1、PAGE 1PAGE 39第五章 結構安裝工程 結構安裝工程即是在現場或工廠制作結構構件或構件組合，用起重機械在施工現場將其起吊并安裝到設計位置，形成裝配式結構。結構安裝工程按結構類型可分為混凝土結構安裝工程和鋼結構安裝工程。 結構安裝工程是裝配式結構工程施工的主導工種工程，對結構的安裝質量、安裝進度及工程成本有重大影響，工程人員對此應有足夠的重視。結構安裝工程存在構件的類型多、受機械設備和吊裝方法影響大、構件吊裝應力狀態變化大、高空作業多等特點，這些直接影響到施工方案的制定和施工安全。 第一節 起重機械與設備 在結構安裝工程中常用的起重機械有：桅桿式起重機，自行桿式起重機和塔式起重機三大類。

2、 一、桅桿式起重機 桅桿式起重機是用木材或金屬材料制作的起重設備。它制作簡單、裝拆方便、起重量較大(可達100t以上)，受地形限制小，能用于其他起重機不能安裝的一些特殊結構和設備的安裝，尤其是在交通不便的地區進行結構安裝時，因大型設備不能運入現場，桅桿式起重機有著不可替代的作用。但因其服務半徑小，移動較困難，需要設置較多的纜風繩，故一般僅用于結構安裝工程量集中的工程。 (一)桅桿式起重機的類型 桅桿式起重機可分為：獨腳把桿、人字把桿、懸臂把桿和牽纜式桅桿起重機等。 1獨腳把桿獨腳把桿可用圓木、鋼管或金屬格構柱制作。它由把桿、起重滑輪組、卷揚機、纜風繩和錨碇等組成(圖1-5-1)。使用時，把桿應

3、保持不大于10的傾角，以便吊裝的構件不致碰撞把桿，底部應設置拖子以便移動。把桿主要依靠纜風繩維持穩定。纜風繩一般為612根，纜風繩與地面的夾角一般取3045，角度過大則對把桿產生較大的壓力。把桿的起重能力，應按實際情況加由驗算。木獨腳把桿常用圓木制作，圓木梢徑2032cm，起重高度于般在15m以下，起重量在10t以下； 圖1-5-1 獨腳把扦鋼管獨腳把桿，一般起重高度在30如以內，起重 (a)木把桿；(b)格構式金屬把桿量可達30t；格構式金屬把桿，起重高度可達7080m，起重量可達100t以上。 2. 人字把桿人字把桿是由兩根圓木或兩根鋼管或兩根格構式截面的獨腳把桿在頂部相交成2030夾角，

4、以鋼絲繩綁扎或鐵件鉸接而成(圖1-5-2)，下懸起重滑輪組，底部設置有拉桿或拉繩，以平衡把桿本身的水平推力。其下端兩腳的距離約為高度的1/21/3。人字把桿的特點是側向穩定性好，纜風繩較少，但構件起吊后活動范圍小，一般僅用于安裝重型構件或作為輔助設備以吊裝廠房屋蓋體系上的輕型構件。 圖1-5-2 人字把桿 3懸臂把桿 在獨腳把桿的中部或2/3高度處裝上一根起重臂，即成懸臂把桿。起重桿可以回轉和起伏，可以固定在某一部位，亦可得根據需要沿桿升降(圖1-5-3)；為了使起重臀鉸接處的把桿部分得到加強，可用撐桿和拉條(或鋼絲繩)進行加固。懸臂把桿的特點是有較大的起重高度和相應的起重半徑；懸臂起重桿左右

5、擺動角度大(120270)，使用方便。但因起重量較小，多用于輕型構件的安裝。 圖1-5-3 懸臂把桿 (a)一般形式；(b)帶加勁桿；(c)起置臂桿可沿把桿升降 4牽纜式把桿 牽纜式把桿是在獨腳把桿的下端裝上一根可以回轉和起伏的起重臂而成(圖1-5-4)。整個機身可回轉360，具有較大的起重量和起重半徑，靈活性好，可以在較大起重半徑范圍內，將構件吊到需要位置。用無縫鋼管做成的桅桿起重機，其起重量在10t左右，起重高度可達25m，多用于一般工業廠房的結構安裝；用格構式截面的把桿和 起重臂，起重量可達60t，起重高度可達80余米，可用于重型廠房結構安裝或高爐安裝。其缺點是需要設置較多的纜風繩。 (

6、二)獨腳把桿的豎立和移動 1獨腳把桿的豎立 圖1-5-4 牽纜式把桿 建筑工地上常用的把桿豎立方法有滑行法、旋轉法和倒桿法。 （1）滑行法(圖1-5-5) 先在安裝地點豎立一根輔助把桿l，其長度為把桿2的一半加33.5m。將把桿2平置于地面，使其重心靠近把桿1，并在底端安好拖子，將把桿1的起重滑輪組連于把桿2的重心之上l 1.5m處，開動卷揚機，并相應放松纜風繩，把桿2隨拖子沿地面滑至安裝位置，最后收緊纜風繩。 (2)旋轉法（圖1-5-6）將把桿2的下端固定在輔助把桿l的附近，頂端略 加墊高。用把桿l的起重滑輪組將把桿2繞著下端支點轉起，當把桿2升至與地面成6070角以后，制動卷揚機將纜風繩拉

7、至安裝位置。輔助把桿的高度為把桿高度的13 14。 圖1-5-5滑行法 圖1-5-6旋轉法 圖1-5-7 倒桿法 (3)倒桿法(圖1-5-7) 輔助把桿上端的一面，用一套滑輪組或拉桿與把桿2的上部相連，形成直角三角形，另一面用滑輪組與錨錠和卷揚機相連，開動卷揚機，將把桿l扳倒的同時，把桿2便由水平位置轉起。當把桿l轉動6070后，則制動卷揚機而用纜風繩拉直把桿2。輔助把桿的高度可為把桿高度的13 l40。 2獨腳把桿的移動 如圖1-5-8所示，獨腳把桿移動的一般順序是：先將把桿朝移動方向微傾1520，此時在收緊前纜風繩的同時，緩慢放松后纜風繩；然后用卷揚機拖動底座至1點使把桿成豎直狀；收緊后纜

