淺談多層裝配式框架結構安裝技術

王全澤

摘要 裝配式框架結構的主導工程是結構安裝工程，吊裝前應先擬定合理的結構吊裝方案，主要內容有：起重機械的選擇與布置、預制構件的供應、現場預制構件的布置及結構吊裝方法。本文就以上幾點進行詳細的闡述。

關鍵詞 裝配式框架結構；安裝；起重機；吊裝

中圖分類號TU35 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）43-0082-02

隨著國民經濟的發展和城市建設步伐的加快，我國城市建筑工程已經發展到大規模、多功能建筑項目大量投建的階段.建筑物的結構日益復雜，功能日趨完善，對建筑項目的結構設計和安裝工程設計的技術要求也越來越高。目前，裝配式框架結構由于其眾多優點而廣泛應用于多層工業與民用建筑中，筆者在此就其安裝技術進行詳細敘述。

1 起重機械的選擇和布置

起重機的選擇要根據建筑物的結構形式、構件的最大安裝高度、重量及吊裝工程量等條件來 確定。對一般框架結構，5層以下的民用建筑和高度18m以下的工業建筑，選用自行式起重機；10層以下的民用建筑和多層工業建筑多采用軌道式塔式起重機；高層建筑（10層以上）可采用爬 升式、附著式塔式起重機。下面主要介紹軌道式塔式起 重機在多層裝配式結構施工中的型號選擇與平面布置。

1.1 塔式起重機的選擇

塔式起重機的型號主要根據建筑物的高度、平面尺寸、構件的重量以及現有設備條件來確定。

選擇起重機型號時，首先根據建筑物的結構情況繪制出剖面圖。在剖面圖上注明最高一層各主要構件的重量Qi及所需的起重半徑尺，根據所需的最大起重力矩M（M-QiR）及最大起重高度來選擇起重機。

1.2 起重機的布置

起重機的布置方案主要根據建筑物的平面形狀、構件的重量、起重機的性能以及現場地形等條件來確定。塔式起重機布置形式主要有以下4種，見圖1。

注：1）單側布置；2）雙側(或環形)布置；3）跨內單行布置；4）跨內環形布置

1、2、3一表示吊裝順序；I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ一表示施工段

1）跨外單側布置

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

R≥b+a

式中： R為塔式起重機吊裝最遠構件時的起重半徑，m；

b為建筑物寬度，m；

a為塔式起重機的軌道中心線至建筑物外側的距離，一般為3m~5m。

2）跨外雙向布置或環形布置

適用于建筑物寬度較大、構件較重、起重機不能滿足最遠構件的吊裝要求時。雙側布置時起重半徑應滿足

R≥

3）跨內單行布置

當建筑場地狹窄、起重機不能布置在建筑物外側或起重機布置在建筑物外側而起重機的性能不能滿足構件的吊裝要求時采用。

4）跨內環形布置

構件較重、起重機跨內單行布置時，起重機的性能不能滿足構件的吊裝要求，同時，起重機又不可能跨外環形布置時采用。見圖1d。

2 結構吊裝方法

多層裝配式框架結構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

起重機開行一次吊裝一種構件，如先吊裝柱，再吊裝梁，最后吊裝板。為使已吊裝好的構件盡早形成穩定的結構，分件吊裝法又分為分層分段流水作業和分層大流水作業。

圖 2是采用Q丁1-6塔式起重機吊裝框架結構的示例。由于構件數量不多，用一臺起重機在建筑物外側環形布置。每一樓層分四個吊裝施工段，每一施工段吊裝時，先吊裝柱、然后吊裝該段的梁、再吊裝樓板。也可將兩個施工段的柱、梁吊裝完畢后，再吊裝這兩段的樓板。

2.2 綜合吊裝法

起重機在吊裝構件時，以節間為單位一次吊裝完畢該節間的所有構件，吊裝工作逐節間進行。綜合吊裝法一般在起重機跨內開行時采用。

3 構件的吊裝工藝

3.1 柱的吊裝

3.1.1 柱的綁扎和起吊

柱子的長度在12m以內時，一般采用一點直吊綁扎；柱子的長度在14m~20m時，則需兩點綁扎并對吊點位置進行驗算。

柱的起吊方法與單層工業廠房柱的吊裝基本相同，一般采用旋轉法。上層柱的底部都有外伸鋼筋，吊裝時應采取保護措施，以防止碰彎鋼筋。

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

3.1.2 柱的臨時固定和校正

底層柱插入基礎杯口后進行臨時固定，其臨時固定和校正方法與單層工業廠房柱相同。

上節柱的吊裝須在下節柱最后固定后進行，上節柱吊裝在下節柱的柱頭上時，上柱與下柱的對位工作應在起重機脫鉤前進行，對位方法是將上柱底部中線對準下柱頂部中線，同時測定上柱中心線的垂直度。

臨時固定和校正可采用方木或管式支撐進行。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，下端與樓板上的預埋件連接。柱子的校正工作應多次反復進行。第一次在起重機脫鉤后焊接前進行初校；第二次在柱接頭電焊后進行，以校正因焊接引起鋼筋收縮不均而產生的偏差；在柱子與梁連接和樓板吊裝后，為消除荷載和電焊產生的偏差，還要再校正一次。此外，對細而長的多層框架柱，在強烈陽光照射下，由于陽面和陰面的溫差會使柱子產生彎曲變形，因此，必須考慮溫差對垂直度的影響而采取相應的措施。

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。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留孔內，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

框架結構的梁有一次預制成的普通梁和疊合梁兩種，疊合梁上部留出 120mm~150mm的現澆疊合層，以增強結構的整體性。

框架結構的樓板多為預應力密肋樓板、預應力槽形板和預應力 空心板等。樓板一般都是直接擱置在梁上，接縫處用細石混凝土灌實。其吊裝方法與單層工業廠房基本相同。

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 端預埋鋼板和柱牛腿上的預埋鋼板焊接后，起重機即可脫鉤，然后 進行梁與柱的焊接。這種接頭安裝方便，節點剛度大，受力可靠，但牛腿占據了一定空間，多用于多層廠房。

齒槽式接頭是利用柱接頭處的齒槽來傳遞梁端剪力的。梁吊裝時擱置在臨時牛腿上，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才能脫鉤。

整體式接頭，柱每層一節，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，在節點核心區安裝箍筋后，澆筑混凝土。第一次澆筑至樓板面，待混凝土強度達到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，用細石混凝土捻縫。

4 結論

綜上所述，裝配式框架結構的全部構件一般先在工廠或現場預制，然后用起重機械在現場安裝成整體，這種方法不僅可以節約建筑用地，施工速度快，節約模板材料，更提高建筑的工業化水平，值得推廣應用。

參考文獻

[1]高芳箴.工業裝配式框架體系在住宅建筑中的應用[J].住宅科技，1985(8).

[2]劉歌青，石永久，王元清，等.純框架體系在多層輕鋼住宅中的應用研究[J].工業建筑，2002(12).

注：“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”