CN108532767A - 空间球面网架逐环扩大先顶后提升施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了空间球面网架逐环扩大先顶后提升施工方法，解决了现有空间球面网架施工困难及安装精度低的问题。本发明的施工步骤为：施工准备、安装沉降舞台空洞封闭网架、正装法拼装中心网架、设置顶升系统、中心网架试提升、网架正式提升并拼装网架、设置液压同步提升系统、提升检测、正式提升并拼装网架、提升至标高、网架卸载、网架验收，本发明空间球面网架逐环扩大先顶后提升施工方法解决了现有空间球面网架施工困难及安装精度低的问题,具有很高的应用推广价值。

Description

空间球面网架逐环扩大先顶后提升施工方法

技术领域

本发明涉及一种网架施工方法，特别是指一种空间球面网架逐环扩大先顶后提升施工方法。

背景技术

近年来，公共建筑的屋盖越来越多地应用高低错落空间球面网架，因为高低错落空间球面网架球节点可悬挂一定的荷载，空间跨度高大，适用性高。高低错落空间球面网架的施工方法多种多样，有搭设满堂脚手架原位安装、整体提升、整体提升等，但均存在一些不同的问题，比如施工成本高，安装工期长，施工危险性大等。并且，现有的用于高低错落空间球面网架施工的装置，也存在操作复杂，拆装困难等缺点，进一步制约了高低错落空间球面网架的施工的速度。因此，急需一种能够快速、简单实现钢网架的施工方法。

发明内容

本发明提出一种空间球面网架逐环扩大先顶后提升施工方法，解决了现有空间球面网架施工困难及安装精度低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：空间球面网架逐环扩大先顶后提升施工方法，包括以下步骤：

a、施工准备：

1）对定位轴线进行交接验线，并且对定位轴线进行标记和保护，将水准仪设置在附近不易损坏的建筑物上，使用水准仪对水准点进行闭合测量，测量支座节点的轴线位置与标高，测量主网架定位轴线和定位标高；

2）空间球面网架的钢构件在工厂加工，然后分类运输到施工场地，并且对焊缝质量、构件外观和尺寸进行检查验收；

3）使用换土垫层法对拼装场地地基进行处理，将自然土层挖掉一定深度的土层，平整夯实后铺设砂石垫层，对砂石垫层进行碾压或夯实处理，在砂石垫层的顶面铺设素混凝土层；

4）制备顶升支撑架，顶升支撑架由第一标准节和顶升支撑座构成，顶升支撑座内设置有液压千斤顶，标准节包括钢管立柱4根、水平联系杆8根、斜撑6根，钢管立柱的两端部连接水平联系杆，水平联系杆与钢管立柱构成长方体的支撑架，相邻的钢管立柱之间连接斜撑；

5）制备楼层回顶架：楼层回顶架由第二标准节构成，所述第二标准节与步骤a.4）中所述顶升支撑架的第一标准节相同；

b、安装沉降舞台空洞封闭网架：

舞台沉降空洞上搭设拼装钢平台作为舞台空洞封闭网架，拼装钢平台为专门制作的正四角锥组成的支撑网架的结构形式，支撑网架上铺设厚花纹钢板，厚花纹钢板上设置临时支撑；

c、正装法拼装中心网架：

在网架安装位置正下方的舞台空洞封闭网架上搭建脚手架平台，在脚手架平台的支撑下正装法安装网架，从外围向网架的球心位置安装中心网架，中心网架的每个下弦焊接球和上弦焊接球均采用局部搭设的脚手架进行定位、焊接；

d、设置顶升系统：

顶升系统包括顶升支撑架及楼层回顶架，顶升支撑架设置在步骤b中所述的舞台空洞封闭网架上方，楼层回顶架搭设在楼层下方且与顶升支撑架上下对应，顶升支撑架的顶升支承座与步骤c中的中心网架的下弦架连接；

e、中心网架试顶升：

将步骤a中所述的顶升支撑架与步骤c中所述的脚手架上方的中心网架固定连接后，拆除中心网架与临时支撑的连接，检查液压千斤顶、顶升支撑架、同步顶升系统、检测系统的工况；

