浅谈多层装配式框架结构安装技术

王全泽

摘要 装配式框架结构的主导工程是结构安装工程，吊装前应先拟定合理的结构吊装方案，主要内容有：起重机械的选择与布置、预制构件的供应、现场预制构件的布置及结构吊装方法。本文就以上几点进行详细的阐述。

关键词 装配式框架结构；安装；起重机；吊装

中图分类号TU35 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）43-0082-02

随着国民经济的发展和城市建设步伐的加快，我国城市建筑工程已经发展到大规模、多功能建筑项目大量投建的阶段.建筑物的结构日益复杂，功能日趋完善，对建筑项目的结构设计和安装工程设计的技术要求也越来越高。目前，装配式框架结构由于其众多优点而广泛应用于多层工业与民用建筑中，笔者在此就其安装技术进行详细叙述。

1 起重机械的选择和布置

起重机的选择要根据建筑物的结构形式、构件的最大安装高度、重量及吊装工程量等条件来 确定。对一般框架结构，5层以下的民用建筑和高度18m以下的工业建筑，选用自行式起重机；10层以下的民用建筑和多层工业建筑多采用轨道式塔式起重机；高层建筑（10层以上）可采用爬 升式、附着式塔式起重机。下面主要介绍轨道式塔式起 重机在多层装配式结构施工中的型号选择与平面布置。

1.1 塔式起重机的选择

塔式起重机的型号主要根据建筑物的高度、平面尺寸、构件的重量以及现有设备条件来确定。

选择起重机型号时，首先根据建筑物的结构情况绘制出剖面图。在剖面图上注明最高一层各主要构件的重量Qi及所需的起重半径尺，根据所需的最大起重力矩M（M-QiR）及最大起重高度来选择起重机。

1.2 起重机的布置

起重机的布置方案主要根据建筑物的平面形状、构件的重量、起重机的性能以及现场地形等条件来确定。塔式起重机布置形式主要有以下4种，见图1。

注：1）单侧布置；2）双侧(或环形)布置；3）跨内单行布置；4）跨内环形布置

1、2、3一表示吊装顺序；I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ一表示施工段

1）跨外单侧布置

适用于房屋宽度较小（15 m左右）、构件重量较轻（20kN左右）的情形。此时起重半径应满足

R≥b+a

式中： R为塔式起重机吊装最远构件时的起重半径，m；

b为建筑物宽度，m；

a为塔式起重机的轨道中心线至建筑物外侧的距离，一般为3m~5m。

2）跨外双向布置或环形布置

适用于建筑物宽度较大、构件较重、起重机不能满足最远构件的吊装要求时。双侧布置时起重半径应满足

R≥

3）跨内单行布置

当建筑场地狭窄、起重机不能布置在建筑物外侧或起重机布置在建筑物外侧而起重机的性能不能满足构件的吊装要求时采用。

4）跨内环形布置

构件较重、起重机跨内单行布置时，起重机的性能不能满足构件的吊装要求，同时，起重机又不可能跨外环形布置时采用。见图1d。

2 结构吊装方法

多层装配式框架结构的吊装方法有分件吊装法和综合吊装法两种。

2.1 分件吊装法

起重机开行一次吊装一种构件，如先吊装柱，再吊装梁，最后吊装板。为使已吊装好的构件尽早形成稳定的结构，分件吊装法又分为分层分段流水作业和分层大流水作业。

图 2是采用Q丁1-6塔式起重机吊装框架结构的示例。由于构件数量不多，用一台起重机在建筑物外侧环形布置。每一楼层分四个吊装施工段，每一施工段吊装时，先吊装柱、然后吊装该段的梁、再吊装楼板。也可将两个施工段的柱、梁吊装完毕后，再吊装这两段的楼板。

2.2 综合吊装法

起重机在吊装构件时，以节间为单位一次吊装完毕该节间的所有构件，吊装工作逐节间进行。综合吊装法一般在起重机跨内开行时采用。

3 构件的吊装工艺

3.1 柱的吊装

3.1.1 柱的绑扎和起吊

柱子的长度在12m以内时，一般采用一点直吊绑扎；柱子的长度在14m~20m时，则需两点绑扎并对吊点位置进行验算。

柱的起吊方法与单层工业厂房柱的吊装基本相同，一般采用旋转法。上层柱的底部都有外伸钢筋，吊装时应采取保护措施，以防止碰弯钢筋。

外伸钢筋的保护措施有：用钢管保护柱脚外伸钢筋，用钢管三角架套在柱端钢筋处或用垫木保护等。

3.1.2 柱的临时固定和校正

底层柱插入基础杯口后进行临时固定，其临时固定和校正方法与单层工业厂房柱相同。

上节柱的吊装须在下节柱最后固定后进行，上节柱吊装在下节柱的柱头上时，上柱与下柱的对位工作应在起重机脱钩前进行，对位方法是将上柱底部中线对准下柱顶部中线，同时测定上柱中心线的垂直度。

