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吊装施工
第五章吊装施工
5．1构件吊装工艺
吊装作业的基本操作方法包括构件的绑扎和各种搬动构件的方法。
构件吊装施工一般要经过绑扎、起吊、就位、临时固定、校正和最后固定等工序。
由于吊装施工的工作范围很广，施工条件又各不相同，因此，操作方法必须根据吊装构件的特点，安装工程的要求，工具设备和技术力量等条件，认真选择。
5．1．1绑扎
绑扎是用吊索、卡环等索具将构件捆绑并与起重机吊钩系起来以便起吊。
通常事先在构件的适当位置预埋钢筋吊环，直接用索具钩挂，方便快速。
绑扎应证构件在起吊过程中不致发生永久变形、滑脱、晃动、冲击、倾翻和断裂。
绑扎本身应牢固可靠、简便、解脱快速。
1．绑扎吊索的原则
各吊点吊索作用力的合力作用点，称为绑扎中心。
要掌握好绑扎中心与构件的重心的相对位置，当绑扎中心在重心之上，并同在一条铅垂线时，则构件可平稳上升；当绑扎中心在构件重心轴的一侧时，则构件可朝另一侧翻身转动。
要注意空间力系的平衡，起吊离地时才能平稳。
2．不同构件的绑扎法
不同构件的绑扎法如下：
（1）对于细长排架、柱杆、拱梁等构件的绑扎、宜采用多吊点法，使构件受力均匀、吊装平顺。
图5—23所示为排架和拱梁的多点吊法，并用示意图介绍其走丝。
排架采用两台卷扬机起吊、起重索走丝分两部分；拱梁用一台卷扬机起吊，当吊点、绳索水平夹角已定时，走丝能调整力的大小。
（2）吊装大型钢筋混凝土构件时，常采用专门的吊架。
图5—24所示为几种常用的吊架型式。
其中图5—24（a）为横吊梁吊装大跨度预应力桁架，它能降低吊索高度，并能有效地减少吊装中产生的水平挤压力。
吊梁两端装有平衡滑轮，可使多个吊点受力均匀。
图5—24（b）蝴蝶铰吊梁。
当使用两套起重滑车组抬吊构件时，它能消除因滑车上行速度不同而引起的构件倾斜和受力不均匀现象。
图5—24（c）为吊框，可根据构件大小用硬木或型钢制成。
吊框用于钩挂构件，既可使构挂平衡上升，又可消除倾斜吊索对构件的水平压力，防止吊升过程中构件发生压弯破坏。
对于槽形薄壳的吊装，应特别注意防止水平挤压力；除上述措施外，还应在槽内设置木撑加固。
（3）拱形构件一般是受压为主的压弯构件
在吊装和运输过程中，应防止受拉变形开裂。
对于短而轻的拱肋，可采用两个吊点，位置应靠近两端（
0.18—
0.19）L（L为构件长）处，吊点的连线应在拱肋弯曲平面重心轴以上，以保持起吊时平衡。
拱段较长而高度较小的拱肋，常采用四吊点，并在每两个吊点间设平衡滑车，改善受力条件，采取各种临时加固措施，如托架、拉撑杆、拉绳等。
（4）对于厂房建筑物的梁，大板和屋架的绑扎，吊索应绑扎在屋架节点上或靠近节点，吊索的水平夹角，翻身不宜小于60°，起吊不宜小于45，绑扎中心必须在屋架重心之上。
5．1．2升起
当吊装的构件不需水平移动或水平移动很小，而只需升起就地安装时，可采用吊升和顶升方法。
吊升的方法很多，不仅可以利用各种起重机械，也可用简单的拔杆和链条滑车，对要求升起高度不大的笨重物体，可采用千斤顶。
5．1．3移行
短距离搬运较重物体，一般采用滚移法。
