CN105350651A - 大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体提升方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑结构的提升。一种大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体提升方法，包括：在地面完成大跨度钢桁架结构拼装；钢桁架拼装完成，在钢桁架顶部进行混凝土组合楼板结构施工，并完成钢筋绑扎；根据混凝土浇注面积、钢桁架钢梁分布特点以及结构外形尺寸，对混凝土组合屋面浇注进行划块，按照环向对称、由内至外的顺序进行；在液压提升系统上设置压力传感器、行程传感器分别对提升器的压力、行程进行反馈，在提升结构上设置激光测距仪进行位移反馈；提升过程中根据三种监控情况进行比较，其中一项超出设定偏差即进行纠偏。实现大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体就位，提升过程中混凝土结构无裂纹产生。

Description

大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体提升方法

技术领域

本发明涉及建筑结构的提升，尤其涉及钢桁架-混凝土组合屋面的提升方法。

背景技术

随着近年来国民经济的高速发展，我国建筑业也迎来了巨大的发展空间，在民用、公共建筑市场，各种造型新颖、结构体系复杂的地标性建筑不断涌现。随着绿色节能环保、可持续发展等理念在建筑业推广，钢-混凝土混合结构体系越来越受到设计师的重视，也是我国建筑业十大新技术推广应用的重点。

然而大跨度钢-混凝土混合结构体系在施工过程中存在工序交叉、施工边界条件复杂等特点，对于钢桁架-混凝土组合屋盖结构传统施工工艺流程一般采用先进行钢桁架结构施工，然后再进行屋面上部混凝土组合楼板施工、桁架内部机电综合管线施工的高空散装施工工艺，这样将形成钢桁架结构高空散装、桁架内部机电管线设置高位脚手架安装的施工局面，势必造成施工措施量大、高空作业量大、安全管理难度大、施工机械量大的的施工状态。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的上述缺陷，提供一种大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体提升方法。本发明实现混凝土结构连同大跨度钢桁架结构整体提升，保证提升过程中混凝土结构无裂纹产生。

为了解决上述技术问题，一种大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体提升方法，它包括下列步骤：

步骤一，在地面完成大跨度钢桁架结构拼装，拼装过程注意控制好钢结构外形尺寸、接口处定位尺寸，轴线偏差控制5mm、竖向偏差控制在10mm；

步骤二，钢桁架拼装完成，在钢桁架顶部进行混凝土组合楼板结构施工，并完成钢筋绑扎；

步骤三，根据混凝土浇注面积、钢桁架钢梁分布特点以及结构外形尺寸等，对混凝土组合屋面浇注进行划块，按照环向对称、由内至外的顺序进行；

步骤四，在液压提升系统上设置压力传感器、行程传感器分别对提升器的压力、行程等进行反馈，在提升结构上设置激光测距仪进行位移反馈；提升过程中根据三种监控情况进行比较，实现联动控制，其中一项超出设定偏差即进行纠偏；实现大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体就位。

所述的大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体提升方法，所述步骤四种的设定偏差为相邻两点不同步位移值在20mm以内。

根据权利要求1所述的大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体提升方法，其特征在于，所述步骤一中，钢桁架径向设置四条内力释放带，其环向采用滑动连接、长圆孔且高强螺栓仅初拧，待混凝土浇注提升到位后，再对滑动连接的环向次梁按照设计要求连接。

所述的大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体提升方法，所述大跨度钢桁架的上下弦与钢梁接口，按照上弦斜口直接、下弦预留调整段的方法进行，其中上弦按照富余长度50mm、下弦调整段按照富余100mm加工，钢桁架拼装完毕并进行初步提升后，调整桁架与劲性柱中心定位，并在桁架两侧设置定位限位装置；分别测量顶部钢梁上下弦口定位坐标，钢桁架上下弦相应两点点中心坐标，根据测量情况并结合施工过程分析的杆件径向变形值计算上下弦杆的切割量，同时要求在焊接坡口留间隙6~8mm。

本发明在施工过程中先将钢桁架在地面拼装成整体，然后进行钢屋盖初步提升（提升1个行程），并混凝土浇筑，最后将钢桁架-混凝土组合结构进行整体提升，到位后补装合拢杆件与已安装结构对接。在施工过程中，混凝土的浇筑是在非设计状态下进行的，其自重及浇筑带来的水化热都会对结构带来附加的内力影响。提升状态由于只提供竖向约束，因此该施工方法对于径向推力的释放是有利的，但在结构的环向仍需考虑内力释放的方式。本工程通过合理的混凝土分区浇筑顺序，且在钢桁架相关位置设置长圆孔的方式充分释放由于混凝土浇筑对非设计状态下的结构的内力影响。

众所周知，混凝土为易开裂结构。然而，在本次施工过程中需要对钢桁架-混凝土组合结构进行整体提升，在这个非成型状态下，需保证混凝土不产生裂纹。混凝土凝结后刚度大，若提升不同步差值较大将造成结构受力不均，进而使得混凝土产生开裂现象。本工程通过计算机模拟分析得出此种情况下钢桁架-混凝土组合屋面不同步值控制在20mm以内能保证混凝土内部应力变化不大而不至产生混凝土裂纹0

