单层结构的安装方案

结构安装工程施工方案应着重解决结构吊装方法、起重机的选择、开行路线、停机位置及构件的平面布置等。

1.结构吊装方法

结构吊装方法主要有分件吊装法和综合吊装法两种。

(1)分件吊装法.分件吊装法是指起重机开行一次,只吊装一种或几种构件.通常分三次开行安装完构件:第一次吊装柱,并逐一进行校正和最后固定;第二次吊装吊车梁、连续梁及柱间支撑等;第三次以节间为单位吊装屋架、天窗架和屋面板等构件。

分件吊装法的优点是每次吊装同类构件,索具不需经常更换,且操作程序相同;吊装速度快,校正有充分时间,构件可分批进场,供应单一,平面布置比较容易,现场不致拥挤;且可根据不同构件选用不同性能的起重机或同一类型起重机选用不同的起重臂,以充分发挥机械效能.其缺点是不能为后续工程及早提供工作面,起重机开行路线较长。

(2)综合吊装法.综合吊装法是指起重机在车间内的一次开行中,分节间安装各种类型的构件.具体做法是:先安装46根柱子,立即加以校正和固定,接着安装吊车梁、连系梁、屋架、屋面板等构件.安装完一个节间的所有构件后,转入安装下一个节间.综合吊装法的优点是起重机开行路线短,停机点位置少,可为后续工作创造工作面,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,造成构件供应紧张、平面布置复杂、校正困难。

2.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计算。

(1)起重机类型的选择.起重机类型的选择应根据其结构形式及构件的尺寸、重量、安装高度、吊装方法和现有起重设备的条件来确定.中小型厂房一般采用自行杆式起重机;重型厂房跨度大、构件重、安装高度大,厂房内设备安装往往要同结构吊装同时进行,因此,一般选用大型自行杆式起重机和重型塔式起重机与其他起重机械配合使用;多层装配式结构可采用轨道式塔式起重机;高层装配式结构可采用爬升式、附着式塔式起重机。

式中 Q——起重机的起重量(t);

(2)起重机型号的选择.起重机型号的选择原则是:所选起重机的三个参数,即起重量Q、起重高度H和工作幅度(回转半径)R均须满足结构吊装要求。

1)起重量.起重机的起重量必须满足式(6-1)的要求,即

Q1——构件的重量(t);

Q2——索具的重量(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,如图6-29所示,即

式中 H——起重机的起重高度(m),即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);

h4——索具高度(m),自绑扎点至吊钩面,应不小于1m。

3)起重回转半径.起重回转半径的确定可从以下两种情况考虑:

①当起重机可以不受限制地开到构件安装位置附近安装时,在计算起重量和起重高度后,便可查阅起重机的起重性能表或性能曲线来选择起重机型号及起重臂长,从而查得在起重量和起重高度下相应的起重半径。

图6-29 起重机起重高度计算简图

②当起重机不能直接开到构件安装位置附近安装构件时,应根据起重量、起重高度和起重半径三个参数,查阅起重机性能表或性能曲线来选择起重机型号及起重臂长。

(3)起重机数量的选择.起重机数量可按下式计算:

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,一般情况下取0.8~0.9;

Qi——每种构件的安装工程量(件或t);

Pi——起重机相应的产量定额(件/台班或t/台班)。

另外,在确定起重机数量时还应考虑构件装卸和就位工作的需要。

3.起重机的开行路线和停机位置

起重机的开行路线和停机位置与起重机的性能、构件尺寸及重量、构件的平面布置、构件的供应方式和安装方法等因素有关。

采用分件吊装时,起重机的开行路线有以下两种:

(1)柱吊装时,起重机的开行路线有跨边开行和跨中开行两种,如图6-30所示。

图6-30 吊装柱时,起重机的开行路线和停机位置

(a)、(b)跨中开行;(c)、(d)跨边开行

如果柱子布置在跨内:

当起重半径R＞L/2(L为厂房跨度)时,起重机在跨中开行,每个停机点可吊两根柱,如图6-30(a)所示。

当起重半径R≥＋(b/2)2(b为柱距)时,起重机在跨中开行,每个停机点可吊四根柱,如图6G30(b)所示。

当起重半径R＜L/2时,起重机在跨内靠边开行,每个停机点只吊一根柱,如图6-30(c)所示。

当起重半径R≥时(a为开行路线到跨边的距离),起重机在跨内靠边开行,每个停机点可吊两根柱,如图6G30(d)所示。

若柱子布置在跨外时,起重机在跨外开行,每个停机点可吊12根柱。

(2)屋架扶直就位及屋盖系统吊装时,起重机在跨中开行.如图6-31所示是单跨厂房采用分件吊装法时,起重机的开行路线和停机位置图.起重机从Ⓐ轴线进场,沿跨外开行吊装Ⓐ列柱,再沿Ⓑ轴线跨内开行吊装Ⓑ轴列柱,然后转到Ⓐ轴线扶直屋架并将其就位,再转到Ⓑ轴线吊装Ⓑ列吊车梁、连系梁,随后转到Ⓐ轴线吊装Ⓐ列吊车梁、连系梁,最后转到跨中吊装屋盖系统。

