CN102146732A - 超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,包括以下步骤:(1)铺设滑移轨道。(2)在滑移轨道上搭建滑移胎架。(3)将焊接球网架分块吊到滑移胎架上。(4)将焊接球网架分块整体滑移到安装位置。(5)调整焊接球网架分块的高度,并使其就位在支撑结构上。(6)对不同焊接球网架分块进行嵌补,以形成超大面积的焊接球网架。本发明具有解决了超大焊接球网架结构施工难的问题,且具有施工方便,安全性高的优点。

Description

超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法
[0001] 技术领域
[0002] 本发明涉及建筑施工领域,特别涉及一种超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方 法。
背景技术
[0003] 焊接球网架是一种应用范围很广的网架结构形式,既可用于仓库、厂房等工业建 筑,近年来也越来越多的用于体育馆、俱乐部、展览馆、影剧院、航站楼指廊、车站候车大厅 等公共建筑中。对于规模较小的焊接球网架,可以通过起重机直接进行整体吊装,但是目前 施工过程中却遇到了越来越多的超大焊接球网架,造成施工过程中出现了诸多问题:
1、在具体的施工过程中,场地有限,不能实现对超大焊接球网架的整体拼装,然后进行 吊装。
[0004] 2、下部钢筋混凝土结构的承载力不能满足大型吊车的荷载要求,同时由于超大焊 接球网架重量大,也不具备传统的高空散装的安装条件。
[0005] 鉴于以上现有超大焊接球网架安装施工中遇到的困难,有必要提出一种简单易行 的超大焊接球网架施工方法。
发明内容
[0006] 本发明的目的是提供一种超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,以解决超大 面积双曲面焊接球网架施工难度大的问题。
[0007] 本发明提出一种超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,包括以下步骤:(1) 铺设滑移轨道。(2)在滑移轨道上搭建滑移胎架。(3)将焊接球网架分块吊到滑移胎架上。 (4)将焊接球网架分块整体滑移到安装位置。(5)调整焊接球网架分块的高度,并使其就位 在支撑结构上。(6)对不同焊接球网架分块进行嵌补,以形成超大面积的焊接球网架。
[0008] 依照本发明较佳实施例所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,在铺设 滑移轨道之前包括步骤:对焊接球网架进行划分,并确定滑移区域。
[0009] 依照本发明较佳实施例所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,将焊接 球网架分块吊到滑移胎架上具体包括以下步骤:(1)在地面上拼装焊接球网架分块,且每 个焊接球网架分块由至少两个小立分段拼装而成。(2)将焊接球网架分块吊到滑移胎架上。
[0010] 依照本发明较佳实施例所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,所述滑 移胎架为格构柱形式。
[0011] 依照本发明较佳实施例所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,搭建滑 移胎架时具体包括以下步骤:(1)在滑移轨道上设置轨道平衡梁。(2)将滑移胎架搭建在轨 道平衡梁上。(3)在滑移胎架上设置顶升结构。
[0012] 依照本发明较佳实施例所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,在焊接球网架分块进行整体滑移时,还包括以下步骤:对各个焊接球网架分块的行程进行实时测 量,以使各焊接球网架分块之间的行程误差不超过一阀值。
[0013] 依照本发明较佳实施例所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,所述阀 值为10mm。
[0014] 依照本发明较佳实施例所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,在焊接 球网架分块进行整体滑移之前,还包括以下步骤:对各个焊接球网架分块所产生的荷载进 行预测量。在焊接球网架分块进行整体滑移时,还包括以下步骤:实时对各个焊接球网架分 块所产生的荷载进行测量。
