构件的吊装工艺

出处：按学科分类—工业技术 中国建材工业出版社《建筑工程施工实用技术手册》第437页（8677字）

装配式钢筋混凝土单层工业厂房的预制构件，主要有柱子、吊车梁、联系梁、屋架、天窗架、屋面板等，其吊装过程包括绑扎、吊升、对位、临时固定、校正、最后固定等工序。现场制作的构件还需要翻身、扶直，按吊装要求排放后再进行吊装。

(一)柱子的吊装

柱子的吊装主要包括柱子的绑扎、柱子的吊升、柱的对位与临时固定、柱子的校正、柱的最后固定等工序。

1．柱子的绑扎

柱子的绑扎方法、绑扎位置和绑扎点数，应根据柱子的形状、断面、长度、配筋情况和起重机性能等情况确定。自重在130kN以下的中小型柱子，大多数采用一点绑扎；重型或少筋而细长的柱子，则需采用两点或两点以上绑扎。有牛腿的柱子，一点绑扎的位置应选在牛腿以下；工字形断面的柱子绑扎点应选在矩形断面处，否则在绑扎位置用方木等材料衬垫，以保护工字形断面的翼缘。

按柱子起吊后柱身是否垂直，可分为斜吊绑扎法和直吊绑扎法。

(1)斜吊绑扎法

当柱子在平卧状态的抗弯强度完全能满足吊装要求时，可采用斜吊绑扎法，如图7－29所示。这种绑扎法柱子起吊后呈倾斜状态。由于吊索歪在柱身的一边，柱子与吊索间有一偏角，所以起吊时吊钩可低于柱顶，起重臂可以短一些。

斜吊绑扎法可用两端带环的吊索及活络卡绑扎，图7－29a；也可在柱子吊点处预留孔洞，采用柱销绑扎，图7－29b。

图7－29 柱子的斜吊绑扎法

(a)采用活络卡环；(b)采用柱销

1－吊索；2－活络卡环；3－活络卡环插销拉绳；4－柱销；5－垫圈；6－插销；7－柱销拉绳；8－插销拉绳

(2)直吊绑扎法

当柱子在平卧状态的抗弯强度不能满足吊装要求时，吊装前需将柱子进行翻身，使其侧立后再绑扎起吊。此时可采用直吊绑扎法，如图7－30所示。采用这种绑扎方法，柱子起吊后，柱身呈垂直状态。横吊梁(铁扁担)跨于柱顶之上，吊索分别在柱子的两侧，通过横吊梁与吊钩连接，所以需要比斜吊绑扎法更长的起重臂。

图7－30 柱子的直吊绑扎法

在实际工程施工中，由于直吊绑扎法能使柱子呈垂直状态，柱子插入杯口时容易对位，施工容易、速度较快，多数愿意选择直吊绑扎法。

2．柱子的吊升

吊升方法应根据柱子的重量、长度、现场排放条件、起重机的性能等确定。柱子在吊升过程中，起重机的工作特点是定点(指定停机点)和定幅(指定起重臂的工作半径)。

按照在吊升过程中柱子运动的特点不同，柱子的吊升方法可分为旋转吊升法和滑行吊升法两种。这两种不同的吊升方法，适用于不同的场合，具有不同的要求。

(1)旋转吊升法

旋转法吊升柱子时，柱脚宜靠近杯口基础，柱的绑扎点、柱脚与柱基杯口中心，宜位于起重机的同一工作半径的圆弧上。起吊时，起重机边升钩、边回转，使柱子绕柱脚旋转而成为直立状态，然后起重机将柱子吊离地面，稍转起重机至杯口基础上方，使柱垂直插入杯口。旋转法吊升柱子的过程，如图7－31所示。

