CN104652827A - 一种大跨度弧形桁架三级接力抬吊施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大跨度弧形桁架三级接力抬吊施工方法，所述大跨度弧形钢桁架首先由两台室外吊机将其翻身矫正，确认安全后起吊至一定高度后及位置后，由室内一台吊机将吊臂伸出室外，进行第三个吊机吊点固定，然后慢慢松开室外其中一台吊机吊钩，由室内一台吊机与室外另一台吊机抬吊至室内安装位置处。本发明的优点在于：本发明弧形桁架施工方法采用两台吊机在外抬吊，一台吊机在室内接力吊装的方式，实现整体一次性吊装，简化吊装步骤，无需搭设前支撑胎架，降低施工费用，加快施工进度；成本节约达40%以上，与采用大型吊机单吊相比工期亦大为缩短，节约超过30%，同时安全质量也可以保证。
Description
技术领域
本发明涉及一种大跨度弧形桁架抬吊施工方法，特别涉及一种大跨度弧形桁架三级接力抬吊施工方法。
背景技术
在现代的大型场馆建筑设计中，各种复杂空中钢结构被越来越多的应用，造型新颖的同时，安装的难度也越来越大。
某体育馆屋面钢结构工程，设计有多根大跨度倒三角弧形三支管桁架，如图1所示，弧形三支管桁架包括下弦杆、多根竖腹杆、多根斜腹杆以及弧形上弦杆，该弧形三支管桁架吊装时，受现场条件限制，整体吊装难度相当大，且整体吊装成本高、且施工工期长。
因此，研发一种能够解决了路面承重和操作灵活性的问题，节约了机械费用，又加快了工期的大跨度弧形桁架三级接力抬吊施工方法势在必行。经检索有关文献，未发现与本发明相同或相似的技术方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够解决了路面承重和操作灵活性的问题，节约了机械费用，又加快了工期的大跨度弧形桁架三级接力抬吊施工方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种大跨度弧形桁架三级接力抬吊施工方法，其创新点在于：所述大跨度弧形钢桁架首先由两台室外吊机将其翻身矫正，确认安全后起吊至一定高度后及位置后，由室内一台吊机将吊臂伸出室外，进行第三个吊机吊点固定，然后慢慢松开室外其中一台吊机吊钩，由室内一台吊机与室外另一台吊机抬吊至室内安装位置处。
进一步地，所述方法的具体步骤如下：
（1）生成实体模型：钢管构件的精确下料，是钢管桁架的地面拼装的精度保证，所以首先根据设计平面、立面图、线模以对设计图进行深化；运用自行编制的cad插件，将3D线模每根杆件单独建立用户坐标系，通过建立面域、拉伸将线模绘制成3D实体模型；
（2）相贯线切割下料：运用林克曼相贯线数控切割机自带软件进行相贯线切割，生成加工文件代码，输入切割机后逐件切割下料，得到主桁架钢管管件；
（3）预埋件预埋及校对：用全站仪实测体育馆两侧梁上预埋基点尺寸，与深化设计3D实体模型图中各基点位置对接，必要时对3D实体模型进行适当调整，重新3D生成实体模型后再进行相贯线切割下料；
（3）地面拼装：将步骤2中切割出的主桁架钢管管件运至现场，每榀桁架就近场内位置拼装，按照设计要求完成弧形桁架拼装、焊接工作；
（4）确定吊机、吊点及钢丝绳：首先根据现场土建主体两侧安装梁的高度，弧形桁架重量以及履带式吊机的起重量和臂长参数作为计算依据，确定室外两台吊机以及室内一台吊机的工况和站位；然后根据力学定律计算出最佳吊点；最后根据钢丝绳破断拉力及支座反力的计算，选用满足要求的钢丝绳；
（5）外双机起吊：吊装前先用两台室外吊机将桁架脱模起吊，吊点采用八点绑扎，绑扎点，用软材料垫至其中以防钢构件受损；起吊时先将弧形桁架吊离地面20cm左右，然后检查钢丝绳及机械的安全状况，确认无误后慢慢起吊；
