4.4.2单层钢柱安装方法

钢柱安装方法有旋转吊装法和滑行吊装法两种。单层轻钢结构钢柱宜采用旋转法吊升。吊升时，宜在柱脚底部拴好拉绳并垫以垫木，防止钢柱起吊时，柱脚拖地和碰坏地脚螺栓。

钢柱吊装施工步骤如下：

（1）绑扎

钢柱的绑扎方法、绑扎点数目和位置，要根据柱的形状、断面、长度及起重机的起重性能确定。

① 绑扎点数目与位置。

柱的绑扎点数目与位置应按起吊时由自重产生的正负弯矩绝对值基本相等且不超过柱允许值的原则确定，以保证柱在吊装过程中不折断、不产生过大的变形。

中、小型柱大多可绑扎一点，对于有牛腿的柱，吊点一般在牛腿下200 mm 处。

重型柱或配筋少而细长的柱（如抗风柱）。为防止起吊过程中柱身断裂，需绑扎两点，且吊索的合力点应偏向柱重心上部。必要时，需验算吊装应力和裂缝宽度后确定绑扎点数目与位置。

工字形截面柱和双肢柱的绑扎点应选在实心处，否则应在绑扎位置用方木垫平。对于重型或配筋少的细长柱，则需两点甚至三点绑扎。

② 绑扎方法。

A. 斜吊绑扎法。如果柱的宽面起吊后抗弯强度满足要求时，可采用斜吊绑扎法。柱子在平卧状态下绑扎，不需翻身直接从底模上起吊；起吊后，柱呈倾斜状态，吊索在柱子宽面一侧，起重钩可低于柱顶，起重高度可较小；但对位不方便，宽面要有足够的抗弯能力。

B. 直吊绑扎法。

当柱的宽面起吊后抗弯能力不足，吊装前需先将柱子翻身再绑扎起吊；起吊后，柱呈直立状态，起重机吊钩要超过柱顶，吊索分别在柱两侧，故需要铁扁担，需要的起重高度比斜吊法大；柱翻身后刚度较大，抗弯能力增强，吊装时柱与杯口垂直，对位容易。

（2）吊升

柱的吊升法方法应根据柱的重量、长度、起重机的性能和现场条件确定。根据柱在吊升过程中运动的特点，吊升方法可分为旋转法和滑行法两种。重型柱子有时还可用两台起重机抬吊。

① 旋转法。

采用旋转法吊装柱时，为了操作方便和起重臂不变幅，钢柱在排放时，应使柱脚宜靠近基础，柱的绑扎点、柱脚中心与基础中心三者宜位于起重机的同一起重半径的圆弧上，该圆弧的圆心为起重机的回转中心，半径为圆心到绑扎点的距离，并应使柱脚尽量靠近基础。这种布置方法称为“三点共弧”。起吊时，起重臂边升钩、边回转，使柱身绕柱脚（柱脚不动）旋转直到竖直，起重机将柱子吊离地面后稍微旋转起重臂使柱子处于基础正上方，然后将其插入基础杯口，如图4-9 所示。

图4-9　旋转法吊装钢柱

若受施工现场条件限制，不可能将柱的绑扎点、柱脚和柱基三者同时布置在起重机的同一起重半径的圆弧上时，可采用柱脚与基础中心两点共弧布置，但这种布置时，柱在吊升过程中起重机要变幅，影响工效。旋转法吊升柱受震动小，生产效率较高，但对平面布置要求高，对起重机的机动性要求高。当采用自行杆式起重机时，宜采用此法。

② 滑行法。

采用单机滑行法吊装柱时，起重臂不动，仅起重钩上升，使柱脚沿地面滑行柱子逐渐直立，而柱脚则沿地面滑向基础，直至将柱提离地面，把柱子插入杯口，见图4-10。

采用滑行法布置柱的预制或排放位置时，应使绑扎点靠近基础，绑扎点与杯口中心均位于起重机的同一起重半径的圆弧上。

图4-10　滑行法吊装钢柱

滑行法吊升柱受震动大，但对平面布置要求低，对起重机的机动性要求低。滑行法一般用于：柱较重、较长而起重机在安全荷载下回转半径不够时；或现场狭窄无法按旋转法排放布置时；以及采用桅杆式起重机吊装柱时等情况。为了减小柱脚与地面的摩擦阻力，宜在柱脚处设置托木、滚筒等。

如果用双机抬吊重型柱，仍可采用旋转法（两点抬吊）和滑行法（一点抬吊）。滑行法中，为了使柱身不受振动，又要避免在柱脚加设防护措施的烦琐，可在柱下端增设一台起重机，将柱脚递送到杯口上方，成为三机抬吊递送法。

（3）对位和临时固定

钢柱插入杯口后应迅速对准纵横轴线，并使地脚螺栓对孔，注意钢柱垂直度，在基本达到要求后，方可落下就位，并在杯底处用钢楔把柱脚卡牢，在柱子倾斜面敲打楔子，对面楔子只能松动，不得拔出，以防柱子倾倒。

