混凝土結構吊裝之柱子吊裝

智者情感 發佈 2022-05-03T09:29:42.538802+00:00

現場預製的鋼筋混凝土柱,應用起重機將柱身翻轉90°,使小面朝上,並移到吊裝的位置堆放。現場預製位置應儘量在基礎杯口附近,使吊裝時吊車能直接吊起插入杯口而不必走車。


1 準備工作

1.現場預製的鋼筋混凝土柱,應用起重機將柱身翻轉90°,使小面朝上,並移到吊裝的位置堆放。現場預製位置應儘量在基礎杯口附近,使吊裝時吊車能直接吊起插入杯口而不必走車。

2.檢查廠房的軸線和跨距。

3.在柱身上彈出中線,可彈三面,兩個小面和一個大面。

4.基礎彈線。在基礎杯口的上面、內壁及底面彈出房屋設計軸線(杯底彈線在抹找平層後進行),並在杯口內壁彈出供抹杯底找平層使用的標高線。

5.抹杯底找平層。根據柱子牛腿面到柱腳的實際長度和第4條所述的標高線,用水泥砂漿或細石混凝土粉抹杯底,調整其標高,使柱安裝後各牛腿面的標高基本一致。

6.將杯口側壁及柱腳在其安裝後將埋入杯口部分的表面鑿毛,並清除杯底垃圾。

7.準備吊裝索具及測量儀器。

2 綁紮

柱的綁紮位置和綁紮點數,應根據柱的形狀、斷面、長度、配筋部位和起重機性能等情況確定。自重13t以下的中、小型柱,大多綁紮一點;重型或配筋少而細長的柱,則需綁紮兩點,甚至三點。有牛腿的柱,一點綁紮的位置,常選在牛腿以下,如上部柱較長,也可綁在牛腿以上。工字形斷面柱的綁紮點應選在矩形斷面處,否則,應在綁紮位置用方木加固翼緣(下圖)。雙肢柱的綁紮點應選在平腹杆處。


下圖所示是垂直吊法綁紮示例。吊索從柱的兩側引出,上端通過卡環或滑車掛在橫吊樑上。對於斷面較大的柱,可用長短吊索各一根綁紮。一般情況下都需將柱翻身。



圖: 垂直吊法綁紮示例

(a)一點綁紮;(b)兩點綁紮;(c)長短吊索綁紮

1-第一支吊索;2-第二支吊索;3-活絡卡環;4-橫吊梁;

5-滑車;6-長吊索;7-白棕繩;8-短吊索;9-普通卡環

下圖所示是雙機或三機抬吊(垂直吊法)的綁紮示例。


下圖是雙機抬吊(斜吊法)的綁紮示例。


3 起吊

1.單機吊裝

單機吊裝柱有旋轉法和滑行法兩種。

(1)旋轉法

起重機邊起鉤邊迴轉,使柱子繞柱腳旋轉而吊起柱子的方法叫旋轉法(下圖)。用此法吊柱時,為提高吊裝效率,在預製或堆放柱時,應使柱的綁紮點、柱腳中心和基礎杯口中心三點共圓弧,該圓弧的圓心為起重機的停點,半徑為停點至綁紮點的距離。


(2)滑行法

起吊柱過程中,起重機只起吊鉤,使柱腳滑行而吊起柱子的方法叫滑行法(下圖)。用滑行法吊柱時,在預製或堆放柱時,應將起吊綁紮點(兩點以上綁紮時為綁紮中點)布置在杯口附近,並使綁紮點和基礎杯口中心兩點共圓弧,以便將柱吊離地面後稍轉動吊杆(或稍起落吊杆)即可就位。同時,為減少柱腳與地面的摩阻力,需在柱腳下設置托板、滾筒,並鋪設滑行道。


2.雙機抬吊

雙機抬吊有滑行法和遞送法兩種。

(1)滑行法

柱應斜向布置,並使起吊綁紮點儘量靠近基礎杯口(下圖)。


吊裝步驟:

