装配式框架结构吊装资料

6.4 装配式框架结构吊装

6.4.1 吊装方案

多层装配式框架结构吊装的特点是：房屋高度大而占地面积较小，构件类型多、数量大、接头复杂、技术要求较高等。因此，在考虑结构吊装方案时，应着重解决吊装机械的选择和布置、吊装顺序和吊装方法等问题。其中，吊装机械的选择是主导的环节，所采用的吊装机械不同，施工方案亦各异。现就采用自行式塔式起重机、履带式起重机和自升式塔式起重机的吊装方案，分别简述如下。

6.4.1.1 采用自行式塔式起重机中装方案

（1）起重机的选择

自行式塔式起重机在低层装配式框架结构吊装中使用较广。其型号选择，主要根据房屋的高度与平面尺寸，构件重量及安装位置，以及现有机械设备而定。选择时，首先应分析结构情况，绘出剖面图，并在图上注明各种主要构件的重量Q，及吊装时所需的起重半径R；然后根据起重机械性能，验算其起重量、起重高度和起重半径是否满足要求（图6.61）。

当塔式起重机的起重能力用起重力矩表示，应分别计算出吊主要构件所需的起重力矩，即Mi=QiRi(kN·m)，取其最大值作为选择依据。

（2）起重机的布置

起重机的布置，一般有以下四种方案（图6.62）。

图6.61 塔式起重机工作参数计算简图图6.62 塔式起重机布置方案

(a)、(b)单侧布置；(c)双侧布置；(d)跨内单行布置

①单侧布置（图6.62(a)、(b)）

当房屋宽度小，构件重量较轻时常采用单侧布置。此时，其起重半径R应满足：

式中b－房屋宽度（m）；

a－房屋外侧至塔轨中心线距离（a=3～5m）。

此种布置的优点是轨道长度较短，并在起重机的外侧有较宽的构件堆放场地。

②双侧布置（图6.62（c））

适用于房屋宽度较大或构件较重的情况下。起重半径应满足：

若吊装工程量大，且工期紧迫时，可在房屋两侧各布置一台起重机；反之，则可用一台起重机环形吊装。

③跨内单行布置（图6.62（d））

这种方案往往是因场地狭窄，在房屋外侧不可能布置起重机，或由于房屋宽度较大、构件较重时才采用。其优点是可减少轨道长度，并节约施工用地。缺点是只能采用竖向综合安装，结构稳定件差；构件多布置在起重半径之外，需增加二次搬运；对房屋外侧围护结构吊装也较困难；同时房屋的一端还应有20～30m的场地，作为塔吊装折之用。

④跨内环形布置

当房屋较宽、构件较重、起重机跨内单行布置不能起吊全部构件，而受场地限制又不可能跨外环形布置时，则宜采用跨内环形布置。

（3）预制构件现场布置

构件的现场布置是否合理，对提高吊装效率、保证吊装质量及减少二次搬运都有密切关系。因此，构件的布置也是多层框架吊装的重要环节之一。其原则是：

①尽可能布置在起重半径的范围内，以免二次搬运；

②重型构件靠近起重机布置，中小型则布置在重型构件外侧；

③构件布置地点应与吊装就位的布置相配合，尽量减少吊装时起重机的移动和变幅；

④构件迭层预制时，应满足安装顺序要求，先吊装的底层构年在上，后吊装的上层构件在下。

图6.63 使用塔式起重机吊装柱的布置方案

(a)平行布置；(b)倾斜布置；(c)垂直布置

柱为现场预制的主要构件，布置时应先予考虑。其布置方式，有与塔式起重机轨道相平行、倾斜及垂直三种方案（图6.63）。平行布置的优点是可以将几层柱通长预制，能减少柱接头的偏差。倾斜布置可用旋转法起吊，适用于较长的柱。当起重机在跨内开行时，为了使柱的吊点在起重半径范围内，柱宜与房屋垂直布置。

