庞道真
(四川省建筑机械化工程公司, 四川成都 610051)
浅谈PC构件的绑扎起吊技术
庞道真
(四川省建筑机械化工程公司, 四川成都 610051)
【摘要】近年来,各地推进建筑工业化进程迅速加快。随着装配式建筑的大力发展,PC构件生产工厂化与其配套的绑扎起吊技术就显得尤为重要。文章就装配式结构常见的梁、柱、屋架等PC构件的绑扎、起吊方法做一个简单的介绍,以便工程技术人员在PC构件起重吊装时参考。
【关键词】PC构件;绑扎;起吊
一般装配式结构的PC构件有预制柱子、吊车梁(叠合梁)、屋架、屋面板、叠合板、外墙板、楼梯、预制空调板、飘窗板。此外,还有天沟、天窗架、侧板和各种支撑等。
对于每种构件在吊装时,其主要的施工工序为:绑扎、翻身、起吊、就位、临时固定校正和最后固定等操作工序。
目前,我国国内应用广泛的是钢筋混凝土预制构件,在吊装过程中,由于人为对构件的绑扎不规范、不标准的因素,在翻身起吊构件时,构件易发生损坏,故在此对一般构件的绑扎,起吊作一个简单的论述,以便对吊装作业安全可靠的顺利进行。
绑扎:是采用吊索、卡环等索具将构件与起重机吊钩连接起来,以便起吊。绑扎要保证构件在起吊中不发生永久变形,不断裂,便于安装,绑扎本身要牢固可靠,绑拆方便。
翻身:是将预制柱和屋架等构件从平放预制位置翻转90°,并放置到适当位置处的操作。
起吊:是指起重机将堆放在地面上的构件吊至设计位置进行安装。起吊过程中要保证构件在空中起落和旋转都很平稳,通常采用溜绳控制构件转动。
1梁型构件的绑扎、起吊
梁型构件包括吊车梁、屋面梁、天沟等。
1.1等截面梁形构件两点绑扎起吊时的受力状态。
如图1所示,构件的自重与吊索的拉力组成平衡系,根据平衡方程,可求得吊索垂直于构件的拉力p=1/2ql。由此可作出梁的弯矩图:
图1 等截面梁形构件起吊时受力
要保证δ=δmin
4a2+4La-L2=0,由于a>0
由上可知:等截面梁型构件两点绑扎、起吊时,若绑扎点位于距梁两端0.2071梁长处,即距梁两端1/5~1/6梁长处,梁自重产生的最大正弯矩和最大负弯矩绝对值相等。
1.2梁型构件的绑扎、起吊
绑扎点可根据等截面梁型构件两点绑扎起吊的受力状态,绑扎在梁两端距端部1/5~1/6梁长处,必要时应通过适当计算确定合适的吊点。当然,如果设计文件对构件的吊装绑扎点有明文规定,我们就严格按照设计要求进行绑扎吊装就可以了。
梁型构件基本上采用悬吊法,即构件吊离地面和在吊升过程中,基本保持原来空间状态的一种起吊方法。
为了便于安装,绑扎时应使吊车梁等在起吊面能基本保持水平。(两根吊索要等长,绑扎点要对称设置),梁的两头须用溜绳控制,以防碰撞其它构件。
2柱子的绑扎、起吊
钢筋混凝土柱子类型很多,轻重悬殊。根据柱子的截面形式来分,有矩形柱、工字形住、双肢柱等。一般厂房的柱子重量在2~30t之间,大型的重工业厂房则有的重达100t以上。
现今在现场预制的钢筋混凝土柱子一般都使用砖胎模或土模平卧(大面朝上)进行生产制作,为了清理和使柱子在起吊过程中不断裂,应先采用起重机将柱子翻身,也就是使柱子的小面朝上,并将其移到吊装的位置进行堆放,必须临时固定牢固。
2.1绑扎
柱子的绑扎位置和绑扎点数,根据柱子的形状、断面、长度配筋部位和起重机性能等具体情况确定。