控制步骤d中所述的第一组顶升支撑架顶升中心网架，待中心网架支座上升50mm时，悬停30分钟，对中心网架进行检查，检查内容包括：第一组顶升支撑架是否严重偏斜、网架杆件有无弯曲现象、网架下弦球离开地面是否等高，确认一切正常后，再进一步顶升，每次顶升高度为500mm，直至顶升至预定位置；

f、网架正式顶升及拼接：

中心网架试顶升后，控制步骤d中所述的顶升支撑架进行正式顶升，经确认顶升至预定高度后，检测各点受力、结构总重量、各点顶升高度等数据，进行分析调整，然后中心网架在空中停滞2小时以上，检查整个顶升系统的情况；

空间球面网架每顶升一圈网架的高度，即拼接下一圈空间球面网架，检查网架整体水平度及焊接球空间坐标，四组安装人员对称安装顶升支撑架标准节，拼装完毕并经探伤合格后，继续顶升，由内向外安装，第三圈网架和第四圈网架拼装完成后焊接空间球面下部的马道连接板，并安装中心马道；

g、设置液压同步提升系统：

在步骤f中的第三圈网架上设置若干个提升吊点，与提升吊点相对应设置提升架，提升架包括提升梁及设置在提升梁上的液压提升器，各个液压提升器与液压同步提升系统相连接，安装液压提升专用的钢绞线，通过钢绞线连接液压提升器和提升吊点，安装专用地锚并预张紧钢绞线；

h、提升检测：

启动同步提升系统，空间球面网架向上提升，待中心网架提升50mm时，悬停30分钟，对中心网架进行检查，检查内容包括：第一组提升架是否严重偏斜、网架杆件有无弯曲现象、网架下弦球离开地面是否等高；

i、正式提升并拼装网架：

中心网架试提升后，控制步骤g中所述的提升架进行正式提升，经确认提升至预定高度后，检测各点受力、结构总重量、各点提升高度等数据，进行分析调整，检查整个提升系统的情况；

中心网架每提升一圈网架的厚度，即采用倒装法拼接下一圈空间球面网架，检查网架整体水平度及焊接球空间坐标，拼装完毕并经探伤合格后继续提升，采用倒装法由内向外继续拼装空间球面网架；

j、提升至标高：

继续将空间球面网架提升至接近标高，测量控制，利用液压同步提升系统对各吊点进行竖直方向微调，精确定位，然后进行后装杆件安装；

k、网架卸载：

最后一圈网架安装完成且焊缝经探伤检查合格后，液压同步提升系统设备卸载作业，至钢绞线完全松弛，使网架结构整体落位至支承立柱上，完成网架卸载工作；

完成网架卸载后，拆除液压同步提升系统、顶升系统、脚手架平台及拼装钢平台，测量空间球面网架的整体挠度及安装偏差，进行分部验收。

所述步骤a.3）中自然土层挖掉的深度为300mm，平整夯实后铺设砂石垫层厚度为200mm，砂石垫层进行碾压或夯实处理后的压实系数达到0.95，在砂石垫层的顶面铺设的素混凝土层厚度为100mm，所述素混凝土层的强度等级为C20。

所述步骤a.4）中所述的第一标准节长和宽均为1.2m、高度为1m，所述钢管立柱为截面尺寸为Ø140mm*4mm，水平联系杆的截面尺寸为Ø60mm*3.5mm，斜撑的尺寸为Ø48mm*3.5mm，所述钢管立柱、顶升支撑座、水平联系杆、斜撑均为Q235B材质。

所述步骤a.5）中的第二标准节长和宽均为1.2m、高度为1m，所述钢管立柱为截面尺寸为Ø140mm*4mm，水平联系杆的截面尺寸为Ø60mm*3.5mm，斜撑的尺寸为Ø48mm*3.5mm，所述钢管立柱、顶升支撑座、水平联系杆、斜撑均为Q235B材质。