图6.64所示是塔式起重机跨外环形吊装一幢五层房屋框架结构的构件布置方案。全部柱分别在房屋两侧预制，采用两层叠浇，紧靠塔式起重机轨道外侧倾斜布置。为了减少柱的接头和构件数量，将五层框架柱分两节预制。梁、板和其他构件由工厂预制，用汽车运入现场，并配一台汽车式起重机卸车和堆放在柱的外侧。这个布置方案的特点是：重构件（柱）布置靠近起重机，梁、板等轻型构件布置在外边，这样能充分发挥起重机的能力，柱的起吊也较方便；全部构件均能位于起重机的有效工作范围内；房屋内部和塔式起重机轨道内均不布置构件，有利于文明施工。但该方案要求房屋两侧有较宽的场地。

图6.64 塔式起重机跨外环行构件布置

1-塔式起重机；2-柱预制场地；3-梁板堆放场地；4-汽车式起重机；5-载重汽车；6-临时道

路

采用自行式塔式起重机吊装框架结构的优点是：它具有较大的有效安装空间，起重臂不致与已吊装好的构件相碰，且服务范围大，有利于分层分段吊装；塔式起重机吊装效率高，不但能吊装所有的构件，同时还能吊运其他建筑材料；构件的现场布置亦较灵活等。但其缺点是折装费工，需铺轨道。因此，当房屋高度不大时，则宜采用履带式、轮胎式或汽车式起重机进行吊装。

6.4.1.2 采用履带式起重机吊装方案

履带式起重机重量大、移动灵活，故在装配式框架吊装中亦常采用，尤其是当建筑平面外形不规则时，更能显示其优点。但它的起重高度和起重半径均较小，起重臂易碰到已吊装的构件，只能吊装四层以下的房屋。也可采用履带式起重机吊装底层柱，用塔式起重机吊装梁板及上层柱，这样可充分发挥这两种机械的性能，提高吊装效率。

履带式起重机的开行路线，有跨内开行和跨外开行两种。当构件重量较大时常采用跨内开行，采用竖向综合吊装方案，将各层构件一次吊装到顶，起重机由房屋一端向另一端开行。如采用跨外开行，则将框架分层提高吊装效率。

履带式起重机的开行路线，有跨内开行和跨外开行两种。当构件重量较大时常采用跨内开行，采用竖向综合吊装方案，将各层构件一次吊装到顶，起重机由房屋一端向另一端开行。如采用跨外开行，则将框架分层吊装，起重机沿房屋两侧开行。

由于框架的柱距较小，一般起重机在一个停点可吊两要柱，柱的布置则可平行纵轴线或斜向纵轴线。

图.65所示是履带式起重机跨内开行吊装一幢两层三跨框架结构的构件布置图，柱斜向布置在中跨基础旁，两层叠浇。起重机在两个边跨开行。梁板布置在房屋两外侧，位于起重机有效工作范围内。

图6.65 履带式起重机跨内开行构件布置

1-履带式起重机；2-柱的预制场地；3-梁、板堆场

6.4.1.3 采用自升式塔式起重机吊装方案

对于高层装配式建筑，由于高度较大，只有采用自升式塔式起重机才能满足足起重高度的要求。

自升式塔式起重机可布置在房屋内，随着房屋的升高往上爬升；亦可附着在房屋外侧。布置时，应尽量使建筑平面和构件堆场位于起重半径范围内。图6.66所示为某10层公寓采用自升式塔式起重机的施工平面布置。考虑到构件堆放位于房屋南侧，故该机的安装位置稍偏南。由于在起重半径内的堆场不大，因此除壁板、楼板考虑一次就位外，其他构件均需二次搬运，在附近设中间转运站，现场有一台履带式起重机卸车。也可采用随运随吊的方案，以免二次搬运。

6.4.2 安装方法

多层框架结构的安装方法，也可分为分件安装法与综合安装法两种。

6.4.2.1 分件安装法

根据其流水方式不同，又可分为分层分段流水安装法和分层大流水安装法。

图 6.66 自升塔式起重机吊装框架结构

1-自升式塔式起重机；2-墙板堆放区；3-楼板堆放区；4-柱、梁堆放区；5-运输道路

分层分段流水安装法（图6.67），就是将多层房屋划分为若干施工层，并交每一施工层再划分若干安装段。起重机在每一段内按柱、梁、板的顺序分次进行安装，直至该段的构件全部

