CN105484503A - 一种倾斜梭形空间桁架吊装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种倾斜梭形空间桁架吊装方法，其步骤包括：采用单绳双支方式绑扎桁架；提供两台吊机并在吊机下方设置两个吊点；拼装该桁架并在拼装完成后水平起吊该桁架；当起升高度超过该桁架的低侧就位高度后，双机停止起升；待该桁架稳定后，该低侧吊机停止起升，该高侧吊机继续起升直至超过该桁架的高侧就位高度后停止；两吊机协同工作，使两吊机的大臂前伸或后收，将该桁架吊至就位状态的正上方；将吊机落勾直至该桁架的两个支座球落至柱顶支座上以完成初步就位；校正该桁架；将该桁架的支座球焊接于柱顶支座上，同时使履带吊机松勾完成吊装作业；上述方法，降低吊装高度，减小吊装作业产生的水平应力，并能使水平起吊构件快速、平稳就位。

Description

一种倾斜梭形空间桁架吊装方法

技术领域

本发明属于钢结构技术领域，尤其涉及一种用于对倾斜梭形空间桁架进行吊装的倾斜梭形空间桁架吊装方法。

背景技术

随着国民经济的发展，要建造更多更大的体育、休闲、展览、航空港、机库等大空间和超大空间建筑物的需求十分旺盛。此类建筑形式一般为空间钢结构，结构型式可分为网架(轻钢)、空间桁架(重钢)等。这些建筑物通常都具有跨度大、造型独特、受力复杂及建成后具有地区标志性意义等特点。

对于这类大跨度的建筑形式，传统的实腹式梁根本无法满足需要，大跨度空间在结构设计时往往会设计成桁架形式。而桁架现场安装是整个工程施工的核心，安装技术方案的不同，将影响到总体工期以及整个项目的总体安排和施工平面布置等诸多方面，是保证整个项目顺利实施的先决条件和基础。必须针对结构自身特征、相关结构的施工特点和条件、整个项目工期要求等诸多方面进行综合分析、论证，并在技术可行性的基础上进行详细的经济分析，从而确定先进适用、安全可靠、经济合理的安装技术方案。

大跨度空间桁架结构的吊装主要靠施工组织和技术组织来保证。为了降低和简化安装难度、减少安装中的高空作业，吊装已经发展成为一个独立的关键工序，其精度控制和方案的易操作性，成为安装施工成功与否的一个决定性因素，尤其是在一些具有独特性的空间钢结构中，吊装更是起着至关重要的作用，直接影响整个施工过程的进度和质量。

由于梭形空间桁架自身稳定性差，且跨度大、质量重，不合理吊装容易导致桁架吊装过程中晃动、钢丝绳受力不均、桁架结构内应力增大、就位调节难度大等问题，一种安全、实用的吊装方法对梭形桁架吊装施工有重大意义。目前，对于此种大跨度梭形空间桁架常用的吊装方法是不对称矩形空间扭曲管桁架吊装方法，采用单机进行吊装，设置四个吊点，将受力最小两个吊点采用同等型号的手拉葫芦代替钢丝绳，桁架由拼装状态下起吊至安装状态，采用手拉葫芦进行调节。大跨度结构采用单机吊装有以下缺点：1)桁架长度较长，吊点之间间距较大，在满足吊装角度的要求下，吊绳高度较高，增加了吊车吊臂长度，降低了吊车起重性能；吊索产生的水平压力较大，最大可达0.87G(G为桁架重力)，且该力将由吊点之间的结构平衡；2)所有荷载均由一台吊机承担，对吊机的起重性能、吊机所在位置的承载力要求较高，软土、楼板上吊装时，加固难度增大；3)手拉葫芦既是主要承力吊索，又起调节作用，在调节过程中，各吊索受力重新分配，吊索有出现松动的可能，导致其余吊索受力大幅度增大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种倾斜梭形空间桁架吊装方法，旨在其不仅能降低吊装高度，减小吊装作业对结构产生的应力，而且能使倾斜梭形空间桁架的水平起吊构件快速、平稳的就位，并在各调节过程中主要钢丝绳受力稳定、不松动、不滑动。