所述钢管立柱、顶升支撑座、水平联系杆及斜撑之间的连接点均通过节点球进行焊接固定。

所述步骤g中的提升点设置有12个。

所述步骤g中提升梁为钢托架，钢托架固定设置在空间球面网架上方的建筑基体上。

本发明空间球面网架逐环扩大先顶后提升施工方法，施工步骤简单、施工便捷，保证了空间球面网架曲线的平滑性，避免了无法在空间球面网架下方搭设满堂脚手架的问题。空间球面网架的组件在工厂加工完成后运送至施工场地，既保证了施工场地的施工秩序，又保证了工件焊接的质量，空间球面网架逐环扩大安装保证了施工的稳定性和连接可靠性。逐步提升的方式保证了施工的安装精度。先顶的方式既保证了在较低高度安装空间球面网架的便捷性，又保证了稳定性。采用后提升配合前期的顶升的施工方法，避免了全部使用顶升使施工困难、安装精度较难控制的问题。本发明空间球面网架逐环扩大先顶后提升施工方法解决了现有空间球面网架施工困难及安装精度低的问题,具有很好高的应用推广价值。

具体实施方式

本发明实施例提供了空间球面网架逐环扩大先顶后提升施工方法，包括以下步骤：

a、施工准备：

1）对定位轴线进行交接验线，并且对定位轴线进行标记和保护，将水准仪设置在附近不易损坏的建筑物上，使用水准仪对水准点进行闭合测量，测量支座节点的轴线位置与标高，测量主网架定位轴线和定位标高。

2）空间球面网架的钢构件在工厂加工，然后分类运输到施工场地，并且对焊缝质量、构件外观和尺寸进行检查验收。

3）使用换土垫层法对拼装场地地基进行处理，将自然土层挖掉深度为200mm的土层，平整夯实后铺设砂石垫层，对砂石垫层进行碾压或夯实处理，使压实系数达到0.95，在砂石垫层的顶面铺设强度等级为C20的素混凝土100mm。

4）制备顶升支撑架，顶升支撑架由第一标准节和顶升支撑座构成，顶升支撑座内设置有液压千斤顶，标准节包括钢管立柱4根、水平联系杆8根、斜撑6根，钢管立柱的两端部连接水平联系杆，水平联系杆与钢管立柱构成长方体的支撑架，相邻的钢管立柱之间连接斜撑。第一标准节长和宽均为1.2m、高度为1m，所述钢管立柱为截面尺寸为Ø140mm*4mm，水平联系杆的截面尺寸为Ø60mm*3.5mm，斜撑的尺寸为Ø48mm*3.5mm，所述钢管立柱、顶升支撑座、水平联系杆、斜撑均为Q235B材质。钢管立柱、顶升支撑座、水平联系杆及斜撑之间的连接点均通过节点球进行焊接固定。

5）制备楼层回顶架：楼层回顶架由第二标准节构成，所述第二标准节与步骤a.4）中所述顶升支撑架的第一标准节相同。

b、安装沉降舞台空洞封闭网架：

舞台沉降空洞上搭设拼装钢平台作为舞台空洞封闭网架，拼装钢平台为专门制作的正四角锥组成的支撑网架的结构形式，支撑网架上铺设厚花纹钢板，厚花纹钢板上设置临时支撑。

c、正装法拼装中心网架：

在网架安装位置正下方的舞台空洞封闭网架上搭建脚手架平台，在脚手架平台的支撑下正装法安装网架，从外围向网架的球心位置安装中心网架，中心网架的每个下弦焊接球和上弦焊接球均采用局部搭设的脚手架进行定位、焊接。

d、设置顶升系统：

顶升系统包括顶升支撑架及楼层回顶架，顶升支撑架设置在步骤b中所述的舞台空洞封闭网架上方，楼层回顶架搭设在楼层下方且与顶升支撑架上下对应，顶升支撑架的顶升支承座与步骤c中的中心网架的下弦架连接。

e、中心网架试顶升：

将步骤a中所述的顶升支撑架与步骤c中所述的脚手架上方的中心网架固定连接后，拆除中心网架与临时支撑的连接，检查液压千斤顶、顶升支撑架、同步顶升系统、检测系统的工况。