采用滚移法时，可在重物下面安装上、下两条滚道和滚柱，使重物随滚道间的滚柱转动而移动。
滚移的牵引力按下式估算：
F=5f.Q/D（5—3）
式中：
F—（喇牵引力，kN；
f——滚动磨擦系数、钢滚柱为
0．05，木滚柱为
0．08；
Q——构件重量，kg；
D——滚柱直径，cm。
5．1．4翻转
有些混凝土构件，如U形薄壳渡槽，拱肋和桁架等，在预制时往往是倒置或平放的，吊装前必须翻转90°或180°，构件翻转的方法很多，一般有地面翻转和吊空翻转两种。
地面翻转渡槽槽身方法是在两端端肋的一侧各绑一个木杆，木杆上端用钢丝绳并通过平衡滑车与布置在两侧的卷扬机相连，卷扬机一松一紧，就可使槽身翻转900
，然后转动木杆重新绑在两端端肋顶面，再翻90°即成。
此法可使槽身受力均匀，不致受扭。
空中翻转可采用两根拔杆，也可采用缆式起重机。
槽身翻转时，可采用双吊点或四吊点。
拴绳一边长一边短，短绳提升，长绳下降。
槽身就翻向拴长绳的一边，翻转可以一次完成。
对于长而重的槽身，也可分两次翻转，翻转时紧贴槽身的拴绳由折线变成直线，容易发生冲击现象。
故长短绳都要有足够的长度，使拴绳夹角小一些，以减少冲击。
5．1．5转起
对于截面小而长大的构件，如柱、排架等，常用转起法整体吊装。
转起的具体操作与拔杆的竖立相同。
5．2吊装施工安全技术
吊装施工中不安全的因素很多、稍有不慎，就会导致人身和结构的安全事故，为了保证吊装施工质量和安全，在吊装前应充分做好一切准备工作，在操作过程中应高度重视安全操作技术。
安全操作注意事项：
1．起吊前，应由专人负责检查所吊构件的绑扎情况（包括吊点数量和位置），经检查合格后，方可起吊。
试吊时，应先起吊10～15cm，检查起重机械的稳定性、制动灵活性及绑扎牢固情况，经确定情况正常，方可继续提升。
2．起吊构件应均匀平稳的起落，避免冲击现象。
严禁构件在空中停留或整修。
3．构件就位后，必须切实放稳，做好接头或临时固定。
4．吊装工作区域，应禁止非工作人员人内。
起吊构件下面，不得站人或通行。
起重机停止工作时，吊钩不得悬挂构件，吊钩必须升到高处，以免摆动伤人。
5．吊装人员必需戴安全帽和手套，高空作业人员上下应尽量用吊篮和爬梯，禁止双层作业。
在六级以上的大风、暴雨、打雷和大雾天气，应停止露天高空吊装作业。
6．用绞车提升构件时，工作前必须检查制动装置。
工作完毕后，手摇绞车应取下摇柄。
钢丝绳在卷筒上最少要留2～3圈末端要系结牢固。
7．每天上班前及起吊过程中，应有专人负责检查吊装设备、索具和地锚等是否有松劲和损坏现象。
8．吊装人员必须熟悉通讯联络信号。
应有专人负责指挥起重机、卷扬机、绞磨等进行工作，做到统一指挥，步调一致。
5．3装配式渡槽施工
近年来，渡槽较为广泛地采用了预制装配式结构。
在吊装方法上，由分块吊装走向整体吊装，构件重由几吨、几十吨发展到几百吨，吊装构件跨度由十米到几十米甚至可达百余米。
吊装设备由木拔杆发展到钢塔架、简易缆机，从而使吊装方法多样化。
渡槽广泛采用“轻、强、巧、薄”的预制构件。
它与现浇式渡槽比较有以下特点：
钢筋混凝土构件提前分散预制，与导流排水、基坑开挖等平行作业；绝大部分混凝土工程在地面施工，免除了繁杂支模，脚手架和高空现浇施工；施工的关键是构件的起吊安装。