8、施繩， 圖1-5-8 獨腳把桿的移動將底座再向前移動到2點位置，再放松后纜風繩，拉緊前纜風繩，使把桿頂部又向前傾斜至3點位置，再將底座拉至3點位置。如此反復進行，直至把桿移動到所需要的位置為止。 二、自行桿式起重機 建筑工程中常用的自行桿式起重機有履帶式起重機、汽車式起重機和輪胎式起重機三種。 (一)履帶式起重機 履帶式起重機是一種自行桿式全回轉起重機，其工作裝置經改造后可作挖土機或打樁架，是一種多功能的機械。該機由行走裝置、回轉機構、機身及起重臂等部分組成（圖1-5-9），行走裝置采用兩條鏈式履帶，以減少對地面的平均壓力；回轉機構為裝在底盤上的轉盤，使機身可作360回轉；機身內 圖1-5-9

9、履帶式起重機 l-機身；2-行走裝置；3-回轉機構；4-起重臂； 5-起重滑輪組；6-變幅滑輪組部有動力裝置、卷揚機及操縱系統；起重臂為角鋼組成的格構式結構，下端鉸接于機身上，隨機身回轉，頂端設有兩套滑輪組(起重及變幅滑輪組)，鋼絲繩通過起重臂頂端滑輪組連接到機身的卷揚機上，起重臂可分節制作并接長，履帶式起重機具有操作靈活、使用方便，可在一般道路上行走，有較大的起重能力及工作速度，在平整堅實的道路上還可負載行駛。但履帶式起重機行走時速度慢，履帶對路面破壞性較大，且穩定較差；不宜超負荷吊裝，當進行長距離轉移時，多用平板拖車或鐵路平車運輸。目前，履帶式起重機是建筑結構安裝工程中的主要起重機械，特別

10、是單層工業廠房結構安裝工程中應用極為廣泛。在結構安裝工程中。常用的履帶式起重機有以下幾種型號：Wl-50型、Wl-100型、Wl-200型和西北78D(80D)型等。不同型號的履帶式起重機外形尺寸見表1-5-l。 履帶式起重機外型尺寸(mm) 表1-5-1 符號 名 稱 型 號 W1-50 W1-100 W1-200 西北78D(80D) A機身尾部到回轉中心距離 2900 3300 4500 3450 B機身寬度 2700 3120 3200 3500 C機身頂部到地面的距離 3220 3675 4125 D機身底部到地面的高度 1000 1045 1190 1220 E起重臂下鉸中心距地面

11、的高度 1555 1700 2100 1850 F起重臂下鉸中心至回轉中心距離 1000 1300 1600 1340 G履帶長度 3420 4005 4950 4500(4450) M履帶架寬度 2850 3200 4050 3250(3500) N履帶板寬度 550 675 800 680(760) J行走底架距地面高度 300 275 390 310 K機身上部支架距地面高度 3480 4170 6300 4720(5270) 1履帶式起重機的技術性能 履帶式起重機主要技術性能包括三個主要參數：起重量Q、起重半徑R和起重高度H。起重量一般不包括吊鉤、滑輪組的重量；起重半徑R是指起重機回轉

12、中心至吊鉤的水平距離，起重高度H是指起重吊鉤中心至停機面的距離。履帶式起重機的主要技術性能見表1-5-2。此外，還可以用性能曲線來表示起重機的性能(圖1-5-10)。 履帶式起重機技術性能表 表1-5-2 參 數單位 型號 W1-50 W1-100 W1-200 西北78D（80D） 起重臂長度 m 10 1818帶鳥嘴 13 23 15 30 40 18.3 24.4 30.25 37 最大起重半徑 m 10.0 17.0 10.012.5 17.0 15.5 22.5 30.0 18.0 18.0 17.0 17.0 最小起重半徑 m 3.7 4.5 6.04.23 6.5 4.5 8.0

13、 10.0 4.7 7.5 8.0 10.0起重量最小起重半徑時 t10.07.52.0158.050.020.08.020.010.09.03.0最大起重半徑時 t2.61.01.03.51.78.24.31.53.32.93.51.0起重高度最小起重半徑時 m9.217.217.211.019.012.026.836.018.023.029.136.0最大起重半徑時 m3.77.614.05.816.03.019.025.07.016.424.334.0 從上述起重機性能表和性能曲線中可看出：起重量、起重半徑和起重高度的大小，取決于起重臂長度及其仰角。即當起重臂長度一定時，隨著仰角的增加，

14、起重量和起重高度增加，而起重半徑減小。當起重仰角不變時，隨著起重臂長度增加，則起重半徑和起重高度增加，而起重量減小。 為了保證履帶式起重機安全工作，在使用上應注意以下要求：在安裝時需保證起重機吊鉤中心與臂架頂部定滑輪之間有一定的最小安全距離，一般取2.53.5m。起重機工作時的地面允許最大坡角不應超過3，臂桿的最大仰角不得超過生產廠家規定。若無資料可查，不得超過78。起重機一般不宜同時進行起重和旋轉操作，也不宜邊起重邊改變臂架幅度。起重機如必須負載行駛，載荷不得超過允許起重量的70，且道路應堅實平整，施工場地應滿足履帶對地面的壓強要求；當空車停止時為80100kPa，空車行駛時為100190k

15、Pa，起重時為170300kPa。若起重機在松軟土壤上面工作，宜采用枕木或鋼板焊成的路基箱墊好道路，以加快施工速度。起重機行定時重物應在起重機行走的正前方向，重物離地不得超過50cm，并拴好拉繩。 圖1-5-10 Wl-200型起重機性能曲線 1-起重臂長40m時起重高度曲線；2-起重臀長30m時起重高度曲線；3-起重臂長15m時起重高度曲線； 4-起重臂長40m時起重量曲線；5-起重臂長30m時起重量曲線；6-起重臂長15m時起重量曲線 2履帶式起重機的穩定性驗算 履帶式起重機在正常條件下工作，機身可以保持穩定。當起重機進行超負荷吊裝或接長臂桿時，需進行穩定性驗算，以保證起重視在吊裝過程中不

16、會發生傾覆事故。在圖1-5-11所示情況下(即機身與行駛方向垂直)穩定性最差，此時，履帶的軌鏈中心A為傾覆中心，起重機的穩定性按以下方法進行驗算： （1）當考慮吊裝荷載及附加荷載時 圖1-5-11 履帶式起重機穩定性驗算穩定安全系數 K1 M穩 / M傾 1.15 (1-5-1)（1）當僅考慮吊裝荷載時穩定安全系數 K2M穩 / M傾 1.4 (1-5-2)即 式中 G0起重機平衡重； G1起重機機身可轉動部分重量； G2起重機機身不轉動部分重量； G3起重臂重量； Q吊裝荷載(構件及索具重量)l1G1重心至A點的距離；l2G2重心至A點的距離；l0G0重心至A點的距離；dG3重心至A點的距離