图7－31 旋转法吊升柱子的过程

(a)旋转过程；(b)平面布置

有时由于条件的限制，柱的绑扎点、柱脚与柱基杯口中心不能位于同一工作半径的圆弧上，可采取绑扎点或柱脚与杯口中心两点共弧。这种布置方式在柱子的吊升过程中，起重机要改变回转半径，起重臂要有一定起伏变化，工作效率较低。

用旋转法吊升柱子，柱子在吊装过程中所受震动比较小，生产效率较高，但对起重机的机动性要求较高。当采用自行杆式起重机(如履带式起重机)吊装时，采用旋转吊升法比较适宜。柱子的制作，一般应与厂房纵向轴线成斜向布置，占用场地较大。

当柱子的重量和尺寸较大，超过单台起重机的起重能力时，可采用两台起重机进行抬吊，称为双机抬吊旋转法。图7－32所示为双机并立相对旋转法吊柱时的施工过程。柱子为两点绑扎，一台起重机抬柱靠近牛腿处的上吊点，另一台起重机抬柱的下吊点。两台起重机的负荷分配应按平卧起吊时及柱子吊直后的情况分别进行计算。柱的平面布置要使柱的绑扎点与基础杯口中心在相应的起重机的工作幅度圆弧上。

图7－32 柱子的双机抬吊旋转法

(a)平面布置图；(b)两机同时将柱吊升；(c)两机协调旋转，将柱吊直

起吊时先将两台起重机同时升钩，柱子离地面至一定高度，一般为近柱底端的绑扎点至柱底间的距离再加300mm。然后两台起重机的起重臂同时向杯口方向旋转，下绑扎点处的起重机只旋转不升钩，上绑扎点处的起重机边升钩边旋转，直至柱子成直立状态对准杯口为止。最后，双机同时缓慢落钩，将柱子送入杯口中。

(2)滑行吊升法

采用滑行吊升法吊升柱子时，绑扎点布置在基础的附近，并使绑扎点和基础杯口中心点两点位于起重机的同一起重半径的圆弧上(两点共弧)。在起吊柱子时，起重臂不动，仅起重钩上升，柱脚沿地面向前滑行，直至柱子在绑扎点位置直立。继续升钩使柱子吊离地面，起重臂继而做小幅度回转至基础杯口的上方，缓慢降钩将柱子插入杯口中。柱子的滑行吊升法施工过程如图7－33所示。

图7－33 柱子的滑行吊升法施工过程

(a)滑行过程；(b)平面布置

用滑行吊升法吊装柱子时，柱在滑行过程中易受到震动，为减少柱脚与地面的摩阻力和震动，一般可在柱脚下设置托板、滚筒并铺设滑道。其优点是起吊时不需要转动起重臂即可将柱子吊起成直立状态，对起重机的机动性要求不高，操作比较安全。柱子制作时，一般应与厂房纵向轴线平行布置，有利于其他构件的布置和起重机的开行。

3．柱的对位与临时固定

柱脚插入杯口后应使柱身大致垂直，当距杯底大约30～50mm时停止下降进行对位。用8只楔块从柱的四边放入杯口，每边各放两只，并用撬棍拨动柱脚，使柱子的吊装准线对准杯口上的吊装准线，并使柱子基本保持垂直。

待柱子对位完成后，将8只楔块略微打紧，放松吊钩使柱靠自重沉至杯底，再经检查符合要求后，立即打紧楔块，则将柱子临时固定。如图7－34所示。对于重型柱或细长柱，除应用楔块临时固定外，还应增设缆风绳或加斜撑等措施来保证柱子的稳定。

图7－34 柱子的临时固定

1－柱子；2－楔块；3－杯口基础

4．柱子的校正

柱子的校正是一项非常重要的技术性工作，关系到以后构件的吊装和工程质量，主要包括平面位置、标高及垂直度三个方面。

柱的平面位置和标高在对位和杯底抄平已完成，这里是为避免出现差错再进行核对。因此，在柱子临时固定后，主要是进行垂直度的校正。

柱子的垂直度校正可用两台经纬仪，从柱子的两边检查柱中心线的垂直度。柱垂直度的允许偏差：当柱高小于5m时，为5mm；柱高为5～10m时，为10mm；当柱高大于10m时为1／1000柱高。当测出的实际偏差大于规定值时，应采取措施进行校正。