[0015] 依照本发明较佳实施例所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,在焊接 球网架分块进行整体滑移之前,还包括以下步骤:进行预滑移。
[0016] 依照本发明较佳实施例所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,对不同 焊接球网架分块进行嵌补为:对焊接球网架分块进行对称同步焊接嵌补。
[0017] 本发明的有益效果是:
1、本发明的施工方法将超大焊接球网架结构分成多个焊接球网架分块,进行分块滑移 安装,施工方便,安全性高,解决了超大焊接球网架结构施工难的问题。
[0018] 2、本发明在焊接球网架分块进行嵌补对接时,采用对称同步焊接的方式,可以消 除和平衡网架结构中产生的应力,有效避免因此产生的变形,保证了网架结构的平整度以 及施工质量。
[0019] 3、本发明采用预先划分滑移区域,并预先确定焊接球网架结构中需要滑移的分 块,有利于控制施工进程以及施工成本。
[0020] 4、本发明的滑移胎架采用格构柱形式,从而可以保证焊接球网架分块在滑移过程 中的整体稳定,提高了施工安全性。
[0021] 5、本发明可以通过对焊接球网架分块的滑移行程和/或所产生的荷载进行实时 测量,来控制焊接球网架分块的移动量,确保焊接球网架分块在各个滑移轨道上的滑移速 度一致,从而保证了施工质量及安全性。
附图说明
[0022] 图1为本发明超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法的一种实施例流程图; 图2为一种超大型屋面网架结构体系示意图;
图3为对图2的网架结构划分后的示意图; 图4为本发明滑移胎架的一种实施例结构图; 图5为本发明轨道平衡梁的一种实施例示意图; 图6为图5的俯视图; 图7为本发明顶升结构示意图; 图8为本发明爬行器布置示意图。
具体实施方式
[0023] 以下结合附图,具体说明本发明。
[0024] 请参见图1,其为本发明超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法的一种实施例流程图,其包括以下步骤: S101,铺设滑移轨道。
[0025] S102,在滑移轨道上搭建滑移胎架。
[0026] S103,将焊接球网架分块吊到滑移胎架上进行拼装。
[0027] S104,将焊接球网架分块整体滑移到安装位置。
[0028] S105,调整焊接球网架分块的高度,并使其就位在支撑结构上。
[0029] S106,对不同焊接球网架分块进行嵌补,以形成超大面积的焊接球网架。
[0030] 请参见图2,其为一种超大型屋面网架结构体系示意图,其屋面21由正四角锥形 网架构成,屋面下方的支撑结构主要为彩带22结构(彩带状弯曲的钢梁结构)和分布在四 周的钢柱23组成。由于此屋面21的网架结构面积大,施工时吊装极为不便,使传统的直接 吊装的方式很难施工,而采用本发明分块滑移拼装的方式可以大大降低其施工难度。
[0031] 首先,可以对整个焊接球网架进行划分,并确定滑移区域。由于超大面积的焊接球 网架形状各异、结构复杂,因而并不是所有的部分都适合采用滑移的施工方式,从控制施工 进程以及施工成本的角度考虑,有些位置的网架结构往往采用直接吊装的方式更为合适。 如图3所示,其为对图2的网架结构划分后的示意图。滑移区域关于轴SOl对称分为两个 半区,每个半区以轴36为分界线分成两个半段,每个半段各分5块焊接球网架分块,并采用 滑移的方式进行安装施工,各焊接球网架分块所在的区域编号为A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、 A8、A9、A10 和 A1,、A2,、A3,、A4,、A5,、A6,、A7,、A8,、A9,、A10,。
[0032] 另外,为减少区域A6、A7、A8以及区域A6’、A7’、A8’焊接球网架分块的滑移长度, 在网架结构的右侧还划分出上下各8个焊接球网架小分段,由于这些焊接球网架小分段面 积较小,单独为其铺设滑移轨道不仅造成较大的浪费,而且施工效率也较低,因而可以采用 履带吊直接进行吊装,以此更有利于控制施工进程。
[0033] 确定滑移区域之后,便可以铺设滑移轨道(步骤S101)。图3中铺设了 8条滑移轨 道,分别位于轴31、轴32、轴33、轴34、轴35、轴37、轴38、轴39处。