17、；h1G1重心至停機面的距離；h2G2重心至停機面的距離；h2G3重心至停機面的距離；hoG0重心至停機面的距離；停機面傾斜角度，應小于3；R起重機最小回轉半徑；MF風荷載引起的傾覆力矩，般在六級以上風荷載，不部進行高空安裝作業；六級以下風荷載，臂長小于25m時，可不考慮風荷載傾覆力矩。 MFW1h1十W2h2十W3h3 (1-5-3)式中 Wl作用在起重機機身上的風載； W2作用在臂桿上的風載；按荷載規范計算：W3作用在所吊構件上的風荷載，按構件的實際受風面積計算；h1機棚后面中心至停機面的距離；h3臂桿頂端至停機面的距離； MG重物下降時突然剎車的慣性力所引起的傾覆力矩； MG (1-5-

18、4)式中 V吊鉤下降速度(ms)，取吊鉤速度的1.5倍；g重力加速度(9.8m/s2)；t制動時間(V0)，取ls；ML起重機回轉時的離心力所引起的傾覆力矩； ML (1-5-5)式中 n起重機回轉速度，取1rmin； h所吊構件于最低位置時，其重心至起重臂頂端 的距離。 考察驗算結果，若起重機穩定安全系數不滿足要求時，可采用臨時增加平衡重；改變地面坡角的大小或方向；在起重臂頂端拉設臨時纜風繩等措施。上述措施，均應經計算確定；并在正式使用前進行試用。 (3)起重臂接長驗算 當起重機的起重高度或起重半徑不能滿足吊裝需要時，則可采用接長起重臂桿的方法予以解決。其起重量Q按圖1-5-12計算。根據起

19、重力矩等量換算原理，可由MA0得 整理得 圖1-5-12 起重臂接長驗算(1-5-6)式中 R接長起重臂后的最小起重半徑； R起重機原有最大臂長的最小回轉半徑； M起重機兩履帶板之間的距離； G起重臂接長部分的重量。當計算的Q值大于所吊構件重量，即滿足穩定安全條件，若Q值小于所吊構件重量，則采取相應措施。如在起重臂頂端拉設臨時性纜風繩，以加強起重機的穩定性，必要時，還需用前面公式進行驗算。(二)汽車式起重機汽車式起重機是將起重機構安裝在通用或專用汽車底盤上的全回轉起重機，起重機構動力由汽車發動機供給，其行駛的駕駛室與起重操縱室分開設置(圖1-5-13)，該機特點是轉移迅速，對路面損傷小，但吊重

20、時需使用支腿，因此不能負重行駛，也不適合在松軟或泥濘的地面上工作。一般地，汽車式起重機適用于構件運輸裝卸作業和結構吊裝作業。 圖1-5-13 QY-16型汽車式起重機我國生產的常用起重機有：Q2系列、QY系列等。國產的QY-32型汽車式起重機，臂長達32m，最大起重量32t，起重臂分四節，外面一節固定，里面三節可以伸縮，液壓操縱，可用于一般工業廠房的結構安裝。目前，國產汽車式起重機的最大起重量已達65t。引進的大型汽車式起重機有日本的NK系列起重機，如NK-800起重機起重量可達80t，而德國的GMT型汽車式起重機最大起重量達120t，最大起重高度可達75.6m，能滿足吊裝重型構件的需要。（三

21、）輪胎式起重機輪胎式起重機在構造上與履帶式起重機基本相似，但其行走裝置采用輪胎。起重機構及機身裝在特制的底盤上，能全回轉。隨著起重量的大小不同，底盤下裝有若干根輪軸，配備有410個或更多個輪胎，并有可伸縮的支腿（圖1-5-14）；起重時，利用支腿增加機身的穩定，并保護輪胎。必要時，支腿下可家墊塊，以擴大支承面。輪胎式起重機的特點與汽車式起重機相同，目前，我國常用的輪胎式起重機有：QL3系列及QYL系列等。均用于一般工業廠房結構吊裝。三、塔式起重機塔式起重機(圖1-5-15)是一種塔身直立，起重臂安在塔身頂部且可作360回轉的起重機。一般可按行走機構、變幅方式、回轉機構的位置以及爬升方式的不同而

22、分成若干類型。塔式起重機廣泛用于多層及高層民用建筑和多層工業廠房結構安裝施工。 下面就軌道式、爬升式和附著式塔式起重機作重點介紹。 (一)軌道式塔式起重機 軌道式塔式起重機是在多層房屋施工中應用最為廣泛的一種起重機。該機種類繁多，能同時完成垂直和水平運輸，在直線和曲線軌道上均能運行，且使用安全，生產效率高，能負荷行走，起重高度可按需要增減塔身互換節架。但是，需鋪設軌道，裝拆、轉移費工費時，臺班費較高，常用型號有QTl-2、QTl-6，QT6080以及QT20型等。 圖1-5-14 QL3-16型輪胎式起重機 圖1-5-15 塔式起重機 1QTl-2型塔式起重機 QTl-2型塔式起重機是我國目前

23、應用較為廣泛的一種軌道式輕型下旋塔式起重機。該機變幅、起重卷揚機及配重箱均設置在旋轉架上，重心低，轉動靈活、穩定性好。塔身與起重臂可折疊在一起整體拖運(圖1-5-16(a)。該機起重量12t，起重力矩160kNm。適用于56層的民用建筑的結構安裝。圖1-5-16 常用塔式起重機 2QTl-6型塔式起重機 QTl-6型塔式起重機是上回轉動臂變幅塔式起重機。該機由底盤、塔身、起重臂和平衡臂以及塔頂組成。因底部的輪廓尺寸較小，可附著在建筑物上，故應用較廣。該機起重量為26t，起重幅度為8.520m，起重高度可達40m。適用于構件較輕的多層框架或810層民用房屋的結構安裝(圖1-5-16(b)。3T6

