CN105822071B - 周边支承双向交叉空间钢桁架结构单向提升安装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了周边支承双向交叉空间钢桁架结构单向提升安装工艺，包括如下步骤：(a)安装内支承外围结构；(b)内支承内部结构在组装平台上进行组装，采用按榀分块组装滑移到位，短距离提升后补装另一方向相交桁架；(c)通过提升机构提升内支承内部结构；(d)对内支承内部结构的提升点位置进行超提升，在内支承内部结构和内支承外围结构之间依次从中间往两侧进行补杆；(e)拆除提升机构及临时加固杆件。本发明避免了大型吊装机具的选用，降低成本；有利于保证周边支承双向交叉空间钢桁架结构安装施工终态受力与设计状态基本一致；减少高空作业，有利于施工安全保障得到进一步提升；采取单向设置提升机构，提高了资源利用率。

Description

周边支承双向交叉空间钢桁架结构单向提升安装工艺

技术领域

本发明涉及周边支承双向交叉空间钢桁架结构技术领域，具体涉及周边支承双向交叉空间钢桁架结构单向提升安装工艺。

背景技术

桁架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度。桁架是由一些用直杆组成的三角形框构成的几何形状不变的结构物。杆件间的结合点称为节点(或结点)，根据组成桁架杆件的轴线和所受外力的分布情况，桁架可分为平面桁架和空间桁架。钢桁架是指用钢材制造的桁架，工业与民用建筑的屋盖结构、吊车梁、桥梁和水工闸门等，常用钢桁架作为主要承重构件，各式塔架，如桅杆塔、电视塔和输电线路塔等，常用三面、四面或多面平面桁架组成的空间钢桁架，空间钢桁架上的各杆件的轴线和所受外力不在同一平面上。对于屋盖、楼面等区域设置周边支承双向交叉空间钢桁架结构的建筑来说，其下部结构复杂，大型机具无法进入其下部操作进行空间钢桁架结构安装施工。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的上述技术问题，提供周边支承双向交叉空间钢桁架结构单向提升安装工艺，保证安装施工受力与设计状态基本一致，降低成本，提升安全保障，提高资源利用率。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

周边支承双向交叉空间钢桁架结构单向提升安装工艺，其特征在于包括如下步骤：

(a)按常规施工工艺安装内支承外围结构；

(b)内支承内部结构在安装平面位置处的组装平台上进行组装，具体组装方式为：将内支承内部结构分为n块分别进行组装，n为自然数，再在安装平面位置处的一端设置组装平台，组装平台设置的宽度满足相邻两榀桁架组装，在组装平台上设置至少两条滑移轨道，滑移轨道布置按照工程需求进行设置，接着开始组装远离组装平台最外边Y轴方向两榀桁架以及远离组装平台最外边X轴方向两榀桁架，桁架相交形成一个稳定单位，组装的各块结构由该稳定单位组成，然后将各块结构滑移到原设计位置，按序依次组装并滑移各块结构，然后在安装完成的内支承外围结构上设置提升机构，并通过提升机构提升各块结构，保证相邻块相对标高与原设计一致，各块结构提升到位后，设置临时措施进行横向稳固，然后在各块结构之间进行安装固定另一向桁架，完成内支承内部结构的组装工作；

(c)通过提升机构提升内支承内部结构；

(d)采取超提升，通过提升机构将已经组装好的内支承内部结构整体提高，然后分阶段整体降落已经组装好的内支承内部结构，在内支承内部结构和内支承外围结构之间依次从中间往两侧进行补杆，具体步骤为对内支承内部结构的提升点位置进行超提升，超提升距离确保最大挠度节点标高与设计一致，在最大挠度节点处进行首次补杆，再通过提升机构操作，对提升点标高进行降落，保证第二次补杆节点位于原设计标高，进行第二次补杆，再次通过提升机构操作，对提升点标高进行降落，保证第三次补杆节点位于原设计标高，进行第三次补杆，如此一次循环，直至此同向的杆件补杆完成，然后进行提升机构设置处方向的杆件补装，通过已经完成的补杆和提升机构共同受力进行内力转化；