本发明是这样实现的，一种倾斜梭形空间桁架吊装方法，其包括如下步骤：采用单绳双支的方式绑扎一倾斜梭形空间桁架；提供两台履带吊机，并在每一吊机下方对应所述桁架的上弦杆分别设置两个吊点；起吊时，将所述倾斜梭形空间桁架水平起吊，脱离胎架后先静置，观察无异常后双机同步起升；当起升高度超过所述倾斜梭形空间桁架的低侧就位高度后，双机停止起升；待所述倾斜梭形空间桁架稳定后，使所述低侧吊机停止起升，使所述高侧吊机继续起升至超过所述倾斜梭形空间桁架的高侧就位高度后停止；两吊机协同工作，使所述两吊机的大臂前伸或大臂后收，将所述倾斜梭形空间桁架吊至就位状态的正上方；将所述吊机落勾，直至所述倾斜梭形空间桁架的两个支座球落至钢柱柱顶支座上以完成初步就位；通过手拉葫芦校正所述倾斜梭形空间桁架；校正完成后，将所述倾斜梭形空间桁架的支座球焊接于柱顶支座上，同时使履带吊机松勾，完成吊装作业。

进一步地，前述的吊点的位置为设置在所述倾斜梭形空间桁架的两个端头1/4附近的上弦节点处；且设置在就位状态下所述上弦节点的较低一侧，以保证倾斜吊装过程中不发生滑动。

进一步地，前述的通过手拉葫芦校正所述倾斜梭形空间桁架的步骤中，拉动所述手拉葫芦时，遵循“先松后拉”的原则，即若要拉紧某一手拉葫芦提升所述倾斜梭形空间桁架，则先将其对侧的手拉葫芦稍微松动，再拉动该手拉葫芦，使所述倾斜梭形空间桁架在所述手拉葫芦的提升力及其自身重力的作用下在所述吊索内转动，使所述吊索始终保持张紧状态，不发生松动。

进一步地，前述的倾斜梭形空间桁架为空间双曲结构，其平面投影为梭形规则梭形，其正立面投影为倾斜梭形，最大倾斜角为11°；所述倾斜梭形空间桁架的横截面为不规则倒三角形，且位于所述倾斜梭形空间桁架的同一截面上的两根上弦杆标高不同，所述不同的标高之间存在最大0.5m的高差。

进一步地，前述的倾斜梭形空间桁架的长度为81m，其最大宽度为4.3m，最大高度约为16.16m(桁架最高点与最低点之间的高度差),其截面最大高度为9.5m，其空间跨度为63m；其中，单榀桁架最重为75t，且其跨度两侧各悬挑为9m。

进一步地，前述的倾斜梭形空间桁架包括下弦杆、上弦杆、及位于所述下弦杆及所述上弦杆之间的多个腹杆；所述下弦杆及所述上弦杆均采用钢管。

进一步地，前述的腹杆布置为竖向、斜向组合，其由直腹杆、水平系杆、跨外斜腹杆及跨内斜腹杆组成；所述直腹杆、所述水平系杆及所述跨外斜腹杆均采用尺寸为的钢管；所述跨内斜腹杆则采用24根预应力高强度钢拉杆，且其直径为D60、D80。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明实施方式提供的倾斜梭形空间桁架吊装方法，通过采用单绳双支的绑扎方式双机进行抬吊，并通过吊机之间的起升高度差快速完成梭形空间桁架的倾斜，不仅降低吊装高度、减小吊装作业对结构产生的应力；而且降低吊装机械起重性能、吊装机械所站位置承载力的要求；另外，在整个吊装及校正过程中，吊索受力稳定，不滑动、不松动，从而保障吊装作业的安全可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的倾斜梭形空间桁架吊装方法起吊前的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的倾斜梭形空间桁架吊装方法的就位状态的结构示意图。

图3是图2中的倾斜梭形空间桁架吊装方法的分解示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1至图3所示，本发明提供的倾斜梭形空间桁架吊装方法用于对大跨度的倾斜梭形空间桁架1进行吊装。在本实施例中，所述倾斜梭形空间桁架1为空间双曲结构，其平面投影为梭形规则梭形，其正立面投影为倾斜梭形，最大倾斜角约11°。所述倾斜梭形空间桁架1的横截面为不规则倒三角形，且位于所述倾斜梭形空间桁架1的同一截面上的两根上弦杆标高不同，所述不同的标高之间存在最大约0.5m的高差。所述倾斜梭形空间桁架1的长度为81m，其最大宽度为4.3m，最大高度约为16.16m(桁架最高点与最低点之间的高度差),其截面最大高度约为9.5m，其空间跨度为63m。其中，单榀桁架最重约为75t。所述倾斜梭形空间桁架1通过支座球(未图示)焊接连接于柱顶滑动支座(未图示)上，且其跨度两侧各悬挑为9m。

