4 混凝土结构吊装.doc
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1、14-4 混凝土结构吊装混凝土结构吊装 14-4-1 柱子吊装柱子吊装 14-4-1-1 准备工作准备工作 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,
2、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
3、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)
4、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
5、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;
6、 (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
7、-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
8、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
9、(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
10、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 14-89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 14-89 丝杠千斤顶平顶法校正柱子垂直度 1-丝杠千斤顶;2-
11、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
12、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。
13、 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
14、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 Kl A a l
15、 22 (14-40) 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) ; l2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/A1 时,K 取 1.101.30,当 a/A1 时,K 取 0.900.70,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
16、改 变处的截面。 强度验算近似按下列公式进行: )() 2 ( 001ssyck ahAf x hbxfMM (14-41) 式中 Mk吊装时柱子承受的弯矩(N mm) ; M弯矩设计值(N mm) ; 1系数,当混凝土强度等级不超过 C50 时,11.0,当混凝土强度 等级为 C80 时,10.94,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 x2as; h0柱子截面有效高度(mm) ; fy钢筋的抗压强度设计值(N/mm2) ; As受压区纵向钢筋截面面积(mm2) ; as受压区纵向钢筋合力点至截面受压边
17、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 sk,并由此近似判断其是否满足要求: s k sk Ah M 0 87. 0 (14-42) 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sk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
18、 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: MovWl 柱子用木(钢)楔临时固定抵抗倾覆的力矩: Ghee b GMr) 2 ( 抗倾覆稳定系数 K 按公式(14-43)计算: Wl Ghee b G M M K ov r ) 2 ( (14-43) 式中 K抗倾覆稳定系数,K1.5; G柱子总重力; b柱子截面
19、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 ee10cm; 混凝土与混凝土之间的摩擦系数, 0.60.7; l柱子重心位置至杯口的距离; h杯口深度; W总风压,Ww0S; 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 K1.25 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 吊车梁吊装吊车梁吊装 14-4-2-1 绑扎、起吊、就位、临时固定绑扎、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。
20、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
21、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
22、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 1618 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
23、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 4
24、060cm 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 最后固定最后固定 吊车梁的最后
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