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1、图图 1 1预制柱平面图 H 型预制柱吊装方案1 工程概况工程概况我公司承建的青岛市城阳区南中轴景观建设工程北起城阳区政府，南至世纪公园，是城阳区政府为城阳区人民创造的集景观、购物、休闲、娱乐为一体的综合性场所。本工程由坎水花亭、离火花亭、北标志性门楼、南标志性门楼、音乐亭北建筑、音乐亭南建筑、礼仪亭、书园亭、诗情百花亭 9 个单体建筑和一个架空步廊组成；架空步廊北起北标志性门楼，南至诗情百花亭，全长 1048.65 米，除跨崇阳路、文阳路段为现浇预应力箱形梁外，其他段均为预制钢筋混凝土柱、现浇钢筋混凝楼板形式。预制柱为 350mm 宽的双脚柱，上口呈喇叭状，中间有一根弧形连续梁。基础采用双柱
2、杯形基础，主要为 7.500 米跨、8.000 米跨，共有 108 个杯基，216 根预制柱，柱子共有四种形式，基本造形一致，最短的柱子为 13.572 米，最长的柱子为 14.517 米。 2 2 柱子的吊装方案柱子的吊装方案因为预制柱子有四种形式，且柱子的形式一致，所以取自重最大的柱子来进行吊装验算。预制柱的总高度为 14.517 米，大于 12 米，所以选用两台吊车，一台 50 吨的主吊车，一台 25 吨的副吊车，吊装时，采用滑行法与递送法相结合，主吊起吊柱子，副吊起吊柱脚，并配合主吊起钩，随着主吊的起吊，副吊进行回转，把柱脚递送到合适的位置，然后主吊对柱子进行翻身就位。图图 2 2 异
3、形预制柱的制作、吊装工艺流程图3 3 柱子吊点的设计柱子吊点的设计柱子为左右对称，所以主副、吊点各设置两个，也作左右对称，根据初步的计算，吊点的位置设置在如图所示位置。为了便于计算，以柱子的一半进行荷载及截面的验算。具体的计如下：确定吊装方案柱子吊点的设计柱子的吊装柱子、杯基弹线柱子垂直度的校正灌缝固定呈 90 度角支两台经纬仪柱子预制场地的布置与柱子的制作异形预制柱的制作、吊装工艺流程图3.13.1 吊环的选定吊环的选定根据公式：50N/mm2 MC=63.23 kNm满足要求3.2.2.23.2.2.2 裂缝验算裂缝验算sk=M/(0.87hoAs)=63.23106/(0.8731012
4、57)=186.51N/mm2此构件属于受弯构件 =2.1te=As/(0.5bh)=1257/(0.5850350)=0.00845 MG=78.17 kNm满足要求3.2.2.43.2.2.4 裂缝验算裂缝验算sk=M/(0.87hoAs)=78.17106/(0.873101257)=230.58N/mm2te=As/(0.5bh)=1257/(0.5650350)=0.01105=1.1-0.65tk/(tesk)=1.1-0.652.0/(0.01105230.58)=0.590min=(sk/Es)(1.9C+0.08Dep/sk)=2.10.590230.58/(2105)(1.
5、940+0.0820/0.01105)=0.315mm0.2mm(规范)不满足规范的要求，故需在 G 点上侧增加配筋，根据初步计算，需增加 220，即 As1884mm2 则：sk=M/(0.87hoAs)=78.17106/(0.873101257)=230.58N/mm2te=As/(0.5bh)=1884/(0.5650350)=0.0166=1.1-0.65tk/(tesk)=1.1-0.652.0/(0.0166230.58)=0.591min=(sk/Es)(1.9C+0.08Dep/sk)=2.10.591230.58/(2105)(1.940+0.0820/0.0166)=0.
