CN102733615A - 非对称整体提升施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种非对称整体提升施工方法，包括以下步骤：第一，根据待提升结构和下部支撑结构的相互位置关系确定合理的吊点布设位置，所述吊点布设原则为：a、所述吊点能够最大限度地包络结构平面面积；b、尽量减小吊点中心与结构重心之间的偏心；第二，在所述待提升结构上设置牵引点，该牵引点位于所述的结构重心与所述的吊点中心的连线在结构下弦投影的延长线上；第三，确定所述牵引点在地面上的投影；第四，在所述牵引点与所述牵引点在地面上的投影之间设置牵引装置；第五，在合适位置安装提升系统；第六，利用所述牵引装置配合所述提升系统对所述待提升结构进行提升操作；第七，将所述待提升结构提升就位后进行校正与连接固定。

Description

非对称整体提升施工方法
技术领域
本发明涉及一种提升施工方法，特别是建筑领域中吊点中心与结构重心大偏心情况下的整体提升施工方法。
背景技术
为追求艺术表现力和视觉冲击效果，当前建筑设计日益向高、大、新、奇的方向发展。尤其是对建筑物顶部设置的装饰性或功能性飘蓬的使用越来越普遍，对上部结构而言，下部支点往往不规则、不对称，这种情况在满足人们的审美要求的同时，也给建筑施工带来了更大的挑战。对于这种支点不规则、非对称的结构，如采用整体提升法施工，由于吊点设置的局限性，其吊点中心和结构重心往往会存在大偏心的情况，有时甚至于结构重心位于吊点的包络范围之外，无法按传统方法直接采用整体提升进行安装施工，因此主要还是采用高空散装施工的方法。但这种施工方法具有如下缺陷：
（1）高空作业量大，安全防护难，安全隐患高；
（2）高空空中施焊环境条件恶劣，施工质量难以保证；
（3）高空作业量大，高空施焊等作业环境条件恶劣、开展不便，现场安装施工工期长。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全经济、施工质量可靠与现场安装施工工期短的非对称整体提升施工方法。
根据本发明，一种非对称整体提升施工方法包括以下步骤：
第一，根据待提升结构和下部支撑结构的相互位置关系确定合理的吊点布设位置，所述吊点布设原则为：
a、所述吊点能够最大限度地包络结构平面面积；
b、尽量减小吊点中心与结构重心之间的偏心；
所述的吊点中心是指以各吊点为顶点组成的多边形的形心。
第二，在所述待提升结构上设置牵引点，该牵引点位于所述的结构重心与所述的吊点中心的连线在结构下弦投影的延长线上；
第三，确定所述牵引点在地面上的投影；
第四，在所述牵引点与所述牵引点在地面上的投影之间设置牵引装置，以保证在非对称提升过程中由于不同步或风荷载等意外情况下的稳定性；
第五，在合适位置安装提升系统；
第六，利用所述牵引装置配合所述提升系统对所述待提升结构进行提升操作；
第七，将所述待提升结构提升就位后进行校正与连接固定，至此完成提升结构的提升。
如吊点中心与结构重心偏心不大，结构重量不重，所述牵引装置可为直接在牵引点处设置的垂直向下的牵引绳。
对上述方案的进一步改进为所述牵引装置也可为滑轮牵引系统。
如果牵引力不需要很大，且需要将向下的牵引力转为水平的牵引力，则所述滑轮牵引系统可为定滑轮牵引系统。
如果所需牵引力较大，为了节省牵引力所消耗的能量，所述滑轮牵引系统可为动滑轮牵引系统。使用动滑轮牵引系统既可以节省牵引力，也可以根据需求改变牵引方向。
上述方案的再进一步改进为:上述方法还包括水平纠偏的步骤，在所述提升操作前根据静力学平衡原理，估算提升系统的设置高度与待提升结构在水平偏移下的回复力，根据上述所得信息设置相应的水平纠偏装置，以用于在提升过程中进行水平纠偏操作。
所述水平纠偏装置可为千斤顶、电动葫芦或人工撑钩，可根据所需纠偏力的大小相应选择合适的纠偏装置。
所述提升系统包括提升架、设置在所述提升架上的液压泵源系统及通过液压油管与其连接的液压提升器与设置在所述液压提升器上用于所述待提升结构提升的钢绞线。
另外，所述提升系统还包括传感器，该传感器设置在液压提升器上，以监控整体提升过程中各吊点提升的同步性。
本发明所提供的一种非对称整体提升施工方法通过在适当位置设置牵引装置，从而实现吊点中心与结构重心大偏心情况下的结构整体提升，使用该方法进行施工，由于为整体提升，无需过多的高空安装作业，工期短；由于无需大量的高空施焊，可将焊接等工作在地面条件好的环境预先做好，保证了结构的质量；因为大量的工作已在地面完成，无需太多的高空作业，极大的降低了高空作业的潜在危险，施工安全可靠。
附图说明
图1为吊点中心与结构重心大偏心的一般性结构平面示意图；
图2为图1中A-A剖面的示意图；
图3为提升架的设置高度估算分析示意图；
图4为人工撑钩结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
根据本发明的一种非对称整体提升施工方法，包括以下步骤：
（1）确定非对称支撑网格结构的吊点布设位置。图1是吊点中心与结构重心大偏心的一般性结构平面示意图。首先待提升结构1和支撑结构20的相互位置关系确定合理的吊点布设位置，吊点布设位置确定原则为：a、吊点能够最大限度地包络结构平面面积；b、尽量减小吊点中心与结构重心之间的偏心。图中2中显示出结构整体提升的部分拟选吊点位置。