从而可以简化施工程序，缩短工期，提高施工质量，减轻劳动强度，能节省大量木材、资金和劳力。
装配式渡槽施工包括预制和吊装两个施工过程。
5．3．1施工场地布置
根据施工方案，确定场地布置，既要有利于吊装，又便于预制，易于管理，方便生活。
1．按设计进行定线放样，在轴线两侧进行布置，划分施工区，辅助企业和仓库区、生活管理区等，保证施工方便、生活方便。
2．预制构件尽可能靠近安装地点。
3．制备混凝土的拌合站、生料和熟料以及钢筋加工生产线等要安排恰当，减少器材转运和提升等中间环节。
4．辅助企业、仓库、预制场地和吊装路线，场内交通要合理布置。
5．做好供电、供水和排水工作。
6．施工场地要少占耕地。
5．3．2构件预制
1．排架的预制
排架是渡槽的支承构件，一般选择靠近槽址的场地预制，预制方法有地面立模和砖土胎模两种。
（1）地面立模：
在乎坦夯实的地面上，按排架形状放样定位，用配比为1：
3：
8的水泥粘土砂浆抹面，厚约
0．5—
1．0cm，压抹光滑作为底模。
立上侧模后，涂刷脱模剂，安装钢筋，即可浇筑混凝土。
当混凝土强度达到25X105Pa以上时，可拆除模板。
拆模后，当混凝土强度达到70％后，即可移出存放，以便重复利用场地。
（}）砖土胎模：
底模和侧模均采用砖砌或夯实土做成，与构件接触面用水泥粘土砂浆抹面，并涂上脱模剂，即可绑扎钢筋浇制构件。
在多雨季节，使用土模应做好四周排水工作。
高度在15m以上的排架，如受起重设备能力的限制，可以采用榫接，分段预制。
预制时，在榫接处的两端增焊一段角钢和钢板。
为了在空中拼接方便和易于对准，要求接头上下端的钢板紧密交错接合，角钢和纵筋均要保持在一条直线上。
因此，钢筋先是整体绑扎，浇混凝土时，在接头处用木板隔开，待混凝土达到一定强度，即可锯断纵筋，用千斤顶将排架顶开，以备分段吊装。
吊装时，先吊下段排架，定位固定后，再起吊上段排架。
当榫接校正后，将榫接处上下端角钢、钢板分别焊接，即可拆除吊索。
榫接外的二期混凝土可以在槽身吊装就位后浇筑。
为防止混凝土的干缩裂缝，最好采用矾土膨胀水泥或在普通水泥中掺人万分之零点五的铝粉。
2．槽身的预制
槽身预制有整体预制和分块预制两种。
“U”形槽身多为分跨整体预制；矩形槽身可以整体预制，也可以分块预制，须根据起重设备的起重能力而定。
U形薄壳梁式槽身的预制有正置和反置两种浇筑方式。
正置浇筑是槽口向上，其优点是内模拆除方便，吊装时不须翻身，但底部混凝土不易捣实，适用于大型渡槽或槽身不便翻身的情况。
反置浇筑是槽口向下，其优点是容易捣实，混凝土质量易保证，拆模时间短，模板周转快，缺点是增加了槽身翻转工序，一般采用的木内模有折合式，活动支撑式等，外模也可用活动支撑式。
活动支撑式内模架立时，内模可一次立好，外模随混凝土浇筑面上升，在外架上逐步架立.在施工实践中，群众利用当地材料还创造了多种型式的内、外模，如泥模和砖模等。
对于跨数不多的渡槽，槽身预制常采用砖泥材料制模。
以下着重介绍钢丝网水泥U形槽身的一般预制方法。
钢丝网水泥U形槽身是用冷拔钢丝（直径lmm左右）编成10X10mm的网格为骨架，用高标号水泥砂浆抹制而成。
施工程序包括立模、铺网、绑扎钢筋、浇制、养护涂料和接缝处理等。