（6）地面翻身：室外两机吊机抬吊弧形桁架至地面拼装位置外侧后，在允许的场地下落地面翻身，可以调节双侧钢丝绳长度来进行，翻身后弧形桁架弧形上拱，与安装后形状一致；
（7）吊机接力：室外两台吊机抬吊到一定位置时，室内一台吊机将吊臂伸出体育馆外，进行第三个吊机吊点固定，待确认钢丝绳固定好后，慢慢松开室外一台吊机吊钩并开离吊装现场；
（8）内外双机抬吊：室外另一台吊机与室内一台吊机双机抬吊待弧形桁架高于砼梁时，室内吊机慢慢旋转并慢慢行驶，室外吊机应同时旋转，确保双机的同步性，待弧形桁架中心对准安装位置中心，然后徐徐降钩，并在弧形桁架刚接触柱顶时即刹车对准，临时固定焊接后应检查桁架的垂直度及桁架的直线度，使之满足规范要求；达到安装质量技术要求后，开始重复上述步骤起吊下榀桁架。
进一步地，所述步骤（2）中弧形桁架焊接时，首先将弧形桁架各构件点焊固定，待完成后用水准仪测量拼装后桁架各点位间尺寸是否符合设计要求，偏差超标的进行焊接精度调整，偏差正常后再满焊。
进一步地，所述步骤（4）中，室外两台吊机分别250t及320t，室内一台吊机为280t，钢丝绳规格为Ф32.5。
进一步地，所述步骤（4）中，考虑到接力用室内吊机工况，室内吊机吊点设置为紧靠其中被接力的室外一台吊机吊点位置，进而不影响弧形桁架接力时的吊装。
进一步地，所述步骤（5）外双机起吊前，必须进行试吊工作，吊离地面20cm保持10min无问题后正式起吊。
本发明的优点在于：
（1）本发明弧形桁架施工方法采用两台吊机在外抬吊，一台吊机在室内接力吊装的方式，成功实现大跨度重型弧形钢桁架的安全吊装，实现整体一次性吊装，简化吊装步骤，无需搭设前支撑胎架，降低施工费用，加快施工进度；成本节约达40%以上，与采用大型吊机单吊相比工期亦大为缩短，节约超过30%，同时安全质量也可以保证；
（2）本发明弧形桁架实现地面拼装，通过实体模型以及数控切割最大限度地确保安装精度，确保安装质量控制，并且减少了高空焊接作业量，增加安全性；焊接时采用先点焊，然后精度调整后再满焊，提高了焊接精度；
（3）本发明的弧形桁架抬吊时，采用几台相对较小的吊车配合吊装，避免使用超大型吊车，对场地和路面要求相对较低，可充分利用现有路面，减少了前期准备的工作量；
（4）本发明的弧形桁架起吊时，必须进行试吊工作，吊离地面20cm保持10min无问题后正式起吊；
（5）本发明弧形桁架接力时，考虑到接力用室内吊机工况，室内吊机吊点设置为紧靠其中被接力的室外一台吊机吊点位置，进而不影响弧形桁架接力时的吊装。
附图说明
图1为本发明弧形桁架的结构示意图。
图2为本发明弧形桁架三级接力抬吊施工方法的流程图。
图3为本发明弧形桁架外双机起吊的结构示意图。
图4至图7为本发明弧形桁架三级接力抬吊的吊装过程示意图。
具体实施方式
实施例1
如图2所示，本发明公开了一种大跨度弧形桁架三级接力抬吊施工方法，具体步骤如下：
S101生成实体模型：钢管构件的精确下料，是钢管桁架的地面拼装的精度保证，所以首先根据设计平面、立面图、线模以对设计图进行深化；运用自行编制的cad插件，将3D线模每根杆件单独建立用户坐标系，通过建立面域、拉伸将线模绘制成3D实体模型；
S102相贯线切割下料：运用林克曼相贯线数控切割机自带软件进行相贯线切割，生成加工文件代码，输入切割机后逐件切割下料，得到主桁架钢管管件；弧形桁架焊接时，首先将弧形桁架各构件点焊固定，待完成后用水准仪测量拼装后桁架各点位间尺寸是否符合设计要求，偏差超标的进行焊接精度调整，偏差正常后再满焊；
S103预埋件预埋及校对：用全站仪实测体育馆两侧梁上预埋基点尺寸，与深化设计3D实体模型图中各基点位置对接，必要时对3D实体模型进行适当调整，重新3D生成实体模型后再进行相贯线切割下料；