[0034] 接着要在滑移轨道上搭建滑移胎架(步骤S102)。滑移胎架是将网架传递来的结构 自重荷载传递给下部滑移轨道和混凝土梁结构,如图4所示,其为滑移胎架的一种实施例 结构图。由于在滑移过程中滑移胎架41所受荷载较大,为保证滑移过程中的整体稳定,滑 移胎架41为格构柱形式,即两个滑移胎架41之间用桁架44相连而构成组合柱。
[0035] 另外,滑移胎架41的下端通过轨道平衡梁42来支撑,滑移胎架41的上端设置有 顶升结构43。如图5、图6所示,图5为轨道平衡梁的一种实施例结构图,图6为图5的俯 视图。此轨道平衡梁42包括滑动箱梁51和支撑梁52,滑动箱梁51下端设置有滑动轮,滑 动轮设置在滑移轨道53中。滑动箱梁51的上侧设置有两个支撑梁52,用来支撑滑移胎架 41。因此滑移胎架41可以通过轨道平衡梁42实现在滑移轨道53中滑动。
[0036] 请参见图7,其为本发明顶升结构示意图。顶升结构用来支撑焊接球网架分块,其 设置有伸缩气缸71,从而可以实现焊接球网架分块的高度调节。
[0037] 搭建完滑移胎架后,便可以将焊接球网架分块吊到滑移胎架上(步骤S103)。其中 每个焊接球网架分块均可以是由至少两个小立分段在地面上拼装而成的,然后再吊装到滑 移胎架上的。在图3中,滑移胎架的起点位于A5、A10以及A5’、A10’的位置,即A5、A10以 及A5’、A10’所在的区域为焊接球网架分块的吊装位置。鉴于图3的网架结构,焊接球网架分块被吊装到滑移胎架上后,便将相邻的两块焊接球网架分块嵌补连接成一个滑移单元。
[0038] 焊接球网架分块吊装完毕后,便可将其滑移到安装位置(步骤S104)。以图3为例, 当要安装区域Al和A6位置的焊接球网架分块时,先将两块焊接球网架分块吊装到A5和 AlO位置的滑移胎架上,并将两块焊接球网架分块进行嵌补连接,然后利用滑移轨道将两块 焊接球网架分块连同滑移胎架一同滑移到Al和A6的安装位置。滑移到位后,将滑移胎架 滑回A5和AlO的位置,同时再将另两块焊接球网架分块吊装到A5和AlO的位置,这样重复 滑移安装直至所有的焊接球网架分块均滑移到位。当然,图3仅为焊接球网架结构的一种 实施例,因为焊接球网架的结构可以是各种形状的,因此焊接球网架分块的滑移方式及滑 移顺序可以根据实际情况来设计。
[0039] 焊接球网架分块的滑移可以借助于爬行器,如图8所示,爬行器的一端连接在滑 动箱梁51上,另一端通过一个夹轨器81固定在滑移轨道53上,爬行器的中间部分设置有 油缸82,通过油缸82的伸缩可以推动轨道平衡梁发生位移,从而实现焊接球网架分块的滑 移。
[0040] 为保证施工安全,在滑移过程中要始终保证各个滑移轨道上牵引焊接球网架分块 的爬行器动作的一致性,本发明主要可以从两方面来实现:
1、对各个焊接球网架分块的行程进行实时测量,以使各焊接球网架分块之间的行程误 差不超过一个阀值,这个阀值优选的为10mm。在各个滑移轨道的爬行器上均设置行程传 感器,在同步滑移过程中,设定某一爬行器为主令点,其余爬行器为跟随点。保持主令点的 速度恒定,其余跟随点通过主控计算机分别根据与主令点的滑移位移来控制滑移速度的快 慢,使其与主令点的速度保持一致。现场网络控制系统将各传感器的位移信号采集进主控 计算机,主控计算机通过比较主令点同每个跟随点的位移得出跟随点同主令点的距离差。 如果某跟随点与主令点的距离差为正,表示跟随点的位移比主令点大,说明该跟随点的速 度过快,主控计算机在随后的调节中,就降低其速度。反之,如果某跟随点比主令点慢了,主 控计算机则控制其加快速度,以跟随上主令点,保持位移跟随一致。
[0041] 2、实时对各个焊接球网架分块所产生的荷载进行测量,以确保各个焊接球网架分 块的滑移稳定同步。在各个滑移轨道的爬行器上均设置压力传感器,通过比对各个爬行器 所受的实际负载与理论负载值的差别,来控制爬行器对各个焊接球网架分块所施加的推进 力,并以控制各滑移点的负载分配同步为目标,使各滑移点的实际负载与理论负载基本一 致,从而使各焊接球网架分块的滑移速度一致。
[0042] 特别的,为确保滑移的正常进行,在正式滑移之前还可以先进行预滑移。这里所说 的预滑移是指逐渐对爬行器进行加载,当焊接球网架分块刚开始有位移后立即暂停,并全 面检查各设备运行情况,如爬行器夹紧装置、滑移轨道及桁架受力等的变化情况,在一切正 常的情况下可正式开始滑移。
[0043] 焊接球网架分块滑移到位后,要调整其高度,并使其就位在支撑结构上(步骤 S105)。支撑结构可以是彩带结构(彩带状弯曲的钢梁结构)、临时支撑柱等。调整高度时, 通过使顶升结构43逐渐下降,并使焊接球网架分块坐落、定位于其下部的支撑结构上。