24、080型塔式起重機 QT6080型塔式起重機是上回轉動臂變幅式起重機。起重力矩600800KNm，起重量近10t，起重高度可達68m。一般用于多層裝配式民用房屋和多層工業廠房施工(圖1-5-16(c)。其起重性能參數見表1-5-3。 軌道式塔式起重機在使用時，應注意以下幾點： (1)塔式起重機的軌道位置，其邊線應與建筑物有適當距離，以防發生碰撞事故和使建筑物基礎產生沉陷。軌道兩端必須設置車檔。 (2)起重機工作時必須嚴格按額定起重量起吊，不得超載，亦不準吊運人員，斜拉重物，拔除地下埋設物。 (3)司機必須得到指揮信號后，方可進行操作，操作前司機必須按電鈴、發信號。吊物上升時，吊鉤距起重臂端不得

25、小于lm。工作休息和下班時；不得將重物懸吊在空中。 (4)運轉完畢，起重機應開到軌道中部位置停放，并用夾軌鉗夾緊。吊鉤上升到距起重臂端23m處，起重臂應轉至平行于軌道方向。 (5)所有控制器工作完畢后，必須扳到停止點(零位)，拉開電源總開關。 (6)六級風以上及雷雨天，禁止操作。 QT6080型塔式起重機的起重性能 表1-5-3 塔 級 kN.m臂長 幅度 起升高度 起重量 （m） （t） 塔級kN.m臂長 幅度 起升高度 起重量 （m） （t）塔 級kN.m臂長 幅度 起升高度 起重量 （m） （t） 高 塔 60030 30 50 230 14.6 68 4.125 25 49 2.425

26、 12.3 65 4.920 20 48 320 10 60 615 15 47 415 7.7 56 7.8中 塔 70030 30 40 230 14.6 58 4.125 25 39 2.825 12.3 55 5.720 20 38 3.520 10 50 715 15 37 4.715 7.7 46 9 低 塔 80030 30 30 230 14.6 48 4.125 25 29 3.225 12.3 45 6.520 20 28 420 10 40 815 15 27 5.315 37.7 36 10.4 30m臂桿為加長臂，只作600kNm使用；該機是以北京地區情況設計的，工作

27、風壓250Pa，非工作風壓450Pa。對其他地區，如沿海風大地區，使用時應作穩定性驗算。(二)爬升式塔式起重機 爬升式塔式起重機是安裝在建筑物內部電梯井或特設開間的結構上，借助于爬升機構隨建筑物的升高而向上爬升的起重機械。一般每隔12層樓便爬升一次。其特點是塔身短，不需軌道和附著裝置，用鋼量省，造價低，不占施工現場用地；但塔機荷載作用于樓層，建筑結構需進行相對加固，拆卸時需在屋面架設輔助起重設備。該機適用于施工現場狹窄的高層建筑工程(圖1-5-17)。 爬升式塔式起重機由底座塔身套架塔頂起重臂及平衡臂等組 圖1-5-17爬升式塔式起重機成。其主要型號有：QT5-440型，QT5-460型以及Q

28、T3-4型。 1-爬升套架；2-塔身底座；3-塔身此類塔式起重機的爬升過程如圖1-5-18所示，先用起重鉤將套架提升到上一個塔位處予以固定(圖1-5-18(b)，然后松開塔身底座梁與建筑物骨架的聯結螺栓，收回支腿，將塔身提至需要位置(圖1-5-18c)； 圖1-5-18爬升過程示意圖(a)準備狀態； (b)提升套架； (c)提升塔身最后旋出支腿，扭緊聯結螺栓，即可再次進行安裝作業(圖1-5-18(a)。 爬升式塔式起重機在使用時，必須注意以下幾點： (1)根據爬升孔的尺寸和建筑結構特點，確定樓板開孔的大小，并準備合適的爬升套架； (2)通過行駛起重小車，使塔吊上部前后方向(即起重臂方向和平衡臂

29、方向)處于平衡狀態，以便塔吊能比較容易地向上平穩爬升； (3)爬升時，起重臂的指向應與液壓爬升系統的扁擔粱相垂直；(4)爬升過程中，禁止回轉臀架。導向裝置間隙調整完畢后，禁止轉動起重臂； (5)當內爬塔式起重機爬升到指定樓層后，應立即拔出塔身基礎的支承梁，并通過爬升套架傳遞垂直荷載； (6)的當風速超過5級時，不得進行爬升作業； (三)附著式塔式起重機 附著式塔式起重機是固定在建筑物近旁混凝土基礎上的起重機械，它可借助頂升系統將塔身自行向上接高，從而滿足施工進度的要求。為了減小塔身的計算長度，應每隔20m左右將塔身與建筑物用錨固裝置相連(圖1-5-19)。該塔式起重機多用于高層建筑施工。附著式

30、塔式起重機還可安在建筑物內部作為爬升式塔式起重機使用，亦可作軌道式塔式起重機使用。QT4-10型附著式格式起重機，起重力矩可達1600KNm，最大起重量可達510t，起重半徑330m，并可根據建筑物建造高度自行接高(每次接高2.5m)，最大起吊高度160m。 QT4-10型附著式塔式起重機的自升系統包括頂升套架、長行程液壓千斤頂、承座、頂升橫梁及定位銷等。液壓千斤頂的缸體安裝在塔頂底端的承座上。其頂升過程可分為五個步驟(圖1-5-20)： 圖1-5-19 QT4-10型塔式起重機 (a)全貌圖；(b)性能曲線；(c)錨固裝置圖 1-液壓千斤頂；2-頂升套架；3-錨固裝置；4-塔身套箍；5-撐桿

31、；6-柱套箍 圖1-5-20 附著式起塔式起重機的自升過程 (a)準備狀態；(b)頂升塔頂；(c)推入標準節；(d)安裝標準節；(e)塔頂與塔身聯成整體 (a)將標準節起吊到擺渡小車上，并將過渡節與塔身標準節相聯結的的螺栓松開，準備頂升。(b)開動液壓千斤頂，將塔式起重機上部結構包括頂升套架向上升起到超過一個標準節的高度，然后用定位銷將套架固定。這樣，塔式起重機上部結構的重量便通過定位銷傳遞到塔身上。 (c)千斤頂回縮，形成引進空間，接著將裝有標準節的擺渡小車推入引進空間。 (d)用液壓千斤頂頂起待接高的標準節，退出擺渡小車，然后將待接的標準節乎穩地落到下面的塔身上，并用螺栓加以連接。 (e)