S104地面拼装：将步骤S102中切割出的主桁架钢管管件运至现场，每榀桁架就近场内位置拼装，按照设计要求完成弧形桁架拼装、焊接工作；
S105确定吊机、吊点及钢丝绳：如图3所示，首先根据现场土建主体两侧安装梁的高度，弧形桁架重量以及履带式吊机的起重量和臂长参数作为计算依据，确定室外两台吊机分别为250t及320t，室内一台吊机为280t，并三台吊机的工况和站位；然后根据力学定律计算出最佳吊点，考虑到接力用室内吊机工况，室内280t吊机吊点设置为紧靠F1位置，进而不影响弧形桁架接力时的吊装；最后根据钢丝绳破断拉力及支座反力的计算，选用Ф32.5钢丝绳满足要求；
S106外双机起吊：吊装前先用250t及320t两台室外吊机将桁架脱模起吊，吊点采用八点绑扎，绑扎点，用软材料垫至其中以防钢构件受损；起吊时先将弧形桁架吊离地面20cm左右，然后检查钢丝绳及机械的安全状况，确认无误后慢慢起吊；
S107地面翻身：室外250t及320t吊机抬吊弧形桁架至地面拼装位置外侧后，在允许的场地下落地面翻身，可以调节双侧钢丝绳长度来进行，翻身后弧形桁架弧形上拱，与安装后形状一致；
S108吊机接力：如图4至图7所示，室外250t及320t吊机抬吊到一定位置时，室内280t吊机将吊臂伸出体育馆外，进行第三个吊机吊点固定，待确认钢丝绳固定好后，慢慢松开室外250t吊机吊钩并开离吊装现场，进行内外机抬吊；
S109内双机抬吊：室外另一台吊机与室内一台吊机双机抬吊待弧形桁架高于砼梁时，室内吊机慢慢旋转并慢慢行驶，室外吊机应同时旋转，确保双机的同步性，待弧形桁架中心对准安装位置中心，然后徐徐降钩，并在弧形桁架刚接触柱顶时即刹车对准，临时固定焊接后应检查桁架的垂直度及桁架的直线度，使之满足规范要求；达到安装质量技术要求后，开始重复上述步骤起吊下榀桁架。
下表为本发明三机接力抬吊方法与传统几种施工方法对成本、工期及质量安全等方面做比较分析，具体见下表（在桁架均地面拼装完成的条件下分析）：
| 序号 | 可选方案 | 费用分析（以单榀桁架吊装测算） | 工期分析 |
| 11 | 采用大型吊车（700T以上）直接吊装 | 700T以上吊车进出场3万+台班费6.5万+路面处理2万=11.5万 | 路面加固15天+吊装18天=33天 |
| 22 | 采用累积滑移法 | 脚手架租赁费1.2万+脚手架搭拆费0.8万+焊接安装费2万+吊机台班费1.5万=5.5万 | 脚手架搭拆35天+吊装再滑移30天 =65天 |
| 33 | 三机接力抬吊法 | 300T以上吊车进出场2.4万+台班费4.5万=6.9万 | 吊装16天+焊接就位5天=21天 |
由上表可以看出，相比几种传统方法，本发明的三机接力吊装施工方法，与大型吊机单吊相比，成功实现大跨度重型弧形钢桁架的安全吊装，实现整体一次性吊装，简化吊装步骤，无需搭设前支撑胎架，降低施工费用，加快施工进度；成本节约达40%以上，与采用大型吊机单吊相比工期亦大为缩短，节约超过30%，同时安全质量也可以保证。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上，在步骤（5）起吊前，必须进行试吊工作，吊离地面20cm保持10min无问题后正式起吊。
本实施例在起吊前进行了试吊工作，提高了施工的安全性能。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种大跨度弧形桁架三级接力抬吊施工方法，其特征在于：所述大跨度弧形钢桁架首先由两台室外吊机将其翻身矫正，确认安全后起吊至一定高度后及位置后，由室内一台吊机将吊臂伸出室外，进行第三个吊机吊点固定，然后慢慢松开室外其中一台吊机吊钩，由室内一台吊机与室外另一台吊机抬吊至室内安装位置处。
