淺談多層裝配式框架結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)

王全澤

摘要 裝配式框架結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)工程是結(jié)構(gòu)安裝工程，吊裝前應(yīng)先擬定合理的結(jié)構(gòu)吊裝方案，主要內(nèi)容有：起重機(jī)械的選擇與布置、預(yù)制構(gòu)件的供應(yīng)、現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制構(gòu)件的布置及結(jié)構(gòu)吊裝方法。本文就以上幾點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞 裝配式框架結(jié)構(gòu)；安裝；起重機(jī)；吊裝

中圖分類號(hào)TU35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）43-0082-02

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市建設(shè)步伐的加快，我國(guó)城市建筑工程已經(jīng)發(fā)展到大規(guī)模、多功能建筑項(xiàng)目大量投建的階段.建筑物的結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，功能日趨完善，對(duì)建筑項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安裝工程設(shè)計(jì)的技術(shù)要求也越來(lái)越高。目前，裝配式框架結(jié)構(gòu)由于其眾多優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于多層工業(yè)與民用建筑中，筆者在此就其安裝技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)敘述。

1 起重機(jī)械的選擇和布置

起重機(jī)的選擇要根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)形式、構(gòu)件的最大安裝高度、重量及吊裝工程量等條件來(lái) 確定。對(duì)一般框架結(jié)構(gòu)，5層以下的民用建筑和高度18m以下的工業(yè)建筑，選用自行式起重機(jī)；10層以下的民用建筑和多層工業(yè)建筑多采用軌道式塔式起重機(jī)；高層建筑（10層以上）可采用爬 升式、附著式塔式起重機(jī)。下面主要介紹軌道式塔式起 重機(jī)在多層裝配式結(jié)構(gòu)施工中的型號(hào)選擇與平面布置。

1.1 塔式起重機(jī)的選擇

塔式起重機(jī)的型號(hào)主要根據(jù)建筑物的高度、平面尺寸、構(gòu)件的重量以及現(xiàn)有設(shè)備條件來(lái)確定。

選擇起重機(jī)型號(hào)時(shí)，首先根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)情況繪制出剖面圖。在剖面圖上注明最高一層各主要構(gòu)件的重量Qi及所需的起重半徑尺，根據(jù)所需的最大起重力矩M（M-QiR）及最大起重高度來(lái)選擇起重機(jī)。

1.2 起重機(jī)的布置

起重機(jī)的布置方案主要根據(jù)建筑物的平面形狀、構(gòu)件的重量、起重機(jī)的性能以及現(xiàn)場(chǎng)地形等條件來(lái)確定。塔式起重機(jī)布置形式主要有以下4種，見圖1。

注：1）單側(cè)布置；2）雙側(cè)(或環(huán)形)布置；3）跨內(nèi)單行布置；4）跨內(nèi)環(huán)形布置

1、2、3一表示吊裝順序；I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ一表示施工段

1）跨外單側(cè)布置

適用于房屋寬度較小（15 m左右）、構(gòu)件重量較輕（20kN左右）的情形。此時(shí)起重半徑應(yīng)滿足

R≥b+a

式中： R為塔式起重機(jī)吊裝最遠(yuǎn)構(gòu)件時(shí)的起重半徑，m；

b為建筑物寬度，m；

a為塔式起重機(jī)的軌道中心線至建筑物外側(cè)的距離，一般為3m~5m。

2）跨外雙向布置或環(huán)形布置

適用于建筑物寬度較大、構(gòu)件較重、起重機(jī)不能滿足最遠(yuǎn)構(gòu)件的吊裝要求時(shí)。雙側(cè)布置時(shí)起重半徑應(yīng)滿足

R≥

3）跨內(nèi)單行布置

當(dāng)建筑場(chǎng)地狹窄、起重機(jī)不能布置在建筑物外側(cè)或起重機(jī)布置在建筑物外側(cè)而起重機(jī)的性能不能滿足構(gòu)件的吊裝要求時(shí)采用。