6、165mm0.175tWt=7.31106N/mm2V=78.3103N1.0TbhoVWt5 . 00 . 15 . 1310650168.3217.78300285 . 00 . 15 . 1取 t =1.0受扭配筋计算bcor=650-80=570mmhcor=350-80=270mmAcor=bcorhcor=153900mm2Ucor=2(bcor+hcor)=1980mm设 =1.2=106=0.409fyvAcorT sAst2 . 135. 011539002102 . 12 . 117.285 . 1135. 0186.32如果采用 8 双肢箍，则0.409 即0.409，得
7、 S245.9mmsAst1 s3 .502现场采用的是 8150，43 的箍筋，满足要求4 4 预制柱吊装器具的选用预制柱吊装器具的选用预制柱为 Y 型异形柱，且自重较大，截面也相对薄弱，若采用常规的直接用钢丝绳起吊，容易造成受力不均，也增加了柱子斜向的受力，为了保证柱子在主吊点 G 处的受力均衡，因此，在主吊点的位置，根据吊点的间距，设置一根 4.2 米长的钢扁担，把柱子的起吊转为垂直受力。F=0.58G=0.5821T=12.18T=121.8kNH=0.29G=0.2921T=6.09T=60.9kN主吊点处丝绳的选用选用公称抗拉强度为 1850N/mm2的 6x37 作为承受斜向拉力
8、 F 的吊绳。允许拉力Fg= (Fg 为钢丝绳的钢丝破断拉力总和)KFg由吊装的情况，查表得 =0.82，K=56，即：121.8= 得 Fg=891.2kN682. 0Fg查钢丝绳的主要数据表得：选用直径为 36.5mm，公称抗拉强度为1850N/mm2的 637 钢丝绳(Fg=931.5kN)。横梁钢扁担的选用采用两根 4.2 米长的 165.0 槽钢对拼成方通因为钢扁担主要承受压力，把它看作轴心受压，所受的压力H=60.9kN，现对方通进行截面的验算1605.0杆件的计算长度 Lox=Loy=4.200m截面面积 A=29.93cm2回转半径 ix=iy=6.26cm长细比 x=y=67
9、.09ixlox iyloy 26. 6420查表得 =0.789=0.7890.95205=153.7kN/mm2b/t=160/5.0=32查表得：=153.7 kN/mm2当 =0 时，有效宽厚比 b1/t=32Aef=A-4(b-b1t)t=29.93-4(16-320.5) 0.5=29.93 cm2=25.789 N/mm21.25MovMt oSlGheebGW) 2(700074.224 . 08502106 . 0)102350(210所以柱子吊装时，可采用无缆风施工5 5 预制柱的布置方案预制柱的布置方案因为柱子为异形柱，且自重大，不便运输，再根据现场的场地情况，采用杯基旁
10、边就地布置，根据主、副吊的起吊半径（吊车起吊过程中，受力不一样，起吊半径也不相同，现主要以柱子起脱模时、主吊就位柱子时的情况）来确定柱子的预制位置 (具体柱子布置及吊车路线图从略) 。制作时按混凝土施工持技术要求施工。6 6 柱子的吊装柱子的吊装6.16.1 吊装前的准备吊装前的准备（1）确定控制线。柱子的控制线 根据柱子制作胎模时的原始定位线，在柱子的柱面上弹出每个柱脚的控制轴线 y (见图 1 中的“y” ，在柱子的下半部分及上部弧形梁处均显示)，并根据柱子的 H 标高及柱子和长度，在柱脚上弹出标高控制线 h1(其中 h1线为理论柱脚的长度往上返 100mm)，并在柱子的两侧侧面弹出中线。
11、杯基的控制线 根据杯基的标高控制点，用水准仪测出每个杯基的基底标高 H1，再根据柱脚的控制线 h1，用钢尺量出每个柱脚 h1线到柱脚底部的距离 h2，则杯基的找平高度为 a=(H-H1-7367-1300+100-h2)mm(柱脚与杯口是一一对应的)，然后用水泥砂浆粉抹杯底，调整其标高，使柱子安装后各 H 标高基本一致。然后根据杯形基础的控制轴线，在每个杯口的上部、内壁、底部弹出各个杯口的轴线。支经纬仪 在柱子吊装前，根据柱子吊装的顺序，在相应的杯口的控制轴线 X、Y 上支好经纬仪，在 X 轴线上，先在 X 轴的一侧支上经纬仪，然后根据 X 轴另一侧的轴线，把 X 轴线延长引伸到旁边的 A 点