一般中、小型承重柱子(自重13t以下),大多数绑扎一点,重型柱子或某些配筋少而细长的柱子(如抗风柱),为了防止在起吊中发生断裂,则需绑扎两点,甚至两点以上。设有牛腿的柱子,一点绑扎的位置常选在牛腿以下,但若牛腿以上部分较长,有时也绑扎在牛腿以上。吊装工字形断面的柱子绑扎点应选在实心处,否则,应在绑扎位置采用方木加固翼缘,防止翼缘在起吊中损坏。同理,双肢柱的绑扎点应悬在平腹杆处。
此外绑扎点位置应稍高于构件重心,使起吊时柱子不致翻转。
两点绑扎来实现柱子的翻身和就位,要使柱子自重产生最大正弯矩和最大负弯矩绝对值相等,绑扎点在距柱两端1/5~1/6柱长处,若绑扎点太靠近柱端,正弯矩增大,尤其是柱长度较大时更为不利,若绑扎点太靠近柱中部,负弯矩显著增长,甚至会使绑扎点处柱上缘混凝土开裂。
对于特殊的细长柱,若设计文件没有指明翻身就位的吊点时,在通过计算确定合适的吊点,然后进行绑扎。
2.2起吊
柱子的起吊方法,根据起吊中柱子运动的特点来分类,有:旋转法和滑移法。根据使用起重机的数量来分,有单机吊装和双机(多机)抬吊;另外,根据柱子吊起后柱身是否能保持垂直状态来分有:垂直吊法和斜吊法。
起吊方法取决与起重机械的性能,柱子的结构形式、重量、供应方式和现场条件等。
2.2.1单机起吊
2.2.1.1滑移法
单机起吊柱子过程中,起重机只起吊钩,使柱脚滑移而吊起柱子的方法。用滑移法吊装柱子时,应注意:
(1)预制柱子时,将起吊绑扎吊点(两点以上(绑扎时为绑扎中心),布置在杯口附近,并使绑扎点和柱基中心,同在起重机的工作半径上,以使柱子吊离地面后稍转动吊杆(或稍起落吊杆)即可就位。
(2)为减小柱脚与地面的摩擦阻力,需在柱脚下设置托木、滚筒并铺设滑移道,或用辅助吊车将柱脚吊起滑移。
2.2.1.2旋转法
起重机边起钩边回转使柱子和柱脚旋转而吊起柱子的方法。用旋转法吊装柱子时,为了提高吊装效率,在预制或堆放柱子时,应使柱子的绑扎点、柱脚中心和杯形基础中心三点在起重机停点为圆心,停点到绑扎点的距离为半径的圆弧上。
2.2.2双机抬吊
2.2.2.1滑移法
柱子斜向布置,并使起吊绑扎点尽量靠近杯口。
起吊步骤:
(1)翻身倒位;(2)在柱脚下设置托木,滚筒并铺好滑移道;(3)两机对应,同时起钩,直到柱子被垂直吊离地面时为止;(4)两机同时落钩,使柱子插入杯口。
2.2.2.2递送法
双机抬吊的递送法,是由单机吊装的滑移法演变而来,因为采用滑移法吊装时,需在柱脚下设置托木、滚筒和滑移通道,比较烦琐。双机抬吊递送法中的两台起重机,一台作为主机起吊柱子,另一台作为辅机起吊柱脚,配合主机起吊,随着主机的起吊,辅机要进行跑车和回转,将柱脚递送到杯口上面。在一般情况下,辅机递送柱脚到杯口后,即卸去吊钩,让主机单独就位(此时主机承担全部柱子重量)。在递送法中,辅机承担了一部分荷重,只在将柱子插入杯口时主机才满载,因而施工比较安全。
3屋架的绑扎、翻身、起吊
3.1绑扎
屋架的绑扎应在节点上或靠近节点,翻身或抚直屋架时,吊索与水平线的夹角,不宜小于60°;起吊时不宜小于45°,绑扎中心必须在屋架重心以上,否则屋架起吊后要发生倾翻的安全质量事故,具体绑扎方法应根据屋架的跨度,安装高度及起重机的吊臂长度等确定。
3.2翻身