4）跨內(nèi)環(huán)形布置

構(gòu)件較重、起重機(jī)跨內(nèi)單行布置時(shí)，起重機(jī)的性能不能滿足構(gòu)件的吊裝要求，同時(shí)，起重機(jī)又不可能跨外環(huán)形布置時(shí)采用。見圖1d。

2 結(jié)構(gòu)吊裝方法

多層裝配式框架結(jié)構(gòu)的吊裝方法有分件吊裝法和綜合吊裝法兩種。

2.1 分件吊裝法

起重機(jī)開行一次吊裝一種構(gòu)件，如先吊裝柱，再吊裝梁，最后吊裝板。為使已吊裝好的構(gòu)件盡早形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，分件吊裝法又分為分層分段流水作業(yè)和分層大流水作業(yè)。

圖 2是采用Q丁1-6塔式起重機(jī)吊裝框架結(jié)構(gòu)的示例。由于構(gòu)件數(shù)量不多，用一臺(tái)起重機(jī)在建筑物外側(cè)環(huán)形布置。每一樓層分四個(gè)吊裝施工段，每一施工段吊裝時(shí)，先吊裝柱、然后吊裝該段的梁、再吊裝樓板。也可將兩個(gè)施工段的柱、梁吊裝完畢后，再吊裝這兩段的樓板。

2.2 綜合吊裝法

起重機(jī)在吊裝構(gòu)件時(shí)，以節(jié)間為單位一次吊裝完畢該節(jié)間的所有構(gòu)件，吊裝工作逐節(jié)間進(jìn)行。綜合吊裝法一般在起重機(jī)跨內(nèi)開行時(shí)采用。

3 構(gòu)件的吊裝工藝

3.1 柱的吊裝

3.1.1 柱的綁扎和起吊

柱子的長(zhǎng)度在12m以內(nèi)時(shí)，一般采用一點(diǎn)直吊綁扎；柱子的長(zhǎng)度在14m~20m時(shí)，則需兩點(diǎn)綁扎并對(duì)吊點(diǎn)位置進(jìn)行驗(yàn)算。

柱的起吊方法與單層工業(yè)廠房柱的吊裝基本相同，一般采用旋轉(zhuǎn)法。上層柱的底部都有外伸鋼筋，吊裝時(shí)應(yīng)采取保護(hù)措施，以防止碰彎鋼筋。

外伸鋼筋的保護(hù)措施有：用鋼管保護(hù)柱腳外伸鋼筋，用鋼管三角架套在柱端鋼筋處或用墊木保護(hù)等。

3.1.2 柱的臨時(shí)固定和校正

底層柱插入基礎(chǔ)杯口后進(jìn)行臨時(shí)固定，其臨時(shí)固定和校正方法與單層工業(yè)廠房柱相同。

上節(jié)柱的吊裝須在下節(jié)柱最后固定后進(jìn)行，上節(jié)柱吊裝在下節(jié)柱的柱頭上時(shí)，上柱與下柱的對(duì)位工作應(yīng)在起重機(jī)脫鉤前進(jìn)行，對(duì)位方法是將上柱底部中線對(duì)準(zhǔn)下柱頂部中線，同時(shí)測(cè)定上柱中心線的垂直度。

臨時(shí)固定和校正可采用方木或管式支撐進(jìn)行。管式支撐為兩端裝有螺桿的鋼管，上端與套在柱上的管箍相連，下端與樓板上的預(yù)埋件連接。柱子的校正工作應(yīng)多次反復(fù)進(jìn)行。第一次在起重機(jī)脫鉤后焊接前進(jìn)行初校；第二次在柱接頭電焊后進(jìn)行，以校正因焊接引起鋼筋收縮不均而產(chǎn)生的偏差；在柱子與梁連接和樓板吊裝后，為消除荷載和電焊產(chǎn)生的偏差，還要再校正一次。此外，對(duì)細(xì)而長(zhǎng)的多層框架柱，在強(qiáng)烈陽(yáng)光照射下，由于陽(yáng)面和陰面的溫差會(huì)使柱子產(chǎn)生彎曲變形，因此，必須考慮溫差對(duì)垂直度的影響而采取相應(yīng)的措施。