（2）如图2，通过设置滑轮系统或牵引绳等牵引装置保证非对称提升过程中由于不同步或风荷载等意外情况下的稳定性。
a、采用数学方法找出吊点中心位置o1，结构重心位置为o2；
b、在结构1下表面的一端设定一点o3，且其投影分别位于o2o1延长线上，并在地面设定一点o4，o4是o3在地面上的投影。
c、在o3、o4处分别设置滑轮6、7。
d、设置牵引绳10保证提升过程中的稳定性，牵引绳10的一端固定于o4处定滑轮7上，另一端依次绕过o3、o4处的滑轮6、7作为牵引端。
在牵引端施加拉力T，则会在结构上o3处产生2T的平衡荷载。
如吊点中心与结构重心偏心不大，结构重量不重，也可直接在o3处设置垂直向下的牵引绳。
如果牵引力不需要很大，且需要将向下的牵引力转为水平的牵引力，则所述滑轮牵引系统可为定滑轮牵引系统，因其结构简单，在此不再赘述。
如果所需牵引力较大，为了节省牵引力所消耗的能量，所述滑轮牵引系统可为动滑轮牵引系统。使用动滑轮牵引系统既可以节省牵引力，也可以根据需求改变牵引方向，同样因其系统结构为公知常识，在此不再赘述。
（3）根据静力平衡原理，估算提升架8的设置高度h和提升结构1在水平偏移下的回复力，确定结构提升及就位过程中的水平纠偏技术措施，如千斤顶、电动葫芦、人工撑钩11等。提升架8的设置高度h和提升结构1在水平偏移下的回复力的估算原理如图3，具体方法如下：
如图2，图中8为提升架，令提升架处上吊点至待提升结构就位位置垂直距离，即提升过程中提升钢绞线9至提升架8的最小长度为h。假定提升过程中结构偏移时各提升钢绞线9保持相互平行，将带提升结构简化为重量为G的一个质点，如图3。假定预使结构产生水平方向的微小偏移△，则提升钢绞线的偏移角为θ，水平偏移下的回复力为F。
因水平偏移较小的情况下，偏移角θ也较小，此时有tanθ≈sinθ
故有 F = G * tan θ ≈ G * sin θ = G * Δ h - - - ( 1 )
因此，根据施工工艺和经验确定了提升过程中需要的水平偏移值△，即可结合现场条件，根据公式（1）估算提升架的设置高度h和所需水平动力F，并根据F的大小选配水平纠偏的动力设备，如千斤顶、电动葫芦、人工撑钩等。
如根据公式（1）估算F不大，可采用本发明提供的人工撑钩11进行结构水平偏移的校正，如图2。图4是人工撑钩11的结构示意图，由手柄12、拉钩14和撑钩13组成，分别用于牵引和外推纠偏。
（4）根据第（3）步结果，在结构支座处安装好提升架8，安装好提升系统设备，其包括：液压泵源系统5、液压提升器3、传感器、液压油管4、钢绞线9等，其中所述液压泵源系统5、液压提升器3设置在提升架8上，且其间有液压油管4相连接，而钢绞线9设置在液压提升器3上。
另外，所述液压提升器3上还设置有传感器，该传感器用于监控整体提升过程中各吊点提升的同步性。
（5）根据（2）步边提升边牵引，并根据（3）步进行结构水平偏移的观测、纠偏，将结构提升就位、纠偏、安装。至此，完成非对称邻边支撑大型网格飘架的非对称整体提升施工。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种非对称整体提升施工方法，包括以下步骤：
第一，根据待提升结构和下部支撑结构的相互位置关系确定合理的吊点布设位置，所述吊点布设原则为：
a、所述吊点能够最大限度地包络结构平面面积；
b、尽量减小吊点中心与结构重心之间的偏心；
第二，在所述待提升结构上设置牵引点，该牵引点位于所述的结构重心与所述的吊点中心的连线在结构下弦投影的延长线上；
第三，确定所述牵引点在地面上的投影；
第四，在所述牵引点与所述牵引点在地面上的投影之间设置牵引装置；
第五，在合适位置安装提升系统；
第六，利用所述牵引装置配合所述提升系统对所述待提升结构进行提升操作；
第七，将所述待提升结构提升就位后进行校正与连接固定。
2.根据权利要求1所述的非对称整体施工方法，其特征在于：所述牵引装置为牵引绳。
3.根据权利要求1所述的非对称整体施工方法，其特征在于：所述牵引装置为滑轮牵引系统。
4.根据权利要求3所述的非对称整体施工方法，其特征在于：所述滑轮牵引系统为定滑轮牵引系统。
5.根据权利要求3所述的非对称整体施工方法，其特征在于：所述滑轮牵引系统为动滑轮牵引系统。
6.根据权利要求1所述的非对称整体施工方法，其特征在于：还包括水平纠偏的步骤，在所述提升操作前根据静力学平衡原理，估算提升系统的设置高度与待提升结构在水平偏移下的回复力，根据上述所得信息设置相应的水平纠偏装置，以用于在提升过程中进行水平纠偏操作。
7.根据权利要求6所述的非对称整体施工方法，其特征在于：所述水平纠偏装置为千斤顶、电动葫芦或人工撑钩。
8.根据权利要求1所述的非对称整体施工方法，其特征在于：所述提升系统包括提升架、设置在所述提升架上的液压泵源系统及通过液压油管与其连接的液压提升器、设置在所述液压提升器上用于所述待提升结构提升的钢绞线。
9.根据权利要求8所述的非对称整体施工方法，其特征在于：所述提升系统还包括设置在所述液压提升器上的传感器。
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Application publication date: 20121017