安装完毕，再转移到另一段去。待一层构件全部安装完毕，并最后固定后，再安装上一层构件。

图6.67 分件安装法

（图中1、2、3……为安装顺序）

施工层的划分，则与预制柱的长度有关，当柱子长度为一个楼层高时，以一个楼层为一施工层；为二个楼层高时，以二个楼层为一施工层。由此可见，施工层的数目越多，则柱的接头数量多，安装速度就慢。因此，当起重机能力满足时，再安装上一层构件。

施工层的划分，则与预制柱的长度有关，当柱子长度为一个楼层高时，以一个楼层为一施工层；为二个楼层高时，以二个楼层为一施工层。由此可见，施工层的数目越多，则柱的接头数量多，安装速度就慢。因此，当地重要能力满足时，应增加柱子长度，减少施工层数。安装段的划分，主要应考虑；保证结构安装时的稳定性；减少临时固定支撑的数量；使吊装、校正、焊接各工序相互协调，有足够的操作时间。因此，框架结构的安装段一般以4～8个节间为宜。

这种安装法的优点是：构件供应与布置较方便；每次吊同类型的构件，安装效率高；吊装、校正、焊接等工序之间易于配合。其缺点是起重机开行路线较长，临时固定设备较多。

分件安装法是框架结构安装最常采用的方法。其优点是容易组织吊装、校正、焊接、灌浆等工序相互协调，有足够的操作时间。因此，框架结构的安装段一般以4～8个节间为宜。

这种安装方法的优点是：构件供应与布置较方便；每次吊同类型的构件，安装效率高；吊装、校正、焊接等工序之间易于配合。其缺点是起重机开行路线较长，临时固定设备较多。

分层大流水安装法与上述方法不同之处，主要是在每一施工层上勿须分段，因此，所需临时固定支撑较多，只适于在面积不大的房屋中采用。

分件安装法是框架结构安装最常采用的方法。其优点是容易组织吊装、校正、焊接、灌浆等工序的流水作业；易于安排构件的供应和现场布置工作；每次均吊装同类型构件，可提高安装速度和效率；各工序操作较方便安全。

6.4.2.2 综合安装法

根据所采用吊装机械的性能及流水方式不同，又可分为分层综合安装法与竖向综合安装法。分层综合安装法（图6.68(a)），就是将多层房屋划分为若干施工层，起重机在每一施工层中只进行一次，首先安装一个节间的全部构件，再依次安装第二节间、第三节间等。待一层构件全部安装完毕并最后固定后，再依次按节间安装上一层构件。

竖向综合安装法，是从底层直至顶层把第一节间的构件全部安装完毕后，再依次安装第二节间、第三节间等各层的构件（图6.68（b））。

6.4.3 柱的吊装与校正

各层的截面应尽量保持不变，以便于预制和吊装。柱的长度一般以1～2层楼高为一节，也可

以3～4层为一节。当采用塔式起重机进行吊装时，柱长以1～2层楼高为宜；对4～5层框架结构，若采用履带式起重机吊装，柱长则采用一节到顶的方案。柱与柱的接头宜设在弯矩较小的地方或梁柱节点处，每层楼的柱接头应设在同一标高上，以便统一构件的规格，减少构件型号。

框架柱由于长细比过大，吊装时必须合理选择吊点位置和吊装方法，以避免产生吊装断裂现象。在一般情况下，当柱长在10m以内时，可采用一点绑扎和旋转法起吊；对于14～20m的长柱，则应采用两点绑扎起吊，并应进行吊装验算。