32、拔出定位銷，下降過渡節，使之與已接高的塔身聯成整體。 在頂升前，必須將平衡重和起重小車移動到指定位置，以保證頂升過程中的穩定。 QT4-10型塔式起重機的起重性能見表1-5-4。 近年來，國內外新型塔式起重機不斷涌現。國內研制的有QTl6、QT25、QT45、QT60、QT80和QT100及QTZ200、QT250型塔式起重機。QT250型附著式塔式起重機的起重臂長60m，最大起重量可達16t，附著時最大起吊高度160m。上述塔式起重機均適用于高層建筑施工。目前，國內研制的塔式起重機雖然在品種和數量方面都有很大的發展，但仍不能滿足我國高層建筑施工的需要，因此還從國外進口了不少先進的自升式塔式起

33、重機。國外塔吊就其產量、系列品種及技術先進性等方面比較，德國的里勃海爾(Liebherr)、派因奈爾(Peiner)和法國的波坦(Potain)等廠在世界上居領先地位，我國進口的大多屬上述廠家產品。當前，國外開發的重點是輕型快速安裝塔式起重機。如311A/A體系、TK體系的TK2008、VK體系的VK20A1和GA體系的GAl000D等均為小車變幅輕型塔式起重機。起重量為0.551.4t，起升速度可達40m/min。 QT4 -10型塔式起重機的起重性能 表1-5-4臂長(m)安裝形式起重半徑(m)滑輪組倍率起重高度(m)起重量 (t)臂長(m)安裝形式起重半徑(m)滑輪組倍率起重高度(m)起

34、重量 (t)30固定式或移動式 316 2 4 40 40 5 1035固定式或移動式 316 2 4 40 40 4 8 20 2 4 40 40 5 8 25 2 4 40 40 5 5 30 2 4 4 40 45 50 5 5 4 35 2 4 4 40 45 50 3 4 3、4附著式或爬升式 316 2 4 160 80 5 10附著式或爬升式 316 2 4 160 80 4 8 20 2 4 160 80 5 10 25 2 4 160 80 4 4 30 2 4 160 80 5 10 35 2 4 160 80 3 4 四、龍門架、纜索起重機 (一) 龍門架 龍門架是土木工

35、程施工中常用的垂直起吊設備之一。常用的龍門架類型有鋼木混合構造龍門架、拐腳龍門架和裝配式鋼橋桁節(貝雷)拼制的龍門架。(圖1-5-21) 。在龍門架頂橫梁上設行車時，可橫向運輸重物、構件；在龍門架兩腿下緣設有滾輪并置于鐵軌上時，可在鐵軌上進行縱向運輸；如在兩腿下設能轉向的滾輪時，可進行任何方向的水平運輸。龍門架通常設置于預制場吊移構件；或設在橋墩頂、橋墩旁安裝大梁構件。圖1-5-21 利用公路裝配式鋼梁桁架節拼制的龍門架 1-單筒慢速卷揚機；2-行道板；3-枕木；貝雷桁片；5-斜撐； 6-端柱；7-底梁；8-軌道平車；9-角車；10-加強吊桿；11-單軌 (二) 纜索起重機 纜索起重機由主索、

36、天線滑車、起重索、牽引索、起重及牽引絞車、主索地錨、塔架、風纜、主索平衡滑輪、電動卷揚機、手推絞車、鏈滑車及各種滑輪等部件組成。在吊裝拱橋時，纜風索吊裝系統除上述各部件外，還有扣索、扣索排架、扣索地錨、扣索絞車等部件圖(1-5-22)。纜索起重機適用于高差較大的垂直吊裝和架空縱向運輸，吊運量從數頓至數十噸，縱向運距從幾十米至幾百米。圖1-5-22 纜索吊裝布置 1-主索；2-主索塔架；3-主索地壟；4-構件運輸龍門架；5-萬能桿件纜風架；6-扣索；7-主索張緊裝置；8-龍門架軌道 五、起重設備 結構吊裝工程施工中除了起重機外，還要使用許多輔助工具及設備，如卷揚機、鋼絲繩、滑輪組、橫吊梁等。下面

37、分別作簡要介紹。 (一)卷揚機 在建筑施工中常用的卷揚機有快速和慢速兩種。快速卷揚機(JJK型)又有單筒和雙筒之分，其牽引力為4.050kN，主要用于垂直、水平運輸和打樁作業；慢速卷揚機(JJM型)多為單筒式，其牽引力為30200 kN，主要用于結構吊裝、鋼筋冷拉和預應力筋張拉作業。卷揚機的主要技術參數為卷筒牽引力、鋼絲繩的速度和卷筒繩容量。卷揚機在使用時必須用地錨予以固定，以防止工作時產生滑移或傾覆。由受力大小固定卷揚機的方法有螺栓錨固法、水平錨固法、立校錨固法和壓重錨固法四種(圖1-5-23)。 使用電動卷揚機應注意以下幾點： (1) 電氣線路要勤加檢查，電動機要良好，電磁抱閘要有效，全機

38、接地無漏電現象 (2) 傳動機要嚙合正確，無雜音，加油潤滑。 (3) 卷揚機使用的鋼絲繩應與卷筒卡牢。在吊重物后放松鋼絲繩卷筒上最少應保留四周。 (二)滑輪組滑輪組是由一定數量的定滑輪和動滑輪以及繞過它們的繩索組成。滑輪組具有省力和改變力的方向的功能，是起重機械的重要組成部分。滑輪組共同負擔構件重量的繩索根數稱為工作線數。通常，滑輪組的名稱以組成滑輪組定滑輪與動滑輪的數目表示。如由四個定滑輪和四個動滑輪組成的滑輪組稱為四四滑輪組。滑輪組鋼絲繩跑頭拉力S，可按下式計算 SKQ （1-5-7）式中 S跑頭拉力； Q計算荷載； K滑輪組省力系數。當鋼絲繩從定滑輪繞出： f n ( f 1) K= （

39、1-5-8） f n -1當鋼絲繩從動滑輪繞出 f n-1 ( f 1) K （1-5-9） f n -1式中f單個滑輪的阻力系數。對青銅軸套軸承f1.04；對滾珠軸承f1.02；對無軸套軸承：f1.06 n工作線數。圖1-5-23卷揚機的固定方法 (a)螺栓錨固法；(b)水平錨固法；(c)立樁錨固法；(d)壓置錨固法 1-卷揚機；2-地腳螺栓；3-橫木；4-拉索；5-木樁；6-壓重；7-壓板起重機械所用滑輪組通常都是青銅軸套，其滑輪組的省力系數K值見表1-5-4。 青銅軸套滑輪組省力系數 表1-5-4 工作線數 省力系數11.0420.52930.36040.27550.22460.1907