1)柱翻身就位;

2)在柱腳下設置托板、滾筒,並鋪好滑行道;

3)兩機相對而立,同時起鉤,直至柱被垂直吊離地面時為止;

4)兩機同時落鉤,使柱插入基礎杯口。

(2)遞送法

柱應斜向布置,主機起吊綁紮點儘量靠近基礎杯口(下圖)。


主機起吊柱,副機起吊柱腳配合主機起鉤,隨著主機起吊,副機進行跑車和迴轉,將柱腳遞送到基礎杯口上面。一般情況下,副機遞送柱腳到杯口後,即卸去吊鉤,讓主機單獨將柱子就位。此時,主機承擔了柱子的全部重量。如主機不能承擔柱子全部重量,則需用主、副機同時將柱子落到設計位置後副機才能卸鉤。此時,為防止吊在柱子下端的起重機減載,在抬吊過程中,應始終使柱子保持傾斜狀態,直至將柱子落到設計位置後,再由吊於柱子上端的起重機徐徐旋轉吊杆將柱子轉直。

雙機抬吊柱子作業應注意:

(1)儘量選用兩台同類型的起重機。

(2)根據兩台起重機的類型和柱的特點,選擇綁紮位置與方法,對兩台起重機進行合理的載荷分配。為確保安全,各起重機的載荷不宜超過其額定起重量的80%。用遞送法吊裝時,如副機只起遞送作用,應考慮主機滿載。起吊時,如兩機不是同時將柱吊離地面,則此時兩機的實際載荷與理想載荷分配不同,這在進行載荷分配時必須考慮到。

(3)在操作中,兩台起重機的動作必須互相配合,兩機的吊鉤滑車組不可有較大傾斜,以防一台起重機失重而使另一台超載。

4 就位和臨時固定

柱子就位和臨時固定要點:

1.起重機落鉤將柱子放到杯底後應進行對線工作;採用無纜風校正時,應使柱身中線對準杯底中線,並在對準線後用堅硬石塊將柱腳卡死。

2.一般柱子就位後,在基礎杯口用8個硬木楔或鋼楔(每面兩個)做臨時固定,楔子應逐步打緊,防止使對好線的柱腳走動;細長柱子的臨時固定應增設纜風。

3.起吊重柱當起重機吊杆仰角>75°,在卸鉤時應先落吊杆,防止吊鉤拉斜柱子和吊杆後仰。

5 校正

1.平面位置校正

平面位置校正有以下兩種方法:

(1)鋼釺校正法:將鋼杆插入基礎杯口下部,兩邊墊以旗形鋼板,然後敲打鋼釺移動柱腳(參見圖-2)。

(2)反推法:假定柱偏左,需向右移,先在左邊杯口與柱間空隙中部放一大錘,如柱腳卡了石子,應將右邊的石子撥走或打碎,然後在右邊杯口上放絲槓千斤頂推動柱,使之繞大錘旋轉以移動柱腳(圖-1)。


2.垂直度校正

柱子垂直度校正一般均採用無纜風校正法。重量在20t以內的柱子採用敲打杯口楔子或敲打鋼釺等專用工具校正(圖-2);重量在20t以上的柱子則需採用絲扛千斤頂平頂或油壓千斤頂立頂法校正,如圖-3~圖-5所示。


圖-2 敲打鋼釺法校正柱垂直度

(a)2-2剖視;(b)1-1剖視;(c)鋼釺詳圖;(d)甲型旗形鋼板;(e)乙型旗形鋼板

1-柱;2-鋼纖;3-旗形鋼板;4-鋼楔;5-柱中線;6-垂直線;7-直尺




柱子校正注意事項:

(1)垂直度校正後應複查平面位置,如其偏差超過5mm,應予復校。

(2)校正柱垂直度需用兩台經緯儀觀測。上測點應設在柱頂。經緯儀的架設位置,應使其望遠鏡視線面與觀測面儘量垂直(夾角應大於75°)。觀測變截面柱時,經緯儀必須架設在軸線上,使經緯儀視線面與觀測面相垂直,以防止因上、下測點不在一個垂直面而產生測量差錯。