3.1.3 柱接頭施工

柱接頭的形式主要有榫式接頭、插入式接頭和漿錨式接頭三種，見圖3。

注：（a）榫式接頭；（b）插入式接頭；（c）漿錨式接頭

1.榫頭；2.上柱外伸鋼筋；3.坡口焊；4.下柱外伸鋼筋；5.后澆混凝土接頭；6.下柱杯口；7.下柱預(yù)留孔

1）榫式接頭。見圖3a，上柱下部有一榫頭承受施工荷載，上柱和下柱外露的受力鋼筋用坡口焊連接，并配置一定數(shù)量的箍筋，最后澆灌接頭混凝土形成整體；

2）插入式接頭。見圖3b，上柱下部做成榫頭，下柱頂部做成杯口，上柱插人杯口后用水泥砂漿灌注填實(shí)。這種接頭不需焊接，吊裝固定方便；

3）漿錨式接頭。見圖3c，將上柱伸出的鋼筋插入下柱的預(yù)留孔內(nèi)，然后用水泥砂漿灌縫錨固上柱鋼筋，形成整體。

3.2 梁、板的吊裝

框架結(jié)構(gòu)的梁有一次預(yù)制成的普通梁和疊合梁兩種，疊合梁上部留出 120mm~150mm的現(xiàn)澆疊合層，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性。

框架結(jié)構(gòu)的樓板多為預(yù)應(yīng)力密肋樓板、預(yù)應(yīng)力槽形板和預(yù)應(yīng)力 空心板等。樓板一般都是直接擱置在梁上，接縫處用細(xì)石混凝土灌實(shí)。其吊裝方法與單層工業(yè)廠房基本相同。

梁與柱的接頭形式做法很多，常見的主要有明牛腿式剛性接頭、齒槽式接頭和整體式接頭等。

明牛腿式剛性接頭在梁吊裝后，只要將梁 端預(yù)埋鋼板和柱牛腿上的預(yù)埋鋼板焊接后，起重機(jī)即可脫鉤，然后 進(jìn)行梁與柱的焊接。這種接頭安裝方便，節(jié)點(diǎn)剛度大，受力可靠，但牛腿占據(jù)了一定空間，多用于多層廠房。

齒槽式接頭是利用柱接頭處的齒槽來(lái)傳遞梁端剪力的。梁吊裝時(shí)擱置在臨時(shí)牛腿上，由于擱置面積較小，為確保安全，須將梁一端的上部接頭鋼筋焊好兩根后起重機(jī)才能脫鉤。

整體式接頭，柱每層一節(jié)，上柱帶榫頭，梁擱在柱上，梁底鋼筋按錨固要求向上彎 起或焊接，在節(jié)點(diǎn)核心區(qū)安裝箍筋后，澆筑混凝土。第一次澆筑至樓板面，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到10N/mm2以上后，吊裝上柱。上柱與下柱的鋼筋采用搭接連接，搭接長(zhǎng)度為20d，然后第二次澆筑 混凝土到上柱的榫頭上部，留35mm左右的空隙，用細(xì)石混凝土捻縫。

4 結(jié)論

綜上所述，裝配式框架結(jié)構(gòu)的全部構(gòu)件一般先在工廠或現(xiàn)場(chǎng)預(yù)制，然后用起重機(jī)械在現(xiàn)場(chǎng)安裝成整體，這種方法不僅可以節(jié)約建筑用地，施工速度快，節(jié)約模板材料，更提高建筑的工業(yè)化水平，值得推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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注：“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請(qǐng)以PDF格式閱讀”