40、0.16680.14890.134100.123 工作線數 省力系數110.114120.106130.100140.095150.090160.086170.082180.079190.076200.074 （三）鋼絲繩結構吊裝施工中常用的鋼絲繩是先由若干根鋼絲捻成股；再由若干股圍繞繩芯捻成繩，其規格有619和637兩種(6股，每股分別由19、37根鋼絲捻成)。前者鋼絲粗、較硬、不易彎曲，多用作纜風繩；后者鋼絲細，較柔軟，多用作起重用索。 鋼絲繩的容許拉力應滿足下式要求： R S (1-5-10 ) K 式中S鋼絲繩容許拉力(N)；鋼絲繩破斷拉力換算系數(或受力不均勻系數)。當鋼絲繩為619

41、時，取0.85，當鋼絲繩為637時，取0.82；當鋼絲繩為661時，取0.80。R鋼絲繩的破斷拉力總和。K鋼絲繩安全系數，按表1-5-5取值。 鋼絲繩安全系數K 表1-5-5 用 途 安全系數 用 途 安全系數 作纜風繩 用于手動起重設備 用于電動起重設備 3.5 4.5 56 作吊索、無彎曲時 作捆綁吊索 用于載人升降機 67 810 14 (四)橫吊梁 橫吊梁亦稱鐵扁擔，常用于柱和屋架等構件的吊裝。用橫吊梁吊柱可使柱身保持垂直，便于安裝；用橫吊梁吊屋架則可降低起吊高度和減少吊索的水平分力對屋架的壓力。橫吊梁有滑輪橫吊梁、鋼板橫吊梁桁架橫吊梁和鋼管橫吊梁等型式。滑輪橫吊梁由吊環、滑輪和輪軸等

42、部分組成(圖1-5-24a)。一般用于吊裝8t以內的柱。鋼板橫吊梁由Q235鋼板制作而成(圖1-5-24b所示)，一般用于l0t以下柱的吊裝。桁架橫吊梁用于雙機抬吊安裝柱子(圖1-5-24c)。鋼管橫吊梁的鋼管長612m(圖1-5-25)，一般用于吊屋架。圖1-5-24 橫吊梁 (a)滑輪橫吊梁； (b)鋼板橫吊粱； (c)桁架橫吊梁； 1-吊環；2-滑輪；3-輪鈾；4-吊索；5-掛吊索的孔眼；7-桁架；8-轉軸；9-橫梁 圖1-5-25 鋼管橫吊梁 六、提升機 提升機分為電動提升機和液壓提升機兩大類，是升板結構施工的主要設備。電動提升機利用異步電機驅動，通過鏈條和蝸輪蝸桿旋轉螺帽使螺桿升降，

43、從而帶動提升桿升降。液壓提升機有電動液壓千斤頂、穿心式液壓提升機等，都是通過液壓螺旋千斤頂進油、回油的往復運動帶動提升桿爬升。目前在我國使用最廣泛的是自升式電動螺旋千斤頂，又稱電動提升機或升板機。圖1-5-26為電動螺旋千斤頂沿柱自升裝置簡圖。它是借助聯結器，吊桿與樓板聯結，在提升過程中千斤頂能自行爬升，從而消除了其它提升設備需置于柱頂而影響柱子穩定性和升差不易控制等缺點。 電動螺旋千斤頂的自升過程是：在提升的樓板下面放置承重銷，使樓板臨時支承在放于休息孔內的承重銷上；放下提升機底部的四個撐腳頂住樓板；去掉懸掛提升機的承重銷；開動提升機使螺母反轉，此時螺桿為樓板頂住不能下降而迫使提升機沿螺桿上

44、升，待升到螺桿頂端時停止開動，插入承重銷掛住提升架；取下螺桿下端支承，抽去板下承重銷繼續升板。 全部提升機采用電路控制箱集中控制，控制箱可根據需要使一臺、幾臺或全部提升機啟閉。起重螺桿和螺母應與提升機配套使用，起重螺桿用經過熱處理45號鋼、冷拉45號鋼、調質40Cr鋼等制成，螺母宜采用耐磨性能好的QT60-2球墨鑄鐵，并用二硫化鉬作潤滑劑，可減少螺母磨損，延長其使用壽命。電動螺旋千斤頂適用于柱網為6m6m、板厚20cm左右的升板結構。如超過上述范圍，需用自動液壓千斤頂。圖1-5-26 電動螺旋千斤頂自升裝置示意圖 (a)提升屋面板；(b)千斤頂爬升 1-螺桿固定架；2-螺桿；3-承重銷；4-電

45、動螺旋千斤頂；5-提升機底盤；6-導向輪； 7-柱；8-提升架；9-吊桿；10-提升架支腿；11-屋面板第二節 混凝土結構安裝工程 一、混凝土構件的制作 混凝土構件的制作分為工廠制作（預制構件廠）和現場制作。中小型構件，如屋面板、墻板、吊車梁等，多采用工廠制作；大型構件或尺寸較大不便運輸的構件，如屋架、橋面板、大梁、柱等，則采用現場制作。在條件許可時，應盡可能采用疊澆法制作，疊層數量由地基承載能力和施工條件確定，一般不超過4層，上下層之間應做好隔離層，上層構件的澆筑應待下層構件混凝土達到設計強度的30%后才可進行，構件制作場地應平整堅實，并有排水措施。 混凝土構件的制作，可采用臺座、鋼平模和成

46、組立模等方法。臺座表面應光滑平整，在2 m長度上平整度的允許偏差為3 mm，在氣溫變化較大的地區應留有伸縮縫。預制構件模板可根據實際情況選擇木模板、組合鋼模板進行搭設，模板的連接和支撐要牢靠，拆除模板時，要保證混凝土的表面質量和對強度的要求。鋼筋安裝時，要保證其位置及數量的正確，確保保護層厚度符合設計的要求。對于混凝土薄板可采用平板式振動器，對于厚大構件則可采用插入式振動器， 二、混凝土構件的運輸和堆放 構件運輸過程，通常要經過起吊、裝車、運輸和卸車等工序。目前構件運輸的主要方式為汽車運輸，多采用載重汽車和平板施車(圖1-5-27)；除此之外，在距離遠而又有條件的地方，也可采用鐵路和水路運輸。

