CN108265987B - 一种大跨度空间桁架的安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大跨度空间桁架的安装方法，所述安装方法包括施工准备、埋件施工、施工索安装、滑车系统安装、卷扬系统安装、构件摆放、桁架空中拼装和竣工验收八个工序；其中，施工索安装工序是将两根主索和一根牵引索布置在室内的八层楼上，布置跨径为56m，工作垂度为L/20=2.8m；构件摆放工序，将预制好的每榀桁架的第一段通过施工索吊运至三楼，其余各段依次通过平车横移至主索垂直下方位置，且各段通过对安装位置的计算，依次放置在各安装位置的正下方；桁架空中拼装工序分五段进行吊装拼装。本发明的优点在于：本发明大跨度空间桁架的安装方法，操作简便，且安装效率高。

Description

一种大跨度空间桁架的安装方法

技术领域

本发明属于建筑结构的大跨度钢结构技术领域，特别涉及一种大

跨度空间桁架的安装方法。

背景技术

随着社会的不断进步、建筑施工水平的不断提高，钢桁架结构在建筑结构中应用越来越普遍。现一般的高楼大厦为了使用者的方便，会在室内安装栈桥桁架，便于安装电梯；而现有栈桥桁架都是每层楼的安装，因而其跨度相对较小，可采用整体直接吊装，进而安装较方便。

本发明研究的空间桁架为大跨度空间桁架，其跨度为48米，桁架长度为54米，且该大跨度空间桁架的首尾段直接设置在室内的三楼及七楼；由于构件安装在室内，大型机械设备无法施工，此外，相对于单层楼的栈桥桁架，该空间桁架的整体跨度相对较大，重量也大大增加，因而传统的室内栈桥桁架整体吊装安装方法不适用于本发明研究。

因此急需研制一种操作方便且安装高效的大跨度空间桁架的安装方法，经检索，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操作方便且安装高效的大跨度空间桁架的安装方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种大跨度空间桁架的安装方法，所述大跨度空间桁架是由首尾两个水平设置的连接的安装固定段，以及中间倾斜设置的延伸段共同形成，且该大跨度空间桁架安装在室内的三楼至七楼；所述安装方法包括施工准备、埋件施工、施工索安装、滑车系统安装、卷扬系统安装、构件摆放、桁架空中拼装和竣工验收八个工序；其特征在于：

所述施工索安装工序，将两根主索和一根牵引索布置在室内的八层楼上，布置跨径为56m，工作垂度为L/20=2.8m；

所述构件摆放工序，将大跨度空间桁架分为两榀桁架，且每榀桁架分五段吊装，将预制好的每榀桁架的第一段通过施工索吊运至三楼，其余各段依次通过平车横移至主索垂直下方位置，且各段通过对安装位置的计算，依次放置在各安装位置的正下方；