12、，然后把一台经伟仪支在 A 点；用同样的方法把另一台经纬仪支在 Y 轴线的 B 点上（见图 4） 。6.26.2 柱子的吊装柱子的吊装（1）吊车就位吊车根据吊装方案中的吊车路线图，结合现场的实际情况，并根据吊车的起吊半径及相应柱子的具体吊装方案，把主副、吊车移到合适的位置。（2）柱子的起模吊车就位后，主吊钩通过钢扁担与柱子的两个主吊点用卡环环接，副吊钩通过钢丝绳直接与两个副吊点卡接，并在两个柱尾的预留 PVC 管内各插入一根约 700mm 长的 20 钢筋，用钢丝绳把它挂在手拉葫芦上（手拉葫芦挂在一个特制的钢支架上） 。一切准备就绪后，主吊与副吊缓缓加力，同时，拉动两边的手拉葫芦，在主、副吊加
13、力各约 5T 的时候，吊车停止加力，继续拉动手拉葫芦，慢慢地，柱子从柱尾（即手拉葫芦）处开缝，柱子开缝后，撤去手拉葫芦，同时主、副吊继续加力、起钩，则柱子可安全脱模。（3）柱子的吊装在柱子脱模后，主吊与副吊继续提升，在提升约2 米后，主吊继续提升，副吊则缓慢提升，同时作逆时针转动，把柱脚往两个吊车中间送，在主吊起到一定的高度后，副吊徐徐往下落，则柱子缓缓旋转立起，并把柱脚支在地面上，使柱身往 Y 方向稍稍倾斜。此时，撤去副吊点一侧的钢丝绳，即副吊钩仅对 X 轴（此时柱子的位置）正向的吊环起作用，然后副吊向 Y 轴负使力，使柱子绕着着地支点转动翻身，直至柱子的正面向着主吊车，柱子翻身完成后，把副
14、吊完全卸钩，主吊徐徐将柱子吊离地面，在工作人员的配合下，将柱子移到相应的杯口上面，柱脚对准杯口后，主吊徐徐落钩，把柱子插杯口中。图 4（4）柱子的校正在柱脚插入杯口后，主吊继续减慢落钩的速度，并由专门人员观察，在柱脚刚接触到杯底后，主吊停止落钩，用撬杆撬动柱子，在 X 轴线上，使柱脚的侧面中线与杯基底的轴线相对齐，并用同样的方法把 Y 轴线齐。柱子在 X 向初垂直后，用 B 点处的经纬仪校对柱脚的轴线（因为经纬仪 B 支在杯口 Y 轴线的延长线上，所以，柱子在 X 向的垂直度稍有偏差时，对 Y 轴方向的垂直几乎没有影响） ，当柱脚 y 轴线不在垂直面时，主吊起钩，把柱子吊起，根据柱子倾斜的方向
15、，在相应的杯底垫上合适的钢板，再把柱子落下，重新对准X、Y 轴线，再用 B 点的经纬仪校对柱子，如 y 轴线仍不在垂直面时，重复以上操作，直至 y 轴在垂直面为止。然后在杯基底放入相应的硬石子（如图 5 所示） ，以保证柱脚不往 Y 轴侧移，并可绕柱脚转动，然后松（紧）铁楔子，调整丝杆千斤顶，在调整的同时，用 A 点的经纬仪校正柱子垂直度，当校好后，在柱脚的四面都用铁楔子加固，并敲紧，在敲打铁楔时，相对的两个铁楔子要同时均力敲击，以保证柱子的垂直度不发生偏移。在柱子固定紧后，再对柱两个方向的垂直度进行复核，如有偏差，且超过规范的要求，必须重新进行定位。（5）柱子的最后固定 在柱子垂直就位后，必
16、须立刻对柱子进行最后的固定。在灌缝前，先用水湿润柱子和杯口壁，对于因柱底不平或柱脚底面倾斜面造成柱脚与杯底间有较大空隙的情况，必须先灌一层稀水泥砂浆，填满空隙后，再灌 C30 细石混凝土。细石混凝土的浇灌分两次进行，第一次灌至楔子的底面，在振捣混凝土时，不得碰动铁楔子，待混凝土的强度达到 25%后，拨出铁楔子，全部灌满。7 7 结束语结束语H 型变截面预制柱的制作、吊装，在建筑行业中是极其罕见，也是比较典型的。单位领导极为重视，首先对柱子及现场的情况进行综合的考虑，以初步定出吊装方案，再根据吊装的方案对柱子进行精确的受力分析，并对柱子进行合理的结构加强，以保证柱子在吊装的过程中，达到 100%的成功率。在对预