柱的校正应按2～3次进行，首先在脱钩后电焊前进行初校；在柱接头电焊后进行初校；在柱接头电焊后进行第二次校正，观测焊接应力变形所引起的偏差。此外，在梁和楼板安装后还需检查一次，以消除焊接应力和荷载产生的偏差。柱在校正时，力求下节柱准确，以免导致上层柱的积累偏差。但当下节柱经最后校正仍存在偏差，若在允许范围内可以不再进行调整。在这种情况下吊装上节柱时，一般可使上节柱底部中心线对准下节柱顶部中心线和标准中心线的中点（图6.69），即a/2处，而上节柱的顶部，在校正时仍以标准中心线为准，以此类推。在柱的校正过程中，当垂直度和水平位移有偏差时，若垂直度偏差较大，则应先校正垂直度，后校正水平位移，以减少柱顶倾覆的可能性。柱的垂直度允许偏差值H/1000（H为柱高），且不大于10mm，水平位移允许在5mm以内。

对于细而长的框架柱，在阳光的照射下，温差对垂直度的影响较大，在校正时，必须考虑温差的影响，其措施有以下几点：

（1）在无阳光影响的时候（如阴天、早震、晚间）进行校正。

（2）在同一轴线上的柱，可选择第一根柱（称标准柱）在无温差影响下精确校正，其余柱均以此柱作为校正标准。

（3）预留偏差（图6.70）。其方法是在无温差条件下弹出柱的中心线，在有温差条件下校正

l/2处的中心线，使其与杯口中心线垂直（图6.70（a）），测得柱顶偏移值为；再在同方向将柱顶增加偏移值（图6.70（b））,当温差消失后该柱回到垂直状态（图6.70(c)）。

图6.69 上下节柱校正时中心线偏差调整图6.70 柱校正预留偏差简图

a-下节柱顶部中心线偏差；b-柱宽

6.4.4 构件接头

在多层装配式框架结构中，构件接头的质量直接影响整个结构的稳定和刚度，必须加以充分重视。

柱的接头类型有榫接头、插入接和浆锚接头三种。

榫式接头（图6.71），是上下柱预制时各向外伸出一定长度（不小于25d）的钢筋，上柱底部带有突出的榫头，柱安装时使钢筋对准，用剖口焊焊接，然后用比柱混凝土强度等级高25％的细石混凝土域膨胀混凝土浇筑接头。待接头混凝土达到75％强度等级后，再吊装上层构件。

榫式接头，要求柱预制时最好采用通长钢筋，以免钢筋错位难以对接；钢筋焊接时，应注重焊接质量和施焊方法，避免产生过大的焊接应力造成接头偏移和构件裂缝；接头灌浆要求饱满密实，不致下沉、收缩而产生空隙或裂纹。

浆锚接头（图6.72），是在上柱底部外伸四根长300～700mm的锚固钢筋；下柱顶部预留四个深约350～750mm、孔径约（2.5～4）d（d为锚固筋直径）的浆锚孔。接头前，先浆浆锚孔清洗干净，并主入快凝砂浆；在下节柱的顶面满铺10mm厚的砂浆；最后把上柱锚固筋插入孔内，使上下柱连成整体。也可采用先插入锚固筋，然后进行灌浆或压浆工艺。

图6.71 榫式接头图6.72 浆锚接头图6.73 插入式接头

1-上柱；2-上柱榫头；3-下柱；1-上柱；2-上柱外伸锚固钢筋1-榫头纵向钢筋；

4-剖口焊；5-下柱外伸钢筋；6-砂浆；3-浆锚孔；4-下柱

7-上柱外伸钢筋；8-后浇接头混凝土

插入式接头（图6.73），是将上节柱做成榫头，下节柱顶部做成杯口，上节柱插入杯口后，用水泥砂浆灌实成整体。此种接头不用焊接，安装方便，但在偏心受压时，必须采取构造措施，以防受拉边产生裂缝。

至于装配式框架中梁与柱的接头，则视结构设计要求而定，可以做成刚接，也可做成铰接。接头的形式有明牛腿式梁柱接头、暗牛腿式梁柱接头、齿槽式梁柱接头和浇筑整体式梁柱接头。其中明牛腿式的铰接接头和浇筑整体式的刚接接头，其构造、制订简单，施工方便，故应用较广。