当偏差比较小时，可用打紧或放松楔块的方法纠正；当偏差较大时，可用螺旋式千斤顶斜顶或平顶，也可用钢管支撑斜顶等方法进行纠正，如图7－35所示。当重型柱或细长柱顶加设缆风绳时，还可用缆风绳纠正柱子的垂直偏差。

图7－35 柱子垂直度校正方法

(a)螺旋千斤顶斜顶；(b)钢管支撑斜顶

1－螺旋千斤顶；2－千斤顶支座；3－底板；4－转动手柄；5－钢管；6－头部摩擦板；7－钢丝绳；8一卡环

5．柱的最后固定

柱子校正完毕后，应立即进行最后固定，即在柱脚与杯口的空隙中浇筑细石混凝土。灌缝一般分两次进行，第一次灌至楔块底面以下，待混凝土强度达到设计强度等级的25%后，拔出临时固定时的8只楔块，对称地将细石混凝土灌满至杯口顶部。

(二)吊车梁的吊装

吊车梁的吊装，必须在基础杯口内第二次浇灌的细石混凝土强度达到设计强度等级的75%以上时才能进行。其吊装工艺主要包括：吊车梁的绑扎、吊升、对位与临时固定和吊车梁的校正与最后固定。

1．吊车梁的绑扎、吊升、对位与临时固定

吊车梁在进行吊升时，应对称绑扎、水平起吊。即两根吊索要取等长，绑扎点应对称地设在梁的两端，吊钩对准梁的重心，使吊车梁在起吊后能基本保持水平，如图7－36所示。在吊车梁的两头需安排两人用溜绳控制，以防止在吊升中与柱子产生碰撞。

图7－36 吊车梁的吊装

吊车梁本身的稳定性较好，一般在就位时用垫铁垫平即可，不需要采取临时固定措施。当梁的高度与底宽之比大于4时，可用8号铁丝将梁捆绑在柱子上，以防止产生倾倒。

2．吊车梁的校正与最后固定

吊车梁的校正一般在厂房全部结构安装完毕，并经校正和最后固定后进行。校正的内容与柱子相同，即平面位置、标高和垂直度。梁的标高已在基础杯口底调整时基本完成，如仍存在误差，可在铺设轨道时，在吊车梁的顶面抹一层水泥砂浆找平。主要的是垂直度和平面位置的校正。

(1)垂直度的校正

吊车梁垂直度的校正用靠尺、线锤进行检查。T型吊车梁测其两端的垂直度，鱼腹式吊车梁测其跨中两侧的垂直度，吊车梁垂直度的允许偏差为5mm。如果偏差超过规定值，需在吊车梁底端与柱牛腿面之间垫上斜垫块加以校正，每处垫铁不得超过3块。

(2)平面位置的校正

吊车梁平面位置的校正，主要包括直线度(即使同一纵轴线上各梁的中线在一条直线上)和轨距(即两列吊车梁中间之间的距离)两项，常用的方法有通线法和仪器放线法等。

通线法是一种简单易行的校正方法，是根据柱子的定位轴线，在厂房两端地面上定出吊车梁定位轴线的位置，并打下木桩，用经纬仪先将厂房两端的4根吊车梁位置校准，并用钢尺校核轨距，然后在4根已校正的吊车梁上设立高度约200mm的支架，并根据吊车梁的定位轴线拉钢丝通线，同时悬挂一定重物拉紧，以此来检查并校正各根吊车梁的中心线，如图7－37所示。