[0044] 当所有的焊接球网架分块均安装到位后,要对不同的焊接球网架分块进行嵌补 (步骤S106)。即使用连接杆对不同的焊接球网架分块进行焊接,由于焊接球网架面积大,在 操作过程中难免会产生较大的应力。为减小应力,以避免应力变形,本发明优选的采用对称
6同步焊接嵌补的方式,这样对称位置所产生的应力正好相互抵消,进一步保证了施工的质量。
[0045] 最后,要卸载焊接球网架的临时支撑结构。在焊接球网架施工的过程中,往往需要 借助于临时支撑柱来支撑焊接球网架分块,而一旦焊接球网架安装完毕后,这些临时支撑 柱就要拆除。但是,在临时支撑柱卸载的过程中,网架结构必然会出现一定程度的下沉,若 下沉幅度过大,有可能造成网架结构破损甚至断裂,因此可以对临时支撑柱采用分阶段切 除一定高度的方式,从而可以有效缓解卸载过程中的冲击。其中,较佳方式是分四个阶段进 行切割:
第一阶段:下降值为H/10 ;
第二阶段:下降值为2H/10 ;
第三阶段:下降值为3H/10 ;
第四阶段:下降值为4H/10;
其中,H为临时支撑柱卸载完成后,所述双曲面焊接球网架的最大下沉值。
[0046] 本发明的施工方法将超大焊接球网架结构分成多个焊接球网架分块,进行分块滑移安装,施工方便,安全性高,解决了超大焊接球网架结构施工难的问题。
[0047] 以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化,只要不超出所附权利要求书所述范围,都应落在本发明的保护 范围内。

Claims (10)

1. 一种超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,其特征在于,包括以下步骤: 铺设滑移轨道;在滑移轨道上搭建滑移胎架;将焊接球网架分块吊到滑移胎架上;将焊接球网架分块整体滑移到安装位置;调整焊接球网架分块的高度,并使其就位在支撑结构上;对不同焊接球网架分块进行嵌补,以形成超大面积的焊接球网架。
2.如权利要求1所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,其特征在于,在铺 设滑移轨道之前包括步骤:对焊接球网架进行划分,并确定滑移区域。
3.如权利要求1所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,其特征在于,将焊 接球网架分块吊到滑移胎架上具体包括以下步骤:在地面上拼装焊接球网架分块,且每个焊接球网架分块由至少两个小立分段拼装而成;将焊接球网架分块吊到滑移胎架上。
4.如权利要求1所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,其特征在于,所述 滑移胎架为格构柱形式。
5.如权利要求1所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,其特征在于,搭建 滑移胎架时具体包括以下步骤:在滑移轨道上设置轨道平衡梁; 将滑移胎架搭建在轨道平衡梁上; 在滑移胎架上设置顶升结构。
6.如权利要求1所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,其特征在于,在焊 接球网架分块进行整体滑移时,还包括以下步骤:对各个焊接球网架分块的行程进行实时 测量,以使各焊接球网架分块之间的行程误差不超过一阀值。
7.如权利要求6所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,其特征在于,所述 阀值为10mm。
8.如权利要求1所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,其特征在于, 在焊接球网架分块进行整体滑移之前,还包括以下步骤:对各个焊接球网架分块所产生的荷载进行预测量;在焊接球网架分块进行整体滑移时,还包括以下步骤:实时对各个焊接球网架分块所 产生的荷载进行测量。
9.如权利要求1所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,其特征在于,在焊 接球网架分块进行整体滑移之前,还包括以下步骤:进行预滑移。
10.如权利要求1所述的超大面积双曲面焊接球网架滑移施工方法,其特征在于,对不 同焊接球网架分块进行嵌补为:对焊接球网架分块进行对称同步焊接嵌补。
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