所述倾斜梭形空间桁架1包括下弦杆10、上弦杆11、及位于所述下弦杆10及所述上弦杆11之间的多个腹杆12。在本实施例中，所述下弦杆10及所述上弦杆11均采用钢管。所述腹杆12布置为竖向、斜向组合，其由，直腹杆、水平系杆、跨外斜腹杆及跨内斜腹杆组成。所述直腹杆、所述水平系杆及所述跨外斜腹杆均采用尺寸为的钢管。所述跨内斜腹杆则采用24根预应力高强度钢拉杆，且其直径为D60、D80。

所述倾斜梭形空间桁架1拼装状态的正立面为近似水平状态(如图1所示)；而其就位状态的正立面为倾斜状态,倾斜角约11°(如图2所示)。当对拼装好的所述倾斜梭形空间桁架1进行吊装前，需先对所述倾斜梭形空间桁架1进行绑扎。选择两台履带吊机进行所述倾斜梭形空间桁架1的吊装作业。每一吊机下方对应桁架的上弦杆分别设置两个吊点，吊点设置在所述倾斜梭形空间桁架1的两个端头1/4附近的上弦节点13处。吊点绑扎采用单绳双支的方式，即一根通长钢丝绳4沿所述所述倾斜梭形空间桁架1的宽度方向绕过两根上弦杆11a、11b的下表面，并将所述钢丝绳4的两个端头挂在吊钩2上，形成一个三角形环，再将所述两个吊点挂在吊索3的上方。所述吊索3绕在所述倾斜梭形空间桁架1就位状态下的上弦节点的较低侧，而有所述倾斜梭形空间桁架1的较高侧设置有手拉葫芦5，所述手拉葫芦5连接在所述上弦杆与所述吊钩2之间，起吊时所述手拉葫芦5处于不受力状态(松弛状态)。

接合图3所示，当对所述倾斜梭形空间桁架1完成绑扎后，即可对所述倾斜梭形空间桁架1进行吊装作业，所述倾斜梭形空间桁架1的吊装方法包括如下步骤：

S0：采用单绳双支的方式绑扎所述倾斜梭形空间桁架1；

S1：提供两台履带吊机，并在每一吊机下对应设置两个吊点，吊点位置为设置在所述倾斜梭形空间桁架1的两个端头1/4附近的上弦节点13处；

S2：起吊时，将所述倾斜梭形空间桁架1水平起吊，脱离胎架后先静置，观察无异常后双机同步起升；

S3：起升高度超过所述倾斜梭形空间桁架1的低侧就位高度B后，双机停止起升；待所述倾斜梭形空间桁架1稳定后，使所述低侧吊机停止起升，使所述高侧吊机继续起升至超过所述倾斜梭形空间桁架1的高侧就位高度A后停止；在此步骤中，由于所述吊索3绑扎在所述倾斜梭形空间桁架1的就位状态下的上弦节点13的较低侧，从而使所述倾斜梭形空间桁架1在倾斜吊装过程中不会发生滑动。

S4：双机协同工作，使所述双机的大臂前伸或大臂后收，将所述倾斜梭形空间桁架1吊至就位状态的正上方；将所述吊机落勾，直至所述倾斜梭形空间桁架1的两个支座球落至钢柱柱顶支座上以完成初步就位，此时所述吊机仍承担所述倾斜梭形空间桁架1的大部分重量。

S5：通过所述手拉葫芦5校正所述倾斜梭形空间桁架1，即拉动所述手拉葫芦5时，遵循“先松后拉”的原则，即若要拉紧某一手拉葫芦5提升所述倾斜梭形空间桁架1，则先将其对侧的手拉葫芦5稍微松动，再拉动该手拉葫芦5，使所述倾斜梭形空间桁架1在所述手拉葫芦5的提升力及其自身重力的作用下在所述吊索3内转动，使所述吊索3始终保持张紧状态，不发生松动。