内力的释放势必带来结构变形的产生，产生的变形亦将影响结构提升到位的对接精度。为此，在钢桁架拼装接口精度控制上考虑了预留、焊接、提升过程中变形等多个因素。

整体提升过程的同步控制技术是施工方法的一大亮点，与常规钢结构提升同步控制相比，本项目的同步控制需要更精确（20mm以内），则需采用非常规技术手段。本次监测控制的一大特点是将液压系统上的压力传感器、钢绞线上的行程传感器、提升构件上的激光测距仪进行了联动，通过编制控制程序对三种检测手段进行联动控制，三种控制系统中一项出现较大偏差时，通过数据线反馈至控制系统，控制系统来进行压力调节，来达到联动控制的目的，从而实现全方位的综合精度控制。

本发明钢桁架、混凝土组合屋盖及桁架内部机电管线设备等在地面施工，能减少高空作业量、提高施工精度、增强施工工效；采用模块式安装对钢-混凝土混合结构体系施工来说也是一种新的尝试，能拓展常规施工思路。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

图1为混凝土浇筑顺序示意图；

图2为钢桁架环向力释放带布置示意图；

图3为所述钢桁架环向滑动处理示意图。

具体实施方式

如图所示，一种大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体提升方法，它包括下列步骤：

步骤一，在地面完成大跨度钢桁架结构拼装，拼装过程注意控制好钢结构外形尺寸、接口处定位尺寸，轴线偏差控制5mm、竖向偏差控制在10mm；

步骤二，钢桁架拼装完成，在钢桁架顶部进行混凝土组合楼板结构施工，并完成钢筋绑扎；

步骤三，根据混凝土浇注面积、钢桁架钢梁分布特点以及结构外形尺寸等，对混凝土组合屋面按照图1进行划块，按照环向对称、由内至外的顺序进行，参照表1；

表1混凝土浇筑顺序

步骤四，在液压提升系统上设置压力传感器、行程传感器分别对提升器的压力、行程等进行反馈，在提升结构上设置激光测距仪进行位移反馈；提升过程中根据三种监控情况进行比较，实现联动控制，其中一项超出设定偏差即进行纠偏；实现大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体就位。

所述的大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体提升方法，所述步骤四种的设定偏差为相邻两点不同步位移值在20mm以内。

所述的大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体提升方法，所述步骤一中，钢桁架径向设置四条内力释放带1（参见图2），其环向采用滑动连接、长圆孔且高强螺栓仅初拧，待混凝土浇注提升到位后，再对滑动连接的环向次梁按照设计要求连接，图3可见，一个型钢腹板侧面通过一个连接板以所述高强螺栓2和另一个型钢腹板连接。

所述的大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体提升方法，所述大跨度钢桁架的上下弦与钢梁接口，按照上弦斜口直接、下弦预留调整段的方法进行，其中上弦按照富余长度50mm、下弦调整段按照富余100mm加工，钢桁架拼装完毕并进行初步提升后，调整桁架与劲性柱中心定位，并在桁架两侧设置定位限位装置；分别测量顶部钢梁上下弦口定位坐标，钢桁架上下弦相应两点点中心坐标，根据测量情况并结合施工过程分析的杆件径向变形值计算上下弦杆的切割量，同时要求在焊接坡口留间隙6～8mm。

Claims (4)

1.一种大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体提升方法，其特征在于，它包括下列步骤：

步骤一，在地面完成大跨度钢桁架结构拼装，拼装过程注意控制好钢结构外形尺寸、接口处定位尺寸，轴线偏差控制5mm、竖向偏差控制在10mm；

步骤二，钢桁架拼装完成，在顶部进行混凝土组合楼板结构施工，并完成钢筋绑扎；

步骤三，根据混凝土浇注面积、钢桁架钢梁分布特点以及结构外形尺寸等，对混凝土组合屋面浇注进行划块，按照环向对称、由内至外的顺序进行；

步骤四，在液压提升系统上设置压力传感器、行程传感器分别对提升器的压力、行程进行反馈，在提升结构上设置激光测距仪进行位移反馈；提升过程中根据三种监控情况进行比较，实现联动控制，其中一项超出设定偏差即进行纠偏；实现大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体就位。

2.根据权利要求1所述的大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体提升方法，其特征在于，所述步骤四种的设定偏差为相邻两点不同步位移值在20mm以内。

3.根据权利要求1所述的大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体提升方法，其特征在于，所述步骤一中，钢桁架径向设置四条内力释放带，其环向采用滑动连接、长圆孔且高强螺栓仅初拧，待混凝土浇注提升到位后，再对滑动连接的环向次梁按照设计要求连接。

4.根据权利要求1所述的大跨度钢桁架-混凝土组合屋面整体提升方法，其特征在于，所述大跨度钢桁架的上下弦与钢梁接口，按照上弦斜口直接、下弦预留调整段的方法进行，其中上弦按照富余长度50mm、下弦调整段按照富余100mm加工，钢桁架拼装完毕并进行初步提升后，调整桁架与劲性柱中心定位，并在桁架两侧设置定位限位装置；分别测量顶部钢梁上下弦口定位坐标，钢桁架上下弦相应两点点中心坐标，根据测量情况并结合施工过程分析的杆件径向变形值计算上下弦杆的切割量，同时要求在焊接坡口留间隙6～8mm。