如柱采用直吊法时，柱脚插入杯口后应悬离杯底30～50 mm 距离进行对位。

如用斜吊法，可在柱脚接近杯底时，于吊索一侧的杯口中插入两个楔子，再通过起重机回转进行对位。对位时应从柱四周向杯口放入9 个楔块，并用撬棍拨动柱脚，使柱的吊装中心线对准杯口上的吊装准线，并使柱基本保持正直。柱对位后，应先把楔块略为打紧（如图4-11 所示），再放松吊钩，检查柱沉至杯底后的对中情况，若符合要求，即可将楔块打紧或拧上四角地脚螺栓作柱的临时固定，然后起重钩便可脱钩。钢柱垂直度偏差宜控制在20 mm以内。吊装重型柱或细长柱除采用楔块临时固定外，必要时增设缆风绳拉锚。

图4-11　钢柱临时固定方法

1—杯型基础；2—钢柱；3—钢或木楔；4—钢塞；5—嵌小钢塞或卵石

（4）校正

柱的校正包括平面定位、标高及垂直度的校正。柱标高、平面位置的校正已在基础杯底抄平、柱对位时完成。钢柱就位后，主要是垂直度校正。柱的垂直度检查要用两台经纬仪从柱的相邻两面观察柱的安装中心线是否垂直。

柱的校正方法：当垂直偏差值较小时，可用敲打楔块的方法或用钢钎来纠正；当垂直偏差值较大时，如超过允许偏差，可用钢管撑杆斜顶法（如图4-12 所示）、千斤顶校正法及缆风绳校正法等。(www.xing528.com)

图4-12　钢管撑杆斜顶法

1—丝杆撑杆；2—垫块；3—底座；4—柱子；5—木或钢楔；6—转动手柄

用螺旋千斤顶或油压千斤顶进行校正时，在校正过程中，随时观察柱底部和标高控制块之间是否脱空，以防校正过程中造成水平标高的误差，如图4-13 所示。

图4-13　钢柱垂直度校正及承重块布置（一）

1—钢柱；2—控制块；3—油压千斤顶；4—底座；5—灌浆孔

对于重型钢柱可用螺旋千斤顶加链条套环托座（如图4-14 所示），沿水平方向顶校钢柱。此法效果较理想，校正后的位移精度在1 mm 以内。校正后为防止钢柱位移，在柱四边用10 mm厚的钢板定位，并用电焊固定。钢柱复校后，再紧同锚固螺栓，并将承重块上下点焊固定，防止走动。

图4-14　钢柱垂直度校正及承重块布置（二）

1—链条；2—螺旋千斤顶；3—托座

钢柱安装校正时注意以下事项：

① 钢柱校正应先校正偏差大的一面，后校正偏差小的一面，如两个面偏差数字相近，则应先校正小面，后校正大面。

② 钢柱在两个方向垂直度校正好后，应再复查一次平面轴线和标高，如符合要求，则打紧柱四周八个楔子，使其松紧一致，以免在风力作用下向松的一面倾斜。

③ 钢柱垂直度校正须用两台精密经纬仪观测，观测的上测点应设在柱顶，仪器架设位置应使其望远镜的旋转面与观测面尽量垂直（夹角应大于75°），以避免产生测量差误。

④ 风力影响。

风力对柱面产生压力，柱面的宽度越宽，柱子高度越高，受风力影响也就越大，影响柱子的侧向弯曲也就越大。因此，柱子校正操作时，当柱子高度在9 m 以上，风力超过5 级时不能进行。

⑤ 最后固定。

钢柱校正完毕后，应立即进行最后固定。

对无垫板安装钢柱的固定方法是在柱脚与杯口的空隙中浇筑比柱混凝土强度等级高一级的细石混凝土。灌筑混凝土分两次进行，第一次灌至楔块底面，待混凝土强度达到25%后，拔出楔块，再将混凝土浇满杯口。待第二次浇筑的混凝土强度达70%后，方可拆除缆风绳，吊装上部构件。

对有垫板安装钢柱的二次灌注方法，通常采用赶浆法或压浆法，如图4-15 所示。

赶浆法是在杯口一侧灌强度等级高一级的无收缩砂浆（掺水泥用量0.03‰～0.05‰的铝粉）或细石混凝土，用细振动棒振捣使砂浆从柱底另一侧挤出，待填满柱底周围约10 mm 高，接着在杯口四周均匀地灌细石混凝土至与杯口平。

压浆法是于杯口空隙内插入压浆管与排气管，先灌20 cm 高混凝土，并插捣密实，然后开始压浆，待混凝土被挤压上拱，停止顶压；再灌20 cm 高混凝土顶压一次即可拔出压浆管和排气管，继续灌注混凝土至与杯口平。本法适用于截面很大、垫板高度较薄的杯底灌浆。

图4-15　有垫板安装柱子灌浆方法

1—钢垫板；2—细石混凝土；3—插入式振动器；4—压浆管；5—排气管；6—水泥砂浆；7—柱；8—钢锲

对采用地脚螺栓方式连接的钢柱，当钢柱安装最后校正后，拧紧螺母进行最后固定，如图4-16 所示。

图4-16　用预埋地脚螺栓固定

1—柱基础；2—钢柱；3—钢柱脚；4—地脚螺栓；5—钢垫板；6—二次灌浆细石混凝土；7—柱脚外包混凝土