47、在運輸運程個為防止構件變形、傾倒、損壞，對高寬比過大的構件或多層疊放運輸的構件，應采用設置工具或支承框架、固定架、支撐等予以固定，構件的支承位置和方法要得當，以保證構件受力合理，各構件間應有隔板或墊木，且上下墊木應保證在同一垂直線上。運輸道路應堅實平整，有足夠的轉彎半徑和寬度，運速適當，行駛平穩，構件運輸時混凝土強度應滿足設計要求，若設計無要求時，則不應低于設計強度等級的75。 構件應按照施工組織設計的平面布置圖進行堆放，以免出現二次搬運。堆放構件時，應使構件堆放狀態符合設計受力狀態。構件應放置在墊木上，各層墊木的位置應在一條垂直線上，以免構件折斷。構件的堆置高度。應視構件的強度、墊木強度、地

48、面承載力等情況而定。圖1-5-27 構件運輸示意圖 (a)柱子運輸；(b)屋架運輸；(c)吊車梁運輸；(d)屋面板運輸 1-柱子；2-墊木；3-支架；4-繩索；5-平衡架；6-鉸； 7-屋架；8-竹桿；9-鉛絲；10-吊車梁；11-屋面板。 三、構件安裝工藝 構件安裝一般包括：綁扎、起吊、對位、臨時固定、校正和最后固定等工序。柱的安裝 1單層廠房柱的安裝 （1）柱的綁扎 柱的綁扎方法、綁扎位置和綁扎點數應視柱的形狀、長度、截面、配筋、起吊方法及起重機性能等因素而定。因柱起吊時吊離地面的瞬問由自重產生時彎矩最大，其最合理的綁扎點位置，應按柱產生的正負彎矩絕對值相等的原則來確定。一般中小型柱(自重

49、13t以下)大多采用一點綁扎；重柱或配筋少而細長的校(如抗風校)為防止在起吊過程中柱身斷裂，常采用兩點甚至三點綁扎。對于有牛腿的柱，其綁扎點應選在牛腿以下200mm處。工字形斷面和雙肢柱，應選在矩形斷面處，否則應在綁扎位置用方木加固翼緣，以免翼緣在起吊時損壞。 按柱起吊后柱身是否垂直，分為直吊法和斜吊法，相應的綁扎方法 有： 1)斜吊綁扎法 當柱平臥起吊的抗彎能力滿足要求時，可采用斜吊綁扎(圖1-5-28)。該方法的特點是柱不需翻身，起重鉤可低于柱頂，當柱身較長，起重機臂長不夠時，用此法較方便，但因柱身傾斜，就位時對中較困難。 2)直吊綁扎法 當柱平臥起吊的抗彎能力不足時，吊裝前需先將柱翻身后

50、再綁扎起吊，這時就要采取直吊綁扎法(圖1-5-29)。該方法的特點是吊索從柱的兩側引出，上端通過卡環或滑輪掛在鐵扁擔上；起吊時，鐵扁擔位于柱頂上，柱身呈垂直狀態，便于柱垂直插入杯口和對中、校正。但由于鐵扁擔高于校頂，須用較長的起重臂。 3)兩點綁扎法 當柱身較長，一點綁扎和抗彎能力不足時可采用兩 點綁扎起吊(圖1-5-30)。 （2）柱的起吊 柱子起吊方法主要有旋轉法和滑行法。按使用機械數量可分為單機起圖1-5-28柱的斜吊綁扎法 吊和雙機抬吊。1-吊索；2-活絡卡環；3-柱 1)單機吊裝4-滑車；5-方木 旋轉法 起重機邊升鉤，邊回轉起重臂，使柱繞柱腳旋轉而呈直立 圖1-5-29 柱的翻身及

51、直吊綁扎法 圖1-5-30 柱的兩點綁扎點 (a) 柱翻身綁扎法；(b) 柱直吊綁扎法 (a)斜吊；(b)直吊狀態，然后將其插入杯口中(圖1-5-31)。其特點是；柱在平面布置時，柱腳靠近基礎，為使其在吊升過程中保持一定的回轉半徑(起重臂不起伏)，應使柱的綁扎點、柱腳中心和杯口中心點三點共弧。該弧所在因的圓心即為起重機的回轉中心，半徑為圓心到綁扎點的距離。若施工現場受到限制，不能布置成三點共弧，則可采用綁扎點與基礎中心或柱腳與基礎中心兩點共弧布置。但在起吊過程中，需改變回轉半徑和起重臂仰角，工效低且安全度較差。旋轉法吊升柱振動小，生產效率較高，但對起重機的機動性要求高。此法多用于中小型柱的吊裝

52、。圖1-5-31旋轉法吊柱 (a)旋轉過程；(b) 平面布置圖1-5-32滑行法吊柱 (a) 滑行過程；(b) 平面布置 滑行法 柱起吊時，起重機只升鉤，起重臂不轉動，使柱腳沿地面滑升逐漸直立，然后插入基礎杯口(圖1-5-32)。采用此法起吊時，柱的綁扎點布置在杯口附近，并與杯口中心位于起重機的同一工作半徑的圓孤上，以便將柱子吊離地面后，稍轉動起重臂桿，就可就位。采用滑行法吊柱，具有以下特點：在起吊過程中起重機只須轉動起重臂即可吊柱就位，比較安全。但柱在滑行過程中受到振動，使構件、吊具和起重機產生附加內力。為了減少滑行阻力，可在柱腳下面設置托木或滾筒。滑行法用于柱較重、較長或起重機在安全荷載下

53、的回轉半徑不夠；現場狹窄，柱無法按旋轉法排放布置；或采用桅桿式起重機吊裝等情況。2)雙機抬吊 當柱子體型、重量較大，一臺起重機為性能所限，不能滿足吊裝要求時，可采用兩臺起重機聯合起吊。其起吊方法可采用旋轉法(兩點抬吊)和滑行法(一點抬吊)。 雙機抬吊旋轉法是用一臺起重機抬柱的上吊點，另一臺抬柱的下吊點，柱的布置應使兩個吊點與基礎中心分別處于起重半徑的圓弧上；兩臺起重機并立于柱的一側(圖1-5-33)。 圖1-5-33 雙機抬吊旋轉法 (a) 柱的平面布置；(b)雙機同時提升吊鉤；(c)雙機同時向杯口旋轉起吊時，兩機同時同速升鉤，至柱離地面0.3m高度時，停止上升；然后，兩起重機的起重臂同時向杯