所述桁架空中拼装工序，包括如下步骤：

（1）第一榀第一段吊装：采用牵引索对第一榀第一段进行四点绑扎，然后通过滑车将第一榀第一段水平运输至安装位置A，进行安装就位；

（2）第一榀第一段临时固定：通过两根斜拉索对第一榀第一段进行固定，每根斜拉索的一端与第一榀第一段的上端连接固定，斜拉索的另一端与第五层的固定基点连接固定；

（3）第一榀第二段吊装：采用牵引索对第一榀第二段进行四点绑扎，然后通过滑车将第一榀第二段垂直运输至安装位置B，进行就位拼装；

（4）第一榀第二段临时固定：通过两根斜拉索对第一榀第二段进行固定，每根斜拉索的一端与第一榀第二段的上端连接固定，斜拉索的另一端与第六层的固定基点连接固定；

（5）第一榀第三段吊装：采用牵引索对第一榀第三段进行四点绑扎，然后通过滑车将第一榀第三段垂直运输至安装位置C，进行就位拼装；

（6）第一榀第三段临时固定：通过两根斜拉索对第一榀第三段进行固定，每根斜拉索的一端与第一榀第三段的上端连接固定，斜拉索的另一端与第七层的固定基点连接固定；

（7）第一榀第四段吊装：采用牵引索对第一榀第四段进行四点绑扎，然后通过滑车将第一榀第四段垂直运输至安装位置D，进行就位拼装；

（8）第一榀第四段临时固定：通过两根斜拉索对第一榀第四段进行固定，每根斜拉索的一端与第一榀第四段的上端连接固定，斜拉索的另一端与第八层的固定基点连接固定；

（9）第一榀第五段吊装：采用牵引索对第一榀第五段进行四点绑扎，然后通过滑车将第一榀第五段垂直运输至安装位置E，进行就位拼装，进而完成第一榀桁架的拼装；

（10）第二榀桁架的拼装：第二榀桁架与第一榀桁架拼装方法相同，重复步骤（1）—（9），进而完成第二榀桁架的拼装。

进一步的，所述选用的主索，主索的张力安全系数需满足K₁=T₁/T₁max≥3。

进一步的，所述选用的牵引索，牵引索的张力安全系数需满足K₂=T₂/T₂max≥8。

进一步的，所述选用的斜拉索，斜拉索的张力安全系数需满足K₃=T₃/T₃max≥8。

本发明的优点在于：

（1）本发明大跨度空间桁架的安装方法，主要是通过对大跨度空间桁架进行分段吊装及拼装，因而避免了由于室内空间小，大跨度空间桁架难以吊装安装的现象，使得操作简便；此外，因为每段的拼接点不是在对应的楼层位置，因而构件摆放时，每榀桁架的第一段通过施工索吊运至三楼，其余各段依次通过平车横移至主索垂直下方位置，且各段通过对安装位置的计算，依次放置在各安装位置的正下方，这样，避免了将各段放置在不同的楼层，要通过水平运输和垂直运输才能吊装至拼装位置，进而大大减少了运输工序，也使得安装效率大大提高；

（2）本发明大跨度空间桁架的安装方法，其中，分五段吊装在重量、经济、安全上比较合理，分四段的话配置吊装设备超过了它的最大功效，要更换大功效的设备，且安全得不到保障，分六段的话吊装设备不能发挥他的全部效能；

（3）本发明大跨度空间桁架的安装方法，其中，安装实施过程中，选用的主索，其张力安全系数需满足K₁=T₁/T₁max≥3；选用的牵引索，其张力安全系数需满足K₂=T₂/T₂max≥8；选用的斜拉索，其张力安全系数需满足K₂=T₂/T₂max≥8；对主索、牵引索及斜拉索的选取，均需满足一定的安全系数，这样大大提高了大跨度空间桁架安装的安全度。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明大跨度空间桁架的结构示意图。

图2是本发明大跨度空间桁架的安装方法中施工索的安装示意图。

图3-图11为本发明大跨度空间桁架的安装方法中桁架空中拼装的过程示意图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

本发明大跨度空间桁架的安装方法，如图1所示，所述大跨度空间桁架是由首尾两个水平设置的连接的安装固定段1，以及中间倾斜设置的延伸段2共同形成，且该大跨度空间桁架安装在室内的三楼至七楼；所述安装方法包括施工准备、埋件施工、施工索安装、滑车系统安装、卷扬系统安装、构件摆放、桁架空中拼装和竣工验收八个工序。

由于施工准备、埋件施工、滑车系统安装、卷扬系统安装及竣工验收五个工序，均为常规工序，因而在此不做详细描述。

其中，施工索安装工序，将两根主索和一根牵引索布置在室内的八层楼上，布置跨径为56m，工作垂度为L/20=2.8m。

构件摆放工序，将大跨度空间桁架分为两榀桁架，且每榀桁架分五段吊装，将预制好的每榀桁架的第一段通过施工索吊运至三楼，其余各段依次通过平车横移至主索垂直下方位置，且各段通过对安装位置的计算，依次放置在各安装位置的正下方。

桁架空中拼装工序，包括如下步骤：

（1）第一榀第一段吊装：采用牵引索对第一榀第一段进行四点绑扎，然后通过滑车将第一榀第一段水平运输至安装位置A，进行安装就位；

（2）第一榀第一段临时固定：通过两根斜拉索对第一榀第一段进行固定，每根斜拉索的一端与第一榀第一段的上端连接固定，斜拉索的另一端与第五层的固定基点连接固定；

（3）第一榀第二段吊装：采用牵引索对第一榀第二段进行四点绑扎，然后通过滑车将第一榀第二段垂直运输至安装位置B，进行就位拼装；

（4）第一榀第二段临时固定：通过两根斜拉索对第一榀第二段进行固定，每根斜拉索的一端与第一榀第二段的上端连接固定，斜拉索的另一端与第六层的固定基点连接固定；

（5）第一榀第三段吊装：采用牵引索对第一榀第三段进行四点绑扎，然后通过滑车将第一榀第三段垂直运输至安装位置C，进行就位拼装；

（6）第一榀第三段临时固定：通过两根斜拉索对第一榀第三段进行固定，每根斜拉索的一端与第一榀第三段的上端连接固定，斜拉索的另一端与第七层的固定基点连接固定；

（7）第一榀第四段吊装：采用牵引索对第一榀第四段进行四点绑扎，然后通过滑车将第一榀第四段垂直运输至安装位置D，进行就位拼装；

（8）第一榀第四段临时固定：通过两根斜拉索对第一榀第四段进行固定，每根斜拉索的一端与第一榀第四段的上端连接固定，斜拉索的另一端与第八层的固定基点连接固定；

（9）第一榀第五段吊装：采用牵引索对第一榀第五段进行四点绑扎，然后通过滑车将第一榀第五段垂直运输至安装位置E，进行就位拼装，进而完成第一榀桁架的拼装；

（10）第二榀桁架的拼装：第二榀桁架与第一榀桁架拼装方法相同，重复步骤（1）—（9），进而完成第二榀桁架的拼装。

作为实施例，更具体地实施方式为选用的主索，其张力安全系数需满足K₁=T₁/T₁max≥3；选用的牵引索，牵引索的张力安全系数需满足K₂=T₂/T₂max≥8；选用的斜拉索，斜拉索的张力安全系数需满足K₃=T₃/T₃max≥8。