(e)拆除提升机构及临时加固杆件。

进一步，在步骤(b)中，内支承内部结构在安装平面位置处的组装平台上进行组装，另一种组装方式为：在安装平面位置处的一端设置组装平台，组装平台设置的宽度满足相邻两榀桁架组装，在组装平台上设置至少两条滑移轨道，滑移轨道布置按照工程需求进行设置，接着开始组装远离组装平台最外边Y轴方向两榀桁架以及远离组装平台最外边X轴方向两榀桁架，桁架相交形成一个稳定单位，将形成的稳定单位第一次向X轴方向滑移，滑移完成后对Y轴方向进行组装，依次按照滑移轨道设置方向进行逐榀累计滑移组装，直至整个内支承内部结构组装完成，组装完成后，在安装完成的内支承外围结构上设置提升机构，将内支承内部结构的水平位置与设计一致，便于提升。

进一步，在步骤(b)中，内支承内部结构在安装平面位置处的组装平台上进行组装，另一种组装方式为：将满堂支承架作为组装平台，将内支承内部结构在满堂支承架组装平台上进行组装。

进一步，在步骤(b)中，提升机构包括提升架、提升器和提升绳。

本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：

本发明采用按榀分块组装滑移到位，短距离提升后补装另一方向相交桁架的方式，将内支承内部结构在安装平面位置处的组装平台上进行组装，能保证分块内桁架位于同一轨道处的桁架标高相差不大，分块至少由两榀相邻桁架及其之间另一向桁架组成以稳固体系，通过提升机构提升各块，保证相邻块相对标高与原设计一致，并尽可能降低提升高度，减少高空作业量，有利于施工安全保障得到进一步提升；而且本发明因进行单向提升，较双向受力，桁架在单向提升状态下会产生较大挠度，因此采取对内支承内部结构的提升点位置进行超提升，分阶段整体降落已经组装好的内支承内部结构，在内支承内部结构和内支承外围结构之间依次从中间往两侧进行补杆，通过已经完成的补杆和提升机构共同受力进行内力转化，有利于保证周边支承双向交叉空间钢桁架结构安装施工终态受力与设计状态基本一致。本发明在单向提升安装工艺中，采取单向设置提升机构，提高了资源利用率；避免了大型吊装机具的选用，降低成本。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明中内支承外围结构安装施工的平面布置图；

图2为本发明中内支承内部结构的其中一种组装方式的平面布置图；

图3为本发明中内支承内部结构的另一种组装方式的平面布置图；

图4为本发明中提升机构设置在内支承外围结构上的平面布置图；

图5为图4中A-A的结构示意图；

图6为图5中I处的结构放大示意图；

图7为本发明中提升机构提升内支承内部结构时的平面布置图；

图8为本发明中通过提升机构进行第一次补杆时的平面布置图；

图9为本发明中通过提升机构进行第二次补杆时的平面布置图；

图10为本发明中通过提升机构进行第三次补杆时的平面布置图；

图11为本发明中内支承内部结构和内支承外围结构之间补杆位置的平面布置图；

图12为本发明周边支承双向交叉空间钢桁架结构单向提升安装后的平面布置图。

具体实施方式

本发明的适用范围包括：

(1)适用于屋盖、楼面等区域设置周边支承双向交叉空间钢桁架结构的建筑；

(2)周边支承双向交叉空间桁架结构周边支承标高可以不等高、布置可以直线、曲线；

(3)桁架可以为平面桁架、空间桁架；双向桁架交叉可以正交、斜交；

(4)特别适用于周边支承双向交叉空间钢桁架结构下部结构复杂，大型机具无法进入其下部操作进行安装的空间桁架施工。

如图1至图12所示，图中横向设置序号为1-18的轴线，纵向设置序号为A-P的轴线，便于参考分析整体结构，为本发明周边支承双向交叉空间钢桁架结构单向提升安装工艺，其具体包括如下步骤：

(a)一般空间钢桁架结构主要包括X向桁架1和Y向桁架2，构成内支承5和外支承3，中间设置水平支撑4。周边支承双向交叉空间钢桁架结构的单向提升安装整体工程分为两个区域分别施工，区域一为内支承外围结构6，区域二为内支承内部结构7。按常规施工工艺安装内支承外围结构6，内支承外围结构6安装完成的平面布置见图1。

(b)内支承内部结构7在安装平面位置处的组装平台11上进行组装。本发明采用按榀分块组装滑移到位，短距离提升后补装另一方向相交桁架，完成组装。分块原则：保证分块内桁架位于同一轨道处的桁架标高相差不大，分块至少由两榀相邻桁架及其之间另一向桁架组成以稳固体系。具体组装方式为：将内支承内部结构7分为n块分别进行组装，n为自然数，本发明将n取值为3，将内支承内部结构7分为三块在组装平台11上进行拼装并滑移到设计水平位置，如图2所示，本发明分为三块结构，即第一分块7-1、第二分块7-2、第三分块7-3，各块如下：