S6：校正完成后，将所述支座球焊接于所述柱顶支座上，同时使履带吊松勾，吊装作业完成。

本发明实施方式提供的倾斜梭形空间桁架吊装方法，通过采用单绳双支的绑扎方式双机进行抬吊，并通过吊机之间的起升高度差快速完成梭形空间桁架的倾斜，不仅降低吊装高度、减小吊装作业对结构产生的应力；而且降低吊装机械起重性能、吊装机械所站位置承载力的要求；另外，在整个吊装及校正过程中，吊索受力稳定，不滑动、不松动，从而保障吊装作业的安全可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种倾斜梭形空间桁架吊装方法，其包括如下步骤：采用单绳双支方式绑扎一倾斜梭形空间桁架；提供两台履带吊机，并在每一吊机下方对应所述桁架的上弦杆分别设置两个吊点；起吊时，将所述倾斜梭形空间桁架水平起吊，脱离胎架后先静置，观察无异常后双机同步起升；当起升高度超过所述倾斜梭形空间桁架的低侧就位高度后，双机停止起升；待所述倾斜梭形空间桁架稳定后，使所述低侧吊机停止起升，使所述高侧吊机继续起升至超过所述倾斜梭形空间桁架的高侧就位高度后停止；两吊机协同工作，使所述两吊机的大臂前伸或大臂后收，将所述倾斜梭形空间桁架吊至就位状态的正上方；将所述吊机落勾，直至所述倾斜梭形空间桁架的两个支座球落至钢柱柱顶支座上以完成初步就位；通过手拉葫芦校正所述倾斜梭形空间桁架；校正完成后，将所述倾斜梭形空间桁架的支座球焊接于柱顶支座上，同时使履带吊机松勾，完成吊装作业。

2.如权利要求1所述的倾斜梭形空间桁架吊装方法，其特征在于，所述吊点的位置为设置在所述倾斜梭形空间桁架的两个端头1/4附近的上弦节点处；且设置在就位状态下所述上弦节点的较低一侧,以保证在倾斜吊装过程中不滑动。

3.如权利要求2所述的倾斜梭形空间桁架吊装方法，其特征在于，在通过手拉葫芦校正所述倾斜梭形空间桁架的步骤中，拉动所述手拉葫芦时，遵循“先松后拉”的原则，即若要拉紧某一手拉葫芦提升所述倾斜梭形空间桁架，则先将其对侧的手拉葫芦稍微松动，再拉动所述手拉葫芦，使所述倾斜梭形空间桁架在所述手拉葫芦的提升力及其自身重力的作用下在所述吊索内转动，使所述吊索始终保持张紧状态，不发生松动。

4.如权利要求3所述的倾斜梭形空间桁架吊装方法，其特征在于，所述倾斜梭形空间桁架为空间双曲结构，其平面投影为梭形规则梭形，其正立面投影为倾斜梭形，最大倾斜角为11°；所述倾斜梭形空间桁架的横截面为不规则倒三角形，且位于所述倾斜梭形空间桁架的同一截面上的两根上弦杆标高不同，所述不同的标高之间存在最大0.5m的高差。

5.如权利要求4所述的倾斜梭形空间桁架吊装方法，其特征在于，所述倾斜梭形空间桁架的长度为81m，其最大宽度为4.3m，最大高度为16.16m(桁架最高点与最低点之间的高度差),其截面最大高度为9.5m，其空间跨度为63m；其中，单榀桁架最重为75t，且其跨度两侧各悬挑为9m。

6.如权利要求5所述的倾斜梭形空间桁架吊装方法，其特征在于，所述倾斜梭形空间桁架包括下弦杆、上弦杆、及位于所述下弦杆及所述上弦杆之间的多个腹杆；所述下弦杆及所述上弦杆均采用钢管。

7.如权利要求6所述的倾斜梭形空间桁架吊装方法，其特征在于，所述腹杆布置为竖向、斜向组合，其由直腹杆、水平系杆、跨外斜腹杆及跨内斜腹杆组成；所述直腹杆、所述水平系杆及所述跨外斜腹杆均采用尺寸为 的钢管；所述跨内斜腹杆则采用24根预应力高强度钢拉杆，且其直径为D60、D80。