图6-31 起重机的开行路线和停机位置

当单层厂房面积大或具有多跨结构时,为加快进度,可将建筑物划分为若干段,选用多台起重机同时作业.每台起重机可以独立作业,完成一个区段的全部吊装工作,也可选用不同性能的起重机协同作业,有的专门吊柱,有的专门吊屋盖系统结构,组织大流水施工。

4.构件的平面布置

当起重机型号及结构吊装方案确定之后,即可根据起重机性能、构件制作及吊装方法,结合施工现场情况确定构件的平面布置。

(1)构件平面布置的要求。

1)每跨的构件宜布置在本跨内,如场地狭窄、布置有困难时,也可布置在跨外便于安装的地方。

2)构件的布置应便于支模和浇筑混凝土.对预应力构件应留有抽管,以及穿筋的操作场地。

3)构件的布置要满足安装工艺的要求,尽可能在起重机的工作半径内,以减少起重机“跑吊”的距离及起重杆的起伏次数。

4)构件的布置应保证起重机、运输车辆的道路畅通.起重机回转时,机身不得与构件相碰。

5)构件的布置要注意安装时的朝向,避免在空中调向,影响进度和安全。

6)构件应布置在坚实地基上.在新填土上布置时,土要夯实,并采取一定措施,防止下沉而影响构件质量。

(2)柱的预制布置.柱的预制布置,有斜向布置和纵向布置两种。

1)柱的斜向布置.如柱以旋转法起吊,应按三点共弧斜向布置,如图6-32所示。

2)柱的纵向布置.当柱采用滑行法吊装时,可以纵向布置.预制柱的位置与厂房纵轴线相平行.若柱长小于12m,为节约模板与场地,两柱可叠浇,排成一行;若柱长大于12m,则可叠浇,排成两行.在柱吊装时,起重机宜停在两柱基的中间,每停机一次可吊装两根柱,如图6-33所示。

图6-32 柱的斜向布置示意图

图6-33 柱的纵向布置示意图

(3)屋架的预制布置.屋架一般在跨内平卧叠浇预制,每叠2~3榀.布置方式有正面斜向布置、正反斜向布置及正反纵向布置三种,如图6-34所示.其中,应优先采用正面斜向布置,以便于屋架扶直就位;只有当场地受限制时,才采用其他方式。

图6-34 屋架预制布置示意图

(a)正面斜向布置;(b)正反斜向布置;(c)正反纵向布置

屋架正面斜向布置时,下弦与厂房纵轴线的夹角α为10°~20°;预应力屋架的两端应留出l/2＋3m的距离(l为屋架跨度)作为抽管、穿筋的操作场地;如一端抽管时,应留出l＋3m的距离.用胶皮管作预留孔时,可适当缩短.每两垛屋架之间要留1m左右的空隙,以便支模和浇筑混凝土。

屋架平卧预制时还应考虑屋架扶直就位的要求和扶直的先后次序,先扶直的放在上层并按轴编号.对于屋架两端朝向及预埋件位置,也要作出标记。

(4)吊车梁的预制布置.当吊车梁安排在现场预制时,可靠近柱基顺纵向轴线或略作倾斜布置,也可插在柱子的空当中预制.如具有运输条件,也可在场外集中预制。

(5)屋架的扶直就位.屋架扶直后应立即进行就位.按就位位置的不同,可分为同侧就位和异侧就位两种,如图6-35所示.同侧就位时,屋架的预制位置与就位位置均在起重机开行路线的同一边;异侧就位时,需将屋架由预制的一边转至起重机开行路线的另一边,此时,屋架两端的朝向已有变动.因此,在预制屋架时,对屋架的就位位置应事先加以考虑,以便确定屋架两端的朝向及预埋件的位置。

图6-35 屋架就位示意图

(a)同侧就位;(b)异侧就位

(6)吊车梁、连系梁、屋面板的就位.单层工业厂房除柱和屋架等大构件在现场预制外,其他如吊车梁、连系梁、屋面板等均在构件厂或附近露天预制场制作,运到现场吊装施工。

构件运到现场后,应按施工组织设计所规定的位置,按编号及构件吊装顺序进行就位或集中堆放.梁式构件的叠放不宜超过2层,大型屋面板的叠放不宜超过8层。

吊车梁、连系梁的就位位置,一般在其吊装位置的柱列附近,跨内跨外均可,从运输车上直接吊至设计位置。

根据起重机吊屋面板时所需的起重半径,当屋面板在跨内排放时,应后退3~4节间开始排放;若在跨外排放,应向后退1~2个节间开始排放.此外,也可根据具体条件采取随吊随运的方法。