第一分块7-1由内支承内部结构7与轴线桁架(Y轴方向)以及与轴间的另一方向(X轴方向)相交桁架组成；

第二分块7-2由内支承内部结构7⑩与轴线桁架(Y轴方向)以及⑩与轴间的另一方向(X轴方向)相交桁架组成；

第三分块7-3由内支承内部结构7⑧与⑨轴线桁架(Y轴方向)以及⑧与⑨轴间的另一方向(X轴方向)相交桁架组成。

在安装平面位置处的一端设置组装平台11，组装平台11设置的宽度满足相邻两榀桁架组装，在组装平台11上设置至少两条滑移轨道12，滑移轨道12布置按照工程需求进行设置，第一分块7-1、第二分块7-2、第三分块7-3组装方式相同，均采用组装远离组装平台11最外边Y轴方向两榀桁架以及远离组装平台11最外边X轴方向两榀桁架，桁架相交形成一个稳定单位，组装的各块结构由该稳定单位组成，然后将第一分块7-1、第二分块7-2、第三分块7-3滑移到原设计位置，按序依次组装并滑移各块结构。然后在安装完成的内支承外围结构6上单向设置提升机构，并通过提升机构提升各块结构，保证相邻块相对标高与原设计一致，尽可能降低提升高度，减少高空作业量。各块结构提升到位后，设置临时措施进行横向稳固，然后在各块结构之间进行安装固定另一向桁架，完成内支承内部结构7的组装工作。

在步骤(b)中，内支承内部结构7在安装平面位置处的组装平台11上进行组装，也可以采取第二种组装方式，但其需要满足：要求位于同一组装滑移轨道12处的桁架标高相差不大，减少滑移过程中标高调节装置结构，如图3所示。具体操作如下：在安装平面位置处的一端设置组装平台11，组装平台11设置的宽度满足相邻两榀桁架组装，在组装平台11上设置至少两条滑移轨道12，滑移轨道12布置按照工程需求进行设置，接着开始组装远离组装平台11最外边Y轴方向两榀桁架(与轴线桁架)以及远离组装平台11最外边X轴方向两榀桁架(与轴间的另一方向)，桁架相交形成一个稳定单位，将形成的稳定单位第一次向X轴方向滑移，滑移距离为与轴线间距，滑移完成后对第轴线进行组装(含与轴线间的另一方向相交桁架)，依次按照滑移轨道12设置方向进行逐榀累计滑移组装，直至整个内支承内部结构7组装完成，组装完成后，在安装完成的内支承外围结构6上单向设置提升机构，将内支承内部结构7的水平位置与设计一致，便于提升。

在步骤(b)中，内支承内部结构7在安装平面位置处的组装平台11上进行组装，也可以采取第三种组装方式，但其需要满足：被提升空间钢桁架结构进场构件能通过现场设置起重机械吊运到组装位置。具体组装方式为：将满堂支承架作为组装平台11，将内支承内部结构7在满堂支承架组装平台11上进行组装。

在安装完成的内支承外围结构6上单向设置提升机构，参考图4至图6，提升机构包括提升架8、提升器10和提升绳9。

(c)通过提升机构提升内支承内部结构7，提升过程的平面布置图如图7所示。

(d)如图8至图11所示，为内支承内部结构7和内支承外围结构6之间补杆操作。为保证构件提升并补杆后，各杆件应力与设计状态一致，首先采取超提升，通过提升机构的提升架8将已经组装好的内支承内部结构7整体提高，然后分阶段整体降落已经组装好的内支承内部结构7，在内支承内部结构7和内支承外围结构6之间依次从中间往两侧进行补杆，通过已经完成的补杆和提升机构共同受力进行内力转化。具体步骤为：

(1)整体提升内支承内部结构7并进行第一次补杆13-1，补杆位置如图8。因进行单向提升，较双向受力，桁架在单向提升状态下会产生较大挠度，采取对内支承内部结构7的提升点位置进行超提升，超提升距离应确保最大挠度节点标高与设计一致，便于最大挠度节点处进行首次补杆。