临时固定和校正可采用方木或管式支撑进行。管式支撑为两端装有螺杆的钢管，上端与套在柱上的管箍相连，下端与楼板上的预埋件连接。柱子的校正工作应多次反复进行。第一次在起重机脱钩后焊接前进行初校；第二次在柱接头电焊后进行，以校正因焊接引起钢筋收缩不均而产生的偏差；在柱子与梁连接和楼板吊装后，为消除荷载和电焊产生的偏差，还要再校正一次。此外，对细而长的多层框架柱，在强烈阳光照射下，由于阳面和阴面的温差会使柱子产生弯曲变形，因此，必须考虑温差对垂直度的影响而采取相应的措施。

3.1.3 柱接头施工

柱接头的形式主要有榫式接头、插入式接头和浆锚式接头三种，见图3。

注：（a）榫式接头；（b）插入式接头；（c）浆锚式接头

1.榫头；2.上柱外伸钢筋；3.坡口焊；4.下柱外伸钢筋；5.后浇混凝土接头；6.下柱杯口；7.下柱预留孔

1）榫式接头。见图3a，上柱下部有一榫头承受施工荷载，上柱和下柱外露的受力钢筋用坡口焊连接，并配置一定数量的箍筋，最后浇灌接头混凝土形成整体；

2）插入式接头。见图3b，上柱下部做成榫头，下柱顶部做成杯口，上柱插人杯口后用水泥砂浆灌注填实。这种接头不需焊接，吊装固定方便；

3）浆锚式接头。见图3c，将上柱伸出的钢筋插入下柱的预留孔内，然后用水泥砂浆灌缝锚固上柱钢筋，形成整体。

3.2 梁、板的吊装

框架结构的梁有一次预制成的普通梁和叠合梁两种，叠合梁上部留出 120mm~150mm的现浇叠合层，以增强结构的整体性。

框架结构的楼板多为预应力密肋楼板、预应力槽形板和预应力 空心板等。楼板一般都是直接搁置在梁上，接缝处用细石混凝土灌实。其吊装方法与单层工业厂房基本相同。

梁与柱的接头形式做法很多，常见的主要有明牛腿式刚性接头、齿槽式接头和整体式接头等。

明牛腿式刚性接头在梁吊装后，只要将梁 端预埋钢板和柱牛腿上的预埋钢板焊接后，起重机即可脱钩，然后 进行梁与柱的焊接。这种接头安装方便，节点刚度大，受力可靠，但牛腿占据了一定空间，多用于多层厂房。

齿槽式接头是利用柱接头处的齿槽来传递梁端剪力的。梁吊装时搁置在临时牛腿上，由于搁置面积较小，为确保安全，须将梁一端的上部接头钢筋焊好两根后起重机才能脱钩。

整体式接头，柱每层一节，上柱带榫头，梁搁在柱上，梁底钢筋按锚固要求向上弯 起或焊接，在节点核心区安装箍筋后，浇筑混凝土。第一次浇筑至楼板面，待混凝土强度达到10N/mm2以上后，吊装上柱。上柱与下柱的钢筋采用搭接连接，搭接长度为20d，然后第二次浇筑 混凝土到上柱的榫头上部，留35mm左右的空隙，用细石混凝土捻缝。

4 结论

综上所述，装配式框架结构的全部构件一般先在工厂或现场预制，然后用起重机械在现场安装成整体，这种方法不仅可以节约建筑用地，施工速度快，节约模板材料，更提高建筑的工业化水平，值得推广应用。

参考文献

[1]高芳箴.工业装配式框架体系在住宅建筑中的应用[J].住宅科技，1985(8).

[2]刘歌青，石永久，王元清，等.纯框架体系在多层轻钢住宅中的应用研究[J].工业建筑，2002(12).

注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”