2.根据权利要求1所述的大跨度弧形桁架三级接力抬吊施工方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：
（1）生成实体模型：钢管构件的精确下料，是钢管桁架的地面拼装的精度保证，所以首先根据设计平面、立面图、线模以对设计图进行深化；运用自行编制的cad插件，将3D线模每根杆件单独建立用户坐标系，通过建立面域、拉伸将线模绘制成3D实体模型；
（2）相贯线切割下料：运用林克曼相贯线数控切割机自带软件进行相贯线切割，生成加工文件代码，输入切割机后逐件切割下料，得到主桁架钢管管件；
（3）预埋件预埋及校对：用全站仪实测体育馆两侧梁上预埋基点尺寸，与深化设计3D实体模型图中各基点位置对接，必要时对3D实体模型进行适当调整，重新3D生成实体模型后再进行相贯线切割下料；
（3）地面拼装：将步骤2中切割出的主桁架钢管管件运至现场，每榀桁架就近场内位置拼装，按照设计要求完成弧形桁架拼装、焊接工作；
（4）确定吊机、吊点及钢丝绳：首先根据现场土建主体两侧安装梁的高度，弧形桁架重量以及履带式吊机的起重量和臂长参数作为计算依据，确定室外两台吊机以及室内一台吊机的工况和站位；然后根据力学定律计算出最佳吊点；最后根据钢丝绳破断拉力及支座反力的计算，选用满足要求的钢丝绳；
（5）外双机起吊：吊装前先用两台室外吊机将桁架脱模起吊，吊点采用八点绑扎，绑扎点，用软材料垫至其中以防钢构件受损；起吊时先将弧形桁架吊离地面20cm左右，然后检查钢丝绳及机械的安全状况，确认无误后慢慢起吊；
（6）地面翻身：室外两机吊机抬吊弧形桁架至地面拼装位置外侧后，在允许的场地下落地面翻身，可以调节双侧钢丝绳长度来进行，翻身后弧形桁架弧形上拱，与安装后形状一致；
（7）桁架移运吊机接力：室外两台吊机抬吊到一定位置时，室内一台吊机将吊臂伸出体育馆外，进行第三个吊机吊点固定，待确认钢丝绳固定好后，慢慢松开室外一台吊机吊钩并开离吊装现场；
（8）内外双机抬吊：室外另一台吊机与室内一台吊机双机抬吊待弧形桁架高于砼梁时，室内吊机慢慢旋转并慢慢行驶，室外吊机应同时旋转，确保双机的同步性，待弧形桁架中心对准安装位置中心，然后徐徐降钩，并在弧形桁架刚接触柱顶时即刹车对准，临时固定焊接后应检查桁架的垂直度及桁架的直线度，使之满足规范要求；达到安装质量技术要求后，开始重复上述步骤起吊下榀桁架。
3.根据权利要求2所述的大跨度弧形桁架三级接力抬吊施工方法，其特征在于：所述步骤（2）中弧形桁架焊接时，首先将弧形桁架各构件点焊固定，待完成后用水准仪测量拼装后桁架各点位间尺寸是否符合设计要求，偏差超标的进行焊接精度调整，偏差正常后再满焊。
4.根据权利要求2所述的大跨度弧形桁架三级接力抬吊施工方法，其特征在于：所述步骤（4）中，室外两台吊机分别250t及320t，室内一台吊机为280t，钢丝绳规格为Ф32.5。
5.根据权利要求2所述的大跨度弧形桁架三级接力抬吊施工方法，其特征在于：所述步骤（4）中，考虑到接力用室内吊机工况，室内吊机吊点设置为紧靠其中被接力的室外一台吊机吊点位置，进而不影响弧形桁架接力时的吊装。
6.根据权利要求2所述的大跨度弧形桁架三级接力抬吊施工方法，其特征在于：所述步骤（5）外双机起吊前，必须进行试吊工作，吊离地面20cm保持10min无问题后正式起吊。
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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Granted publication date: 20160824 Termination date: 20191224 |