起重半径在一般情况下，当起重机可以不受限制地开到构件吊装位置附近吊装时，对起重半径没有要求，在计算起重量及起重高度后，便可查阅起重机起重性能表或性能曲线来选择起重机型号及起重臂长度，并可查得在此起重量和起重高度下相应的起重半径，作为确定起重机开行路线及停机位置时参考。当起重机不能直接开到构件吊装位置附近去吊装构件时，需根据起重量、起重高度和起重半径三个参数，查起重机起重性能表或曲线来选择起重机型号及起重臂长。当起重机的起重臂需要跨过已安装好的结构去吊装构件时（如跨过屋架或天窗架吊屋面板），为了避免起重臂与已安装结构相碰，使所吊构件不碰起重
24、臂，则需求出起重机的最小臂长及相应的起重半径。其方法有数解法和图解法。数解法求所需最小起重臂长（图6.44）请观看动画 式中L起重臂长度（m）；h起重臂底铰到屋面板吊装支座的高度（m）；h=h1-Eh1停机面至屋面板吊装支座的高度（m）；f起重钩需跨过已安装好构件的距离（m）；g起重臂轴线与已安装好的构件间水平间隙（不小于1m）；起重臂的仰角；E起重臂底铰到停机面的距离（m）。从公式（6.14）可知，为使L为最小，需对公式进行一次微分，并令dL/d=0，即：解上式得：以值代入公式（6.14），即可求得起重臂最小长度L，据此，可选用实际采用的起重臂长度，计算起重半径R，根据R便可确定吊装屋面板时
25、的停机位置。图解法作图方法及步骤如下（图6.45）： a、按比例（不小于1：200）绘出构件的安装标高，柱距中心线和停机地面线；b、根据（0.3+n+h+b）在柱距中心线上定出P1的位置；c、根据g=1m定出P2点位置；d、根据起重机的E值绘出平行于停机面的水平线GH；e、联接P1 P2，并延长使之与GH相交于P3（此点即为起重臂下端的铰点）；f、量出P1 P2的长度，即为所求的起重臂的最小长度。屋面板的吊装，也可不增加起重臂，而采用在起重臂顶端安装一个鸟嘴架来解决。一般设在鸟嘴架的融吊钩与起重臂顶端中心线的水平距离为3m（图6.46）。 图6.45用图解法求起重臂的最小长度图6.46鸟嘴架的
26、构造示意1-起重机回转中心线；2-柱子；3-屋架；1-鸟嘴架；2-拉绳；3-起重钢丝绳；4-天窗架；5-屋面板4-副钩；5-起重臂；6-主钩6.3.2.2 结构吊装方法单层工业厂房的结构吊装方法，有分件吊装法和综合吊装法两种。（1）分件吊装法（亦称大流水法）分件吊装法是指起重机每开行一次，仅吊装一种或两种构件（图6.47）。第一次开行，吊装完全部柱子，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；第二次开行，按节间吊装屋架、天窗架、屋面板及屋面支撑等。分件吊装的优点是：构件便于校正；构件可以分批进场，供应亦较单一，吊装现场不致拥挤；吊具不需经常更换，操作程序基本相同，
27、吊装速度快；可根据不同的构件选用不同性能的起重机，能充分发挥机械的效能。其缺点是不能为后续工作及早提供工作面，起重机的开行路线长。（2）综合吊装法（又称节间安装）观看动画是起重机在车间内一次开行中，分节间吊装完所有各种类型构件。即先吊装46根柱子，校正固定后，随即吊装吊车梁、连系梁、屋面板等条件，待吊装完一个节间的全部构件后，起重机再移至下一节间进行安装（图6.48）。综合吊装法的优点是：起重机开行路线短，停机点位置少，可为后左作创造工作面，有利于组织立体交叉平行流水作业，以加快工程进度。其缺点是，要同时吊装各种类型构件，不能充分发挥起重机的效能；且构件供应紧张，平面布置复杂，校正困难；必须要
28、有严密的施工组织，否则会造成施工混乱，故此法很少采用。只有在某些结构（如门式结构）必须采用综合吊装时，或当采用桅杆式起重机进行吊装时，才采用综合吊装法。 图6.47分件吊装 图6.48综合吊装1、2、3为吊装构件顺序1、2、3为吊装顺序6.3.2.3起重机的开行路线及停机位置起重机开行路线与停机位置和起重机的性能、构件尺寸及重量、构件平面布置、构件的供应方式、吊装方法等有关。当吊装屋架、屋面板等屋面构年时，起重机大多沿跨中开行；当吊装柱时，则视跨度大小、构件尺寸、重量及起重机性能，可沿跨中开行或跨边开行（图6.49）。当时，起重机可沿跨中开行，每个停机位置可吊两根柱子（图6.49(a)）；当，则可吊装4根柱子（图6.49(b)）。当时，起重机沿跨边开行，每个停机位置吊装一根柱子（图6.49(c)）；当，则可吊装两根柱子（图6.49(d)）。 图6.49起重机吊装柱时的开行路线及停机位置式中R起重机的起重半径（m）；L厂房跨度（m）；b柱的间距（m）；a起重机开行路线到跨边轴线的距离（m）.当柱布置在跨外时，起重机一般沿跨外开行，停机位置与跨边开行相似。图6.50是一个单跨车间采用分件吊装时，起重机的开行路线及停机位置图。起重机自轴线进场，沿跨外开行吊装列柱（柱跨外布置）；再沿轴线跨内开行吊装列柱（柱跨内布置）；再转到轴扶直屋架及将屋