Assignee: ZHEJIANG JINGGONG STEEL STRUCTURE GROUP CO., LTD.

Assignor: Guangzhou Construction Co., Ltd.

Contract record no.: 2016440000246

Denomination of invention: Asymmetric and integrated lifting construction method for large scale grid structure

Granted publication date: 20141015

License type: Common License

Record date: 20161202

Application publication date: 20121017

Assignee: Shanghai Yesheng Electromechanical Control Technology Co., Ltd.

Assignor: Guangzhou Construction Co., Ltd.

Contract record no.: 2016440000247

Denomination of invention: Asymmetric and integrated lifting construction method for large scale grid structure

Granted publication date: 20141015

License type: Common License

Record date: 20161202

LICC Enforcement, change and cancellation of record of contracts on the licence for exploitation of a patent or utility model
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20121017

Assignee: Guangdong Hangxiao Steel Structure Co., Ltd.

Assignor: Guangzhou Construction Co., Ltd.

Contract record no.: 2017440000077

Denomination of invention: Asymmetric and integrated lifting construction method for large scale grid structure

Granted publication date: 20141015

License type: Common License

Record date: 20170317

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20201216

Address after: 510030 Sixth Floor, 4 Guangwei Road, Yuexiu District, Guangzhou City, Guangdong Province

Patentee after: Guangzhou Construction Engineering Co.,Ltd.

Patentee after: GUANGZHOU INSTITUTE OF BUILDING SCIENCE Co.,Ltd.

Address before: 510030 No. 4, Guang Wei Road, Guangzhou, Guangdong, Yuexiu District

Patentee before: Guangzhou Construction Engineering Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right