钢丝网可选定型产品，也可自制。
（1）立模：
模板是设一面（设内模须反置浇制，如设外模则正置浇制，只要把外模去掉，即可用内模反置抹制钢丝水泥槽身。
（2）铺网扎筋：
先在模板上标注铺网布筋位置，再分层铺设钢丝网和钢筋，铺设顺序可由槽中开始向两端展开，做到层层平顺，紧直无起伏现象。
保护层一般采用垫筋法，即用直径3—4mm冷拔钢丝作为垫筋，间距20—30cm，交错排列，一端伸出槽外。
抹浆时，边抹边抽出垫筋。
网的搭接长度不小于10倍网格。
各层搭接位置应错开。
搭接处用20#～24#铅丝绑扎，间距10—20cm成梅花形排列。
所有铅丝头都要嵌入网内。
纵筋的两端弯钩，应与支座钢筋骨架点焊接连成整体。
（3）浇制：
浇制是保证槽身质量的重要环节之一。
浇制次序，对反置槽身，应先浇制槽身砂浆，然后浇筑边梁和支座混凝土（横拉梁事先预制）。
抹压次序一般都是先下后上，由两端向中间合拢，最后压实抹光，一次完成。
浇制时不得踩压钢丝网面。
浇制的砂浆，要求采用标号为525号以上的高标号水泥，用量为700～800kg／m，砂的平均粒径为
0.3～
0.5mm，最大料径不得超过
2.5～
3.0mm，灰砂比为1：
1．5—1：
1．7，水灰比为
0．35～
0．4。
砂浆要随拌随用，并应根据当时的温度、湿度和风力情况及时调整砂浆的稠度，以保证砂浆强度不变。
抹压砂浆尽可能用振动器配合进行，保证使每个网格都能填满密实。
人工抹压时可先用木擦板压实，抹平，把多余水分压出，再用钢泥镘抹光。
一般要求反复抹压4～6次，直到砂浆表面没有泌水现象及平整光滑为止。
（4）养护：
钢丝网水泥槽身的养护，一般采用搭设临时棚架盖塑料薄膜护罩的方法。
必要时，通过蒸气养护，使罩内温度保持在15～20℃，相对湿度约90％，在砂浆终凝后，可洒水养护14天，并经常保持湿润状态。
（5）涂料：
钢丝网水泥槽身的保护层很薄，除施工中要严格控制其厚度外，还可在槽身表面加刷涂料，以保护钢筋网不受锈蚀，提高其抗渗性和耐久性。
常用的涂料有两种：
一种为H04—3环氧沥青漆，它是由环氧树脂、煤焦沥青，颜料、填充料及有机溶剂等配制而成。
使用时，涂料与固化剂按7：
1比例充分搅拌均匀，随调随用，并需在两小时内用完，它的固化随气温降低而减慢，粘度变稠，故应在10℃以上气温时施工为宜。
另一种为聚苯乙烯，它是由苯乙烯原焦油熬炼至200～280℃再冷却至10℃左右，加轻溶剂油溶解，外加石粉、颜料搅拌成涂料。
它要求在1～2天内用完，过期影响质量。
涂料一般可涂刷两层，底层要薄，石粉掺量少，使涂料易渗入槽身形成薄膜而防渗、防锈。
面层厚些，石粉掺量大，使涂料硬度增大，软化点提高，可抵抗水流冲刷和日晒，但这种涂料易燃，要注意防火。
3拱肋的预制
拱肋的预制方法有立式和卧式两种。
对于大跨度渡槽的拱肋和倒T形、槽形截面的拱肋，宜采用立式预制。
立式预制起吊运输方便，受力较好。
卧式预制的拱肋，由于翻身时侧面受力，需要增加侧向受力钢筋。
拱肋预制要求放样准确，中线必须在同一平面内，拱轴线必须按预留拱度放样。
每根拱肋应一次浇完，不留施工缝。
对大跨度拱肋，为了适应起吊能力，也可分两段预制，分段处预埋钢板，在空中就位时临时搭接构成三铰拱，浇二期混凝土封填成无铰拱。