图7－37 通线法校正吊车梁的平面位置

1－钢丝通线；2－梁端支架；3－经纬仪；4－木桩；5－柱子；6－吊车梁

仪器放线法是在柱列边设置经纬仪，逐根将杯口上柱子的吊装准线投射到吊车梁顶面处的柱身上，并做出标志，若标志线至柱定位线的距离为a，则吊装准线标志到吊车梁定位轴线的距离为λ－a(λ为柱定位轴线到吊车梁定位轴线之间的距离)，λ－般取为750mm。可据此逐根拨正吊车梁的中心线，并检查两列吊车梁之间的轨距是否符合要求。仪器放线法校正吊车梁如图7－38所示。

图7－38 仪器放线法校正吊车梁的平面位置

1－经纬仪；2－标志；3－柱子；4－柱基础；5－吊车梁

吊车梁校正合格后，立即按设计图的要求用电焊焊牢，进行最后的固定，并在吊车梁与柱子的空隙处填筑细石混凝土。

(三)屋架的吊装

单层工业厂房的钢筋混凝土预制屋架，为一种杆件式组成的构件，也是厂房吊装施工中难度最大的构件。屋架的吊装主要包括屋架的绑扎，屋架的扶直与排放，屋架的吊升、对位与临时固定，屋架的校正与最后固定等工序。

1．屋架的绑扎

屋架的绑扎点应选在上弦的节点处，应当做到左右对称，绑扎中心(各支吊索内力的合力作用点)必须在屋架的重心之上，吊索的布置必须使起重机的吊钩位于屋架正中。绑扎点的数量、位置与屋架的形式及跨度有关，一般由设计计算确定。

屋架在翻身扶直时，吊索与水平线的夹角不宜小于60°；吊装时不宜小于45°，以避免屋架承受过大的横向压力。必要时，为减少屋架的起吊高度及横向压力，可采用横吊梁吊升。屋架翻身和吊装的几种绑扎方法如图7－39所示。

图7－39 屋架绑扎的方式

(a)跨度≤18m时；(b)跨度＞18m时；(c)跨度≥30m；(d)三角形组合屋架

在屋架吊升的过程中，其两端也要设溜绳控制，以防止屋架离开地面后在空中转动时与柱子碰撞。当屋架跨度小于或等于18m时，可采用两点绑扎；当屋架跨度大于18m时，可采用四点绑扎；当屋架的跨度大于或等于30m时，应考虑采用横吊梁；对三角形组合屋架等刚性较差的屋架，下弦不能承受压力，在绑扎时也应采用横吊梁。

2．屋架的扶直与排放

钢筋混凝土屋架和预应力混凝土屋架，一般是在施工现场平卧叠层浇筑制作。由于屋架是平面受力构件，其侧向刚度比较差，扶直时在自重作用下易使屋架产生平面外弯曲，部分杆件将改变受力状态，特别是上弦杆极易扭曲开裂，所以必须采取相应的加固措施，必要时还应进行吊装应力验算。在扶直屋架时，由于起重机与屋架的相对位置不同，可分为正向扶直和反向扶直。

(1)正向扶直

正向扶直是指起重机位于屋架下弦的一侧，吊钩对准上弦的中点，收紧吊钩并使屋架脱模，然后缓慢进行升钩、升高起重臂，逐渐使屋架平面绕下弦旋转成直立状态，如图7－40a所示。

(2)反向扶直

反向扶直是指起重机位于屋架上弦的一侧，吊钩对准上弦的中点，收紧吊钩并使屋架脱模，然后缓慢进行升钩、降低起重臂，逐渐使屋架平面绕下弦旋转成直立状态，如图7－40b所示。

图7－40 屋架的扶直方式

(a)正向扶直；(b)反向扶直(虚线表示屋架排放的位置)