54、口旋轉；此時，從動起重機A只旋轉不提升，主動起重機B則邊旋轉邊提升吊鉤直至柱直立，雙機以等速緩慢落鉤，將柱插入杯口中。 雙機抬吊滑行法柱的平面布置與單機起吊滑行法基本相同。兩臺起重機相對而立，其吊鉤均應位于基礎上方(圖1-5-34)。起吊時、兩臺起重機以相同的升鉤、降鉤、旋轉速度工作。故宜選擇型號相同的起重機。 圖1-5-34雙機抬吊滑行法 (a)俯視圖；(b)立面圖 1-基礎；2-柱預制位置；3-柱翻身后位置；4-滾動支座 采用雙機抬吊，為使各機的負荷均不超過該機的起重能力，應進行負荷分配(圖1-5-35)，其計算方法如下： P1 = 1.25 Qd1 / (d1+d2) （1-5-11)

55、P2 = 1.25 Qd2 / (d1+d2) (1-5-12) 式中 Q柱的重量(t)； Pl第一臺起重機的負荷(t)； P2第二臺起重視的負荷(t)； dl、d2分別為起重機吊點至柱重心的距離(m)； 1.25雙機抬吊可能引起的超負荷系數，若有不超荷的保證措施，可不乘此系數。 圖1-5-35 負荷分配計算簡圖兩點抬吊；(b)一點抬吊 （3）柱的對位與臨時固定 柱腳插入杯口后，應懸離杯底3050mm處進行對位。對位時。應先沿柱子四周向杯口放入8只楔塊，并用撬棍撥動柱腳，使柱子安裝中心線對準杯口上的安裝中心線，保持柱子基本垂直。當對位完成后點，即可落鉤將柱腳放入杯底，并復查中線，待符合要求后，

56、即可將楔子打緊，使之臨時固定(圖1-5-36)。當柱基的杯口深度與柱長之比小于l20，或具有較大牛腿的重型柱，還應增設帶花籃螺絲的纜風繩或加斜撐等措施加強柱臨時固定的穩定。 （4）柱的校正 柱的校正包括平面位置校正、垂直度校正和標高校正。平面位置的校正，在柱臨時固定前進行對位時就已完成，而柱 標高則在吊裝前已通過按實際校長調整杯底標高的方法進行了校正。垂直度的校正，則應在柱臨時固定后進行。柱垂直度的校正直接影響吊車梁，屋架等安裝的準確性，要求垂直偏差的允許值為：當柱高小于或等于5m時偏差為5mm；當柱高大于5m且小于10m時偏差為10mm。當柱高大于或等于10m時偏差為1/1000柱高且小于或

57、等于20mm。 圖1-5-36 柱的臨時固定 柱垂直度的校正方法、對中小型柱或垂直偏差值較小時，可用敲打 1-柱；2-楔塊；3-基礎 楔塊法；對重型柱則可用千斤頂法、鋼管撐桿法、纜風繩校正法(圖1-5-37)。 （5）柱的最后固定柱校正后，應將楔塊以每兩個一組對稱、均勻、分次打緊，并立即進行最后固定。其方法是在校腳與杯口的空隙中澆筑比柱混凝土強度等級高一級的細石混凝土。混凝土的澆筑分兩次進行。第一次澆至楔塊底面，待混凝土達到25的強度后，拔去楔塊，再澆筑第2次混凝土至杯口頂面，并進行養護；待第二次澆筑的混凝土強度達到75設計強度后，方能安裝上部構件。2裝配式框架柱的安裝 (1)柱子吊裝 裝配式

58、框架結構由柱、主梁、次梁、樓板等組成。結構柱截面一般為方形或矩形。為了便于預制和吊裝，各層柱的截面應盡量保持不變，而以改變混凝土強度等級來適應荷載變化。當采用塔式起重機進行吊裝時，柱長以12層樓高為宜；對于45層框架結構，若采用履帶式起重機吊裝，則柱長通常采用一節到頂的方案，柱與柱的接頭宜設在彎矩較小的地方或梁柱節點處。圖1-5-37 柱垂直度校正方法 (a)千斤頂校正法；(b)鋼管撐桿法框架柱由于長細比過大，吊裝時必須合理選擇吊點位置和吊裝方法，以免在吊裝過程中產生裂縫或斷裂。通常，當柱長在12m以內時，可采用一點綁扎，當拄長超12m時，則可采用兩點綁扎，必要時應進行吊裝應力和抗裂度驗算。應

59、盡量避免三點或多點綁扎和起吊。柱子起吊方法與單層廠房柱子相同。框架底層柱與基礎杯口的連接方法亦與單層廠房相同。柱的臨時固定多采用固定器或管式支撐(圖1-5-38)。圖1-5-38 柱子的臨時固定設備1-下節柱；2-上節柱；3-環箍；4-固定螺栓；5-豎桿；6-調整螺絲；7-螺母；8-支承角鋼；9-夾箍；10-管式支撐；11-預埋件 (2)柱子校正柱子垂直度的校正一般用經緯儀、線錘進行。柱的校正需要23次；首先在脫鉤后電焊前進行初校；在柱接頭電焊后進行第二次校正，觀測電焊時鋼筋受熱收縮不均引起的偏差。此外，在梁和樓板安裝后還需檢查一次，以便消除梁柱接頭電焊而產生的偏差。柱在校正時，應力求上下節柱

60、正確以消除積累偏差，但當下節柱經最后校正仍存在偏差。若在允許范圍內可以不再作調整。在此情況下吊裝上節柱時，一般應使上節柱底部中心線對準下節柱頂中心線和標準中心線的中點(即a/2處，圖1-5-39)，而上節柱的頂部，在校正時仍以標準中心線為準，以此類推。在柱的校正過程中，當垂直度和水平位移均有偏差時，若垂直度偏移較大，則應先校正垂直度，而后校正水平位移；以減少柱頂傾覆的可能性。柱的垂直度允許偏移值H/1000（H為柱高），且不大于10mm，水平位移允許在5mm以內。由于多層框架結構的柱子細長，在強烈陽光照射下，溫差會使柱產生彎曲變形，因此在柱的校正工作中，通常采取以下措施予以消除： 1)在無陽光