吊环及横系梁预埋件的位置应准确无误，拱肋接头和肋座的施工质量应严格控制。
4。
预应力构件的制造
在制造装配式梁、板及柱时采用预应力钢筋混凝土结构，不仅能提高混凝土的抗裂性与耐久性，减轻构件自重，并可节省钢筋20％～40％。
制造预应力钢筋混凝土构件的方法很多，基本上可分为先张法和后张法两大类。
（1）先张法：
在浇筑混凝土之前，先将钢筋拉张固定，然后立模浇筋混凝土。
等混凝土完全硬化后，去掉张拉设备或剪断钢筋，利用钢筋弹性收缩的作用通过钢筋与混凝土间的粘结力把压力传给混凝土，使混凝土产生预压应力。
先张法施工设备包括台座、承力架，加拉螺杆和螺母、夹具等。
台座是先张法的基本设备，有槽式台座和墩式台座两种。
槽式台座可以进行蒸汽养护以加速周转，并能承受较大荷载。
承力架承受张拉力，并传给台座，张拉力是螺杆螺母的相对运动而产生的，旋转螺母丝杆就可前进或后退，螺杆的拉力通过螺母作用在承力架上。
夹具是用来固定钢筋的。
（2）后xx：
后张法就是在混凝土浇好以后再张拉钢筋。
这种方法是在构件设计配置预应力钢筋的部位，预先留出孔洞，等到混凝土达到设计强度后，再穿人钢筋进行张拉，张拉锚固后，让混凝土获得压应力，并在孔洞内灌浆，最后卸去锚固外面的张拉设备。
后张法不用台座，它直接利用构件当台座，因此它适应于大构件。
施工工序比较复杂（留孔、穿筋、灌浆），对设备要求较高，但它的预应力钢筋能按曲线布置，又能作大型构件分块预制的拼装手段。
5．3．3渡槽吊装
装配式渡槽吊装是渡槽施工中的重要环节之一。
必须根据渡槽型式、尺寸、构件重量、吊装设备能力，地形条件、施工水平及进度要求等分析比较，选择快速简便、经济合理和安全可靠的吊装方案。
5．3．
3．1xx渡槽吊装
1．排架吊装
排架吊装的方法通常有滑行法和旋转法两种。
（1）滑行法：
滑行法是由吊装机械将排架一端吊起，另一端沿地面滑行，竖直后吊离地面一定高度，再插入基础杯口中，校正位置后，即可按设计要求做好排架与基础的接头。
（2）旋转法：
排架预制时使架脚靠近基础杯口，吊装时，以起重机吊钩拉吊构件顶部使排架绕架脚施转，直立后吊起插入基础杯口，再校正、固结即可。
如在杯口一侧留出供架脚滑人的缺口，并于基础和排架适当位置预埋铰圈，则排架脚可在吊装中不离地面而滑人杯口，吊装可省力一半左右。
2．槽身吊装
槽身吊装方法很多，按起重设备架立位置的不同，可分为以下三种类型。
（1）起重机架在渡槽两侧地面上：
其优点是起重设备在地面上，组装拆卸和转移较为方便；设备立足于地面，比较稳固安全。
缺点是要求起重设备高度大，易受地形限制，特别是跨越河流水面时，起重设备的架立、移动都比较困难。
此法仅限于起重高度不大、地势较为平坦的渡槽吊装。
主要吊装方式有以下几种：
独脚拔杆吊装。
采用两台或四台独脚拔杆抬吊，简单易行。
槽身可在两排架肢柱之间预制，当槽身吊起到空中后，再安装枕头梁，然后将槽身放下落座就位。
也可使用单根能摆动的钢结构独脚拔杆吊装槽身。
扒杆用3—4m一节的钢结构用螺栓连接而成。
拔杆与底座之间采用双向铰，使拔杆能前后左右摆动，以扩大控制范围，便于槽身起吊就位。
采用两台钢结构龙门吊装槽身。
在龙门架顶部设置横梁和轨道，并装上条车，使槽身垂直起吊，来移就位。