以上两种扶直方式的最大不同点在于：正向扶直为升高起重臂，而反向扶直为降低起重臂，升高起重臂比降低起重臂易于操作，安全性好，所以应尽可能采用正向扶直方式。

屋架扶直后应立即排放就位，排放位置、方向、间距、顺序、占地范围、预埋件位置等，应事先在施工平面图中考虑并确定，使之满足屋架吊装的需要。屋架的就位分为同侧就位和异侧就位。当屋架的预制位置与就位位置在起重机开行路线的同一侧时，称为同侧就位；当屋架的预制位置与就位位置在起重机开行路线的两侧时，称为异侧就位。

3．屋架的吊升、对位与临时固定

屋架一般采用单机吊升，只有当屋架跨度大或重量大时，才采用双机抬吊。吊升中应使下弦尽量保持水平，整个屋架保持垂直，吊升的速度要缓慢、均匀，不得出现突然停机和转向，也不得与柱子碰撞。

在吊装屋架的开始，先将屋架吊离地面500mm左右，然后将屋架转至吊装位置的下方，升钩将屋架提升超过柱顶约300mm，再用溜绳旋转屋架使其对准柱顶，然后将屋架缓缓降至柱顶，进行对位。

屋架对位以事先用经纬仪投放到柱顶的轴线为准，使屋架端部两个方向的轴线与柱顶轴线重合。

对位完毕后，立即进行临时固定。第一榀屋架的固定是整个屋架固定的关键，通常是用4根缆风绳从两边将屋架拉牢，有时也可将屋架与抗风柱连接作为临时固定。第二榀屋架则用工具式支撑临时固定在第一榀屋架上，以后各榀屋架的临时固定，也是用工具式支撑撑牢于前一榀屋架上，如图7－41所示。当屋架经校正，最后固定并安装了若干块大型屋面板后，才可将支撑取下。

4．屋架的校正与最后固定

屋架的校正主要是检查其垂直度是否符合要求。垂直偏差可用经纬仪或线锤检查，用工具式支撑进行校正。

在用经纬仪检查屋架的垂直偏差时，在屋架上安装3个卡尺，一个安装在上弦中点的附近，另两个分别安装在屋架的两端。自屋架的几何中心向外量出500mm，在卡尺上做上标志。然后在距屋架定位轴线同样距离(500mm)处设置经纬仪，用其检查3个卡尺上的标志是否在同一垂直而上，如图7－41所示。

图7－41 屋架的临时固定与校正

1－工具式支撑；2－卡尺；3－经纬仪

在用线锤检查屋架的垂直偏差时，也同样在屋架上安装3个卡尺，卡尺上标志至屋架几何中心线的距离取300mm。在两端头卡尺的标志间连一通线，自屋架顶卡尺的标志处向下挂线锤，通过观察垂线与水平方向通线是否接触，检查3个卡尺标志是否在同一垂直面上。

如果发现屋架的垂直偏差超过规定值，可通过转动工具式支撑撑脚上的螺栓进行纠正，并在屋架两端的柱顶垫入合适的斜垫铁。屋架安装的垂直偏差不宜超过屋架高度的1／250。屋架校正完毕，立即用电焊进行最后固定。屋架固定后，起重机才可脱钩。

(四)天窗架和屋面板的吊装

天窗架可以与屋架组装后一起绑扎吊装，也可以单独进行吊装。天窗架采用单独吊装时，应在天窗架两侧的屋面板吊装后进行，其吊装方法与屋架基本相同，校正时也可用工具式支撑进行。

屋面板在预制时设有预埋吊环，用带钩的吊索钩住吊环即可吊装。在屋面板吊装施工中，为充分利用起重机的起重能力，加快吊装施工进度，可采用一次同时吊几块屋面板的办法，吊装时使几块屋面板间用索具串挂在一起。

屋面板的吊装顺序应由两边檐口左右对称地逐块铺向屋脊，以避免施工中屋架受荷不均匀，屋面板安装就位后，应立即用电焊固定。每块屋面板至少有3点与屋架或天窗架焊牢，并且确保焊缝的质量。