(3)採用無纜風校正法校正柱子,當在柱傾斜一面敲打楔子或頂動柱時,可同時配合鬆動對面楔子,但絕不可將楔子拔出,以防柱傾倒。

(4)在陽光照射下校正柱的垂直度,要考慮溫差影響。由於溫差影響,柱向陰面彎曲,使柱頂有一個水平位移,其數值與溫差、柱長度及厚度等有關。長度小於10m的柱可不考慮溫差影響。細長柱可利用早晨、陰天校正;或當日初校,次日晨復校;也可採取預留偏差的辦法解決(預留偏差值可通過計算或現場試驗確定)。

6 最後固定

鋼筋混凝土柱是在柱與杯口的空隙內澆灌細石混凝土作最後固定的。灌縫工作應在校正後立即進行。灌縫前,應將杯口空隙內的木屑等垃圾清除乾淨,並用水濕潤柱和杯口壁。對於因柱底不平或柱腳底面傾斜而造成柱腳與杯底間有較大空隙的情況,應先灌一層稀水泥砂漿,填滿空隙後,再灌細石混凝土。

灌縫工作一般分兩次進行。第一次灌至楔子底面,待混凝土強度達到設計強度的25%後,拔出楔子,全部灌滿。搗混凝土時,不要碰動楔子。

倘灌搗細石混凝土時發現碰動了楔子,可能影響柱子的垂直,必須及時對柱的垂直度進行複查。

7 混凝土柱子吊裝驗算

1.確定吊點位置

鋼筋混凝土柱子是按軸心受壓或偏心受壓構件設計的,一般均為對稱配筋。在運輸和吊裝過程中,柱子處於受彎狀態,為此,需確定合理的吊點位置,即柱子在此吊點吊裝時,由自重力產生的最大正彎矩等於最大負彎矩。對整根柱子說來,這種情況下產生的彎矩絕對值最小。

對等截面柱,經過推導知道,在一點起吊時,當吊點至柱頂距離為0.293l(l為柱子長度)時,柱身的最大正彎矩等於最大負彎矩,即柱子的起吊彎矩最小。當兩點起吊或平移時,此距離為0.207l(下圖)。


2.吊裝驗算

(1)強度驗算

吊點確定後,用力學方法計算柱子的吊裝彎矩。荷載即柱子自重力,但應考慮吊裝動力係數(一般取1.5。必要時根據吊裝實際情況酌減)。彎矩算出後,按受彎構件的計算方法驗算各控制截面的強度,控制截面取彎矩最大及柱子斷面改變處的截面。

強度驗算近似按下列公式進行:


式中 Mk——吊裝時柱子承受的彎矩(N·mm);

M——彎矩設計值(N·mm);

α1——係數,當混凝土強度等級不超過C50時,α1=1.0,當混凝土強度等級為C80時,α1=0.94,其間按線性內插法確定;

fc——混凝土軸心抗壓強度設計值(N/mm2);

b——柱子截面寬度(mm);

x——混凝土受壓區高度,近似取x=2a's;

h0——柱子截面有效高度(mm);

f'y——鋼筋的抗壓強度設計值(N/mm2);

A's——受壓區縱向鋼筋截面面積(mm2);

a's——受壓區縱向鋼筋合力點至截面受壓邊緣的距離(mm)。

應當注意,當柱子從預製時的平臥位置不經翻身而直接吊裝,則平臥柱子的截面及寬面內的配筋均應滿足吊裝要求。

(2)裂縫寬度驗算

柱子吊裝中的裂縫寬度應控制在0.2mm內。

柱子吊裝時裂縫寬度的驗算,可用下述公式計算柱內縱向受拉鋼筋的應力σsk,並由此近似判斷其是否滿足要求:


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