另外还可采用悬臂拔杆、桅杆式起重机。
有条件时可选用履带式和汽车式起重机。
（2）起重设备架立在排架或槽身上：
此法不受地形限制，起重设备的高度不大，可降低设备费用。
但起重设备的组装拆卸和移动须在高空进行，比较困难。
有些吊装方法还会使已架立的排架受较大的偏心荷载，必须对排架结构进行加强。
这类吊装方法有下列几种。
槽身上设置双人字悬臂
拔杆吊装槽身可采用端进法从一岸向另一岸推进，也可以从两岸向中间推进。
采用已安装好的槽身来平衡起吊重物，故可不用或少用缆风绳。
适用于槽身断面较大，排架较高或跨越河流以及地面难以架立起重设备的情况。
排架柱顶上设置门形钢塔抬吊整体槽身采用四副门形钢塔抬吊槽身的例子。
钢塔由螺栓连接的万能杆件组成，以便重复使用。
槽身在排架中间预制，起吊后在枕梁上座落就位。
另外还可在排架顶上设置龙门架吊装槽身。
（3）起重设备架立在两岸高地上：
此法是利用两岸高地架设固定简易缆索式起重机。
当渡槽横跨峡谷，两岸地形陡峻，谷底较深，一般拔杆长度难以达到要求的吊装高度，且构件无法在河谷内预制时，采用缆机吊装尤为合适。
在肋拱渡槽的吊装中采用缆机也很普通。
5．3．
3．2拱式渡槽吊装
对于跨度较大的双曲渡槽可用缆机吊装。
双曲拱渡槽有主拱圈、横墙或排架及槽身等。
主拱圈由拱肋、拱波和横向联系等构件组成，是吊装的重点。
大跨度拱肋常分成
2、3或5段预制，而后用缆机吊装组合成拱圈，拱肋吊装基本上分为边段拱肋吊装和拱肋合龙两个阶段。
1．边段拱肋吊装
边段拱肋吊装中，首先要解决边段拱肋的悬挂问题。
用来悬吊以稳定边段拱肋的钢丝绳称扣索。
扣索的支承可以利用主索塔架、主索、槽墩或在槽墩上设置的临时扣架等。
影响扣索选择的主要因素有：
悬挂方法、扣索拉力和设备供应（扣索、收紧索、滑车及动力牵引装置）等；考虑这些因素的同时，还必须根据施工时具体条件而定。
当缆机将边拱段拱肋吊升至安装位置上空后，经过横移、牵引、就位等工序，使肋端进入墩台预留的拱座中，左右用木楔临时嵌紧，并利用绑扎在拱肋接头处的缆风绳来调整拱肋中线，用起重索，调整标高。
拱肋接头处应适当提高，其抬高高度平接时可抬高15～30cm，搭接时抬高8—20cm。
调整后，以铁片垫平塞紧拱座，并利用扣索、左右缆风绳或下拉索，把拱肋接紧稳定，防止拱肋倾斜或合拢后中线偏离。
2．拱肋xx
边段拱肋临时固定后，即可吊运中段拱肋进行合龙。
当中段拱肋吊升定位在比设计标高高出了3～5cm时，即缓松扣索，使边段拱肋一端向中间靠拢。
此时接头端面可用铸铁楔、薄钢片等填塞使其接触，最后全面松索使端面抵紧。
直至初步成拱。
在摘除起重索和扣索后，应及时安装横向联系杆件、电焊接头、封灌拱座和接头的混凝土。
拱肋吊装中，必须采取加强稳定的措施。
拱肋的横向稳定主要是依靠两侧对称的缆风绳和拱肋之间的横向联系杆件（如木夹板，木剪刀撑，钢筋拉杆）等来维持。
纵向稳定主要是依靠扣索、下拉索等。
也可采用多点垂直张拉。
张拉索锚固在河床中的锚碇上，以花篮螺丝调整松紧，可解决拱肋截面较小，刚度不足而易于变形的问题。
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