下面由以下实施例对该大跨度空间桁架的安装方法进行详细举例和说明。

实施例

本实施例大跨度空间桁架为金爵万象栈桥23.2米桁架，如图1所示，该大跨度空间桁架是由首尾两个水平设置的连接的安装固定段1，以及中间倾斜设置的延伸段2共同形成，其跨度48米，桁架长度54米，且该大跨度空间桁架安装在室内的三楼至七楼，单品桁架为46吨，桁架的上下弦杆为焊接箱型梁；该桁架的安装方法包括施工准备、埋件施工、施工索安装、滑车系统安装、卷扬系统安装、构件摆放、桁架空中拼装和竣工验收八个工序。

由于施工准备、埋件施工、滑车系统安装、卷扬系统安装及竣工验收五个工序，均为常规工序，因而在此不做详细描述。

选用钢丝绳做主索时，其张力安全系数需满足K₁=T₁/T₁max≥3；选用钢丝绳做牵引索时，其张力安全系数需满足K₂=T₂/T₂max≥8；选用钢丝绳做斜拉索时，其张力安全系数需满足K₃=T₃/T₃max≥8；具体各种钢丝绳的规格见下表1。

注：钢索的捻绕效率考虑82%。

其中，施工索安装工序，通过对内力分析，选用两根φ60mm钢丝绳作为主索3，T₁max 为823.2KN，由表1可以看出，选用φ60mm钢丝绳时，钢丝绳破断拉力为1910KN，主索3安全系数为：K₁=T₁/T₁max=1910×2×0.82/823.2=3.805≥3 满足要求！

工作索最大吊重为104KN，每榀构件采用四点绑扎，选用φ24mm钢丝绳作为牵引索4，由表1可以看出，选用φ24mm钢丝绳时，钢丝绳破断拉力为295KN，牵引索4安全系数为：K₂=T₂/T₂max=295×4×0.82/104=9.3≥8 满足要求！

如图2所示，将两根主索3和一根牵引索4布置在室内的八层楼上，布置跨径为56m，工作垂度为L/20=2.8m，并将滑车5与施工索连接。

构件摆放工序，将大跨度空间桁架分为两榀桁架，且每榀桁架分五段吊装，第一段（自下而上）长8.66m，宽3.61m，重量为7.4吨；第二段长11.86m，宽3.0m，重量为10.4吨；第三段长10.7m，宽3.0m，重量为8.3吨；第四段长10.8m，宽3.0m，重量为8.9吨；第五段长12.7m，宽3.0m，重量为8.8吨；将预制好的每榀桁架的第一段通过施工索吊运至三楼，其余各段依次通过平车横移至主索3垂直下方位置，且各段通过对安装位置的计算，依次放置在各安装位置的正下方。

通过对内力分析，选用两根φ30mm钢丝绳作为斜拉索6，T₃max 为97.8KN，由表1可以看出，选用φ30mm钢丝绳时，钢丝绳破断拉力为478KN，斜拉索安全系数为：K₃=T₃/T₃max=478×2×0.82/97.8=38.01≥8满足要求！

桁架空中拼装工序，包括如下步骤：

（1）第一榀第一段71吊装：如图3和4所示，采用牵引索4对第一榀第一段71进行四点绑扎，然后通过滑车5将第一榀第一段71水平运输至安装位置A，进行安装就位；

（2）第一榀第一段71临时固定：如图5所示，通过两根斜拉索6对第一榀第一段71进行固定，每根斜拉索6的一端与第一榀第一段71的上端连接固定，斜拉索6的另一端与第五层的固定基点连接固定；

（3）第一榀第二段72吊装：如图5所示，采用牵引索4对第一榀第二段72进行四点绑扎，然后通过滑车5将第一榀第二段72垂直运输至安装位置B，进行就位拼装；

（4）第一榀第二段72临时固定：如图6所示，通过两根斜拉索6对第一榀第二段72进行固定，每根斜拉索6的一端与第一榀第二段72的上端连接固定，斜拉索6的另一端与第六层的固定基点连接固定；