屋架一般都是平卧生产预制。吊装时,必须先对其进行翻身。由于屋架的平面刚度较差,翻身过程中往往容易损坏,所以,操作时要特别注意:
(1)预制屋架时,为节约模板、减小占地面积,屋架采用重叠生产。因此,跨度18m以上的屋架,在翻身时,必须在屋架两端采用道木搭井字架(井字架的高度与下一榀屋架平面一样高),以便屋架由平卧翻转扶直后搁置其上,以防止屋架在翻转中由高处滑落到地面而损坏。
(2)翻身时,先将起重机吊钩基本上对准屋架平面的中心,然后起吊杆使屋架脱模,并松开转向刹车,让车身自由回转,接着起钩,同时配合起落吊杆,争取一次将屋架扶直。做不到一次扶直时,应将屋架转到与地面成60°再刹车,因为起重机的每一次刹车和启动,都对屋架产生一个比较大的冲击力。这种冲击力在屋架与地面夹角越小时,对屋架的损坏程度越大。屋架接近立直时,应调整吊钩,使对准屋架下弦中点,以防屋架起吊后摆动太大。在整个扶直过程中,如无特殊情况,不可猛启动或猛刹车。
(3)如遇重叠屋架间有粘牢的现象,应先用撬动,必要时,可采用“捯链”脱模。
(4)屋架跨度在24m以上的,应采用木杆加固后再翻身;也可在屋架下弦中节点处设置垫点,使屋架在翻转过程中,下弦中部始终着实,以防悬空挠度过大而产生裂纹。屋架立直后,下弦的两端宜着实,而中部则应悬空,这样才符合设计要求,才不会产生裂纹。
3.3起吊
3.3.1单机起吊
屋架翻身后的临时堆放是靠各种支撑稳定的,所以起吊时,为了防止屋架倾倒,必须待起重机升钩拉紧吊索后,才能将临时固定的支撑拆除。为了尽量避免起重机吊着屋架负荷行走,大幅度地在高空进行起落吊臂和回转,应先将屋架吊高地面50cm左右,将屋架中心对准柱头,以便落钩就位。
3.3.2双机抬吊
当车间跨度较大,屋架较重,一台起重机不能完成吊装时,可选用两台起重机抬吊。
双机抬吊时,屋架立放在跨中,两台起重机,一台停在前面,一台停在后面,共同起吊屋架,当两机同时起钩将屋架吊离地面约1.5m时,后机将屋架端头从吊杆一侧转向另一侧,然后两机同时开钩将屋架吊到高空,最后,前机旋转吊杆,后机则高空吊重行驶,递送屋架于安装位置。
双机抬吊屋架时,应注意下列问题:
(1)可使用不同类型的起重机,但必须对两机进行统一指挥,使两者互相配合,动作协调,在整个吊装过程中,两台起重机的吊钩滑车组,都应基本保持垂直状态。
(2)起吊时必须指挥两机升钩将各自钩挂的吊索都拉紧后,方可拆除稳定屋架的临时木撑。
(3)由于辅机要高空吊重行驶一段距离,所以它的行驶道路必须十分平整坚实,必要时,横铺道木或垫路基箱等,以保证安全。
(4)双机抬吊屋架时,如果两机不是同时将屋架吊离地面或落钩向柱顶就位,则两机的实际荷载与理想的荷载分配就有较大的出入,因此,在实际操作中,为了保证安全施工,必须在起吊时,令主机先将屋架吊离垫木,而落钩时,则令辅机领先将屋架就位到柱头上去。
4结束语
从以上对PC构件的吊装可以看出,根据工程特点选择吊装机械的重要性,是确保吊装工程顺利完成的保证。
参考文献
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[4]沈从周. 机械设备安装手册[M]. 北京: 中国建筑工业出版社,1986.
【中图分类号】TU758.15
【文献标志码】B
[定稿日期]2016-03-16