(2)通过提升机构操作，对提升点标高进行降落，保证第二次补杆节点位于原设计标高，进行第二次补杆13-2，补杆位置如图9。

(3)通过提升机构操作，对提升点标高进行降落，保证第三次补杆节点位于原设计标高，进行第三次补杆13-3，补杆位置如图10。接下去的补杆操作与第三次补杆操作一致，如此一次循环，直至此同向的杆件补杆完成，然后进行提升机构设置处方向的杆件补装，生产补杆区域，其包括第一次补杆区域A、第二次补杆区域B、第三次补杆区域C、第四次补杆区域D、第五次补杆区域E，如图11所示。

(e)拆除提升机构及临时加固杆件。

所提升安装后的整体结构如图12所示，其具有如下优点：

(1)避免了大型吊装机具的选用，降低成本；

(2)有利于保证周边支承双向交叉空间钢桁架结构安装施工终态受力与设

计状态基本一致；

(3)减少高空作业，有利于施工安全保障得到进一步提升；

(4)采取单向设置提升机构，提高了资源利用率。

以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出的简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.周边支承双向交叉空间钢桁架结构单向提升安装工艺，其特征在于包括如下步骤：

(a)按常规施工工艺安装内支承外围结构；

(b)内支承内部结构在安装平面位置处的组装平台上进行组装，具体组装方式为：将内支承内部结构分为n块分别进行组装，n为自然数，再在安装平面位置处的一端设置组装平台，组装平台设置的宽度满足相邻两榀桁架组装的需求，在组装平台上设置至少两条滑移轨道，滑移轨道布置按照工程需求进行设置，接着开始组装远离组装平台最外边Y轴方向两榀桁架以及远离组装平台最外边X轴方向两榀桁架，桁架相交形成一个稳定单位，组装的各块结构由该稳定单位组成，然后将各块结构滑移到原设计位置，按序依次组装并滑移各块结构，然后在安装完成的内支承外围结构上设置提升机构，并通过提升机构提升各块结构，保证相邻块相对标高与原设计一致，各块结构提升到位后，设置临时措施进行横向稳固，然后在各块结构之间进行安装固定另一向桁架，完成内支承内部结构的组装工作；

(c)通过提升机构提升内支承内部结构；

(d)采取超提升，通过提升机构将已经组装好的内支承内部结构整体提高，然后分阶段整体降落已经组装好的内支承内部结构，在内支承内部结构和内支承外围结构之间依次从中间往两侧进行补杆，具体步骤为对内支承内部结构的提升点位置进行超提升，超提升距离确保最大挠度节点标高与设计一致，在最大挠度节点处进行首次补杆，再通过提升机构操作，对提升点标高进行降落，保证第二次补杆节点位于原设计标高，进行第二次补杆，再次通过提升机构操作，对提升点标高进行降落，保证第三次补杆节点位于原设计标高，进行第三次补杆，如此一次循环，直至此同向的杆件补杆完成，然后进行提升机构设置处方向的杆件补装，通过已经完成的补杆和提升机构共同受力进行内力转化；

(e)拆除提升机构及临时加固杆件。

2.根据权利要求1所述的周边支承双向交叉空间钢桁架结构单向提升安装工艺，其特征在于：在步骤(b)中，内支承内部结构在安装平面位置处的组装平台上进行组装，另一种组装方式为：在安装平面位置处的一端设置组装平台，组装平台设置的宽度满足相邻两榀桁架组装的需求，在组装平台上设置至少两条滑移轨道，滑移轨道布置按照工程需求进行设置，接着开始组装远离组装平台最外边Y轴方向两榀桁架以及远离组装平台最外边X轴方向两榀桁架，桁架相交形成一个稳定单位，将形成的稳定单位第一次向X轴方向滑移，滑移完成后对Y轴方向进行组装，依次按照滑移轨道设置方向进行逐榀累计滑移组装，直至整个内支承内部结构组装完成，组装完成后，在安装完成的内支承外围结构上设置提升机构，将内支承内部结构的水平位置与设计一致，便于提升。

3.根据权利要求1所述的周边支承双向交叉空间钢桁架结构单向提升安装工艺，其特征在于：在步骤(b)中，内支承内部结构在安装平面位置处的组装平台上进行组装，另一种组装方式为：将满堂支承架作为组装平台，将内支承内部结构在满堂支承架组装平台上进行组装。

4.根据权利要求1所述的周边支承双向交叉空间钢桁架结构单向提升安装工艺，其特征在于：在步骤(b)中，所述提升机构包括提升架、提升器和提升绳。