（5）第一榀第三段73吊装：如图7所示，采用牵引索4对第一榀第三段73进行四点绑扎，然后通过滑车5将第一榀第三段73垂直运输至安装位置C，进行就位拼装；

（6）第一榀第三段73临时固定：如图8所示，通过两根斜拉索6对第一榀第三段73进行固定，每根斜拉索6的一端与第一榀第三段73的上端连接固定，斜拉索6的另一端与第七层的固定基点连接固定；

（7）第一榀第四段74吊装：如图9所示，采用牵引索4对第一榀第四段74进行四点绑扎，然后通过滑车5将第一榀第四段74垂直运输至安装位置D，进行就位拼装；

（8）第一榀第四段74临时固定：如图10所示，通过两根斜拉索6对第一榀第四段74进行固定，每根斜拉索6的一端与第一榀第四段74的上端连接固定，斜拉索6的另一端与第八层的固定基点连接固定；

（9）第一榀第五段75吊装：如图11所示，采用牵引索4对第一榀第五段75进行四点绑扎，然后通过滑车5将第一榀第五段75垂直运输至安装位置E，进行就位拼装，进而完成第一榀桁架的拼装；

（10）第二榀桁架的拼装：第二榀桁架与第一榀桁架拼装方法相同，重复步骤（1）—（9），进而完成第二榀桁架的拼装；待各榀桁架拼装结束后，拆除临时固定施工索，以便竣工验收。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。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 (4)

1.一种大跨度空间桁架的安装方法，所述大跨度空间桁架是由首尾两个水平设置的连接的安装固定段，以及中间倾斜设置的延伸段共同形成，且该大跨度空间桁架安装在室内的三楼至七楼；所述安装方法包括施工准备、埋件施工、施工索安装、滑车系统安装、卷扬系统安装、构件摆放、桁架空中拼装和竣工验收八个工序；其特征在于：

所述施工索安装工序，将两根主索和一根牵引索布置在室内的八层楼上，布置跨径为56m，工作垂度为L/20＝2.8m；

所述构件摆放工序，将大跨度空间桁架分为两榀桁架，且每榀桁架分五段吊装，将预制好的每榀桁架的第一段通过施工索吊运至三楼，其余各段依次通过平车横移至主索垂直下方位置，且各段通过对安装位置的计算，依次放置在各安装位置的正下方；

所述桁架空中拼装工序，包括如下步骤：

(1)第一榀第一段吊装：采用牵引索对第一榀第一段进行四点绑扎，然后通过滑车将第一榀第一段水平运输至安装位置A，进行安装就位；

(2)第一榀第一段临时固定：通过两根斜拉索对第一榀第一段进行固定，每根斜拉索的一端与第一榀第一段的上端连接固定，斜拉索的另一端与第五层的固定基点连接固定；

(3)第一榀第二段吊装：采用牵引索对第一榀第二段进行四点绑扎，然后通过滑车将第一榀第二段垂直运输至安装位置B，进行就位拼装；

(4)第一榀第二段临时固定：通过两根斜拉索对第一榀第二段进行固定，每根斜拉索的一端与第一榀第二段的上端连接固定，斜拉索的另一端与第六层的固定基点连接固定；

(5)第一榀第三段吊装：采用牵引索对第一榀第三段进行四点绑扎，然后通过滑车将第一榀第三段垂直运输至安装位置C，进行就位拼装；

(6)第一榀第三段临时固定：通过两根斜拉索对第一榀第三段进行固定，每根斜拉索的一端与第一榀第三段的上端连接固定，斜拉索的另一端与第七层的固定基点连接固定；

(7)第一榀第四段吊装：采用牵引索对第一榀第四段进行四点绑扎，然后通过滑车将第一榀第四段垂直运输至安装位置D，进行就位拼装；

(8)第一榀第四段临时固定：通过两根斜拉索对第一榀第四段进行固定，每根斜拉索的一端与第一榀第四段的上端连接固定，斜拉索的另一端与第八层的固定基点连接固定；

(9)第一榀第五段吊装：采用牵引索对第一榀第五段进行四点绑扎，然后通过滑车将第一榀第五段垂直运输至安装位置E，进行就位拼装，进而完成第一榀桁架的拼装；

(10)第二榀桁架的拼装：第二榀桁架与第一榀桁架拼装方法相同，重复步骤(1)—(9)，进而完成第二榀桁架的拼装。

2.根据权利要求1所述的大跨度空间桁架的安装方法，其特征在于：所述主索的张力安全系数需满足K₁＝T₁/T₁max≥3。

3.根据权利要求1所述的大跨度空间桁架的安装方法，其特征在于：所述牵引索的张力安全系数需满足K₂＝T₂/T₂max≥8。

4.根据权利要求1所述的大跨度空间桁架的安装方法，其特征在于：所述斜拉索的张力安全系数需满足K₃＝T₃/T₃max≥8。