控制步骤d中所述的第一组顶升支撑架顶升中心网架，待中心网架支座上升50mm时，悬停30分钟，对中心网架进行检查，检查内容包括：第一组顶升支撑架是否严重偏斜、网架杆件有无弯曲现象、网架下弦球离开地面是否等高，确认一切正常后，再进一步顶升，每次顶升高度为500mm，直至顶升至预定位置。

f、网架正式顶升及拼接：

中心网架试顶升后，控制步骤d中所述的顶升支撑架进行正式顶升，经确认顶升至预定高度后，检测各点受力、结构总重量、各点顶升高度等数据，进行分析调整，然后中心网架在空中停滞2小时以上，检查整个顶升系统的情况。

空间球面网架每顶升一圈网架的高度，即拼接下一圈空间球面网架，检查网架整体水平度及焊接球空间坐标，四组安装人员对称安装顶升支撑架标准节，拼装完毕并经探伤合格后，继续顶升，由内向外安装，第三圈网架和第四圈网架拼装完成后焊接空间球面下部的马道连接板，并安装中心马道。

g、设置液压同步提升系统：

在步骤f中的第三圈网架上设置12个提升吊点，与提升吊点相对应设置提升架，提升架包括提升梁及设置在提升梁上的液压提升器，提升梁为钢托架，钢托架固定设置在空间球面网架上方的建筑基体上。各个液压提升器与液压同步提升系统相连接，安装液压提升专用的钢绞线，通过钢绞线连接液压提升器和提升吊点，安装专用地锚并预张紧钢绞线。

h、提升检测：

启动同步提升系统，空间球面网架向上提升，待中心网架提升50mm时，悬停30分钟，对中心网架进行检查，检查内容包括：第一组提升架是否严重偏斜、网架杆件有无弯曲现象、网架下弦球离开地面是否等高。

i、正式提升并拼装网架：

中心网架试提升后，控制步骤g中所述的提升架进行正式提升，经确认提升至预定高度后，检测各点受力、结构总重量、各点提升高度等数据，进行分析调整，检查整个提升系统的情况。

中心网架每提升一圈网架的厚度，即采用倒装法拼接下一圈空间球面网架，检查网架整体水平度及焊接球空间坐标，拼装完毕并经探伤合格后继续提升，采用倒装法由内向外继续拼装空间球面网架。

j、提升至标高：

继续将空间球面网架提升至接近标高，测量控制，利用液压同步提升系统对各吊点进行竖直方向微调，精确定位，然后进行后装杆件安装。

k、网架卸载：

最后一圈网架安装完成且焊缝经探伤检查合格后，液压同步提升系统设备卸载作业，至钢绞线完全松弛，使网架结构整体落位至支承立柱上，完成网架卸载工作。

完成网架卸载后，拆除液压同步提升系统、顶升系统、脚手架平台及拼装钢平台，测量空间球面网架的整体挠度及安装偏差，进行分部验收。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.空间球面网架逐环扩大先顶后提升施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

a.施工准备：

对定位轴线进行交接验线，并且对定位轴线进行标记和保护，将水准仪设置在附近不易损坏的建筑物上，使用水准仪对水准点进行闭合测量，测量支座节点的轴线位置与标高，测量主网架定位轴线和定位标高；

空间球面网架的钢构件在工厂加工，然后分类运输到施工场地，并且对焊缝质量、构件外观和尺寸进行检查验收；

使用换土垫层法对拼装场地地基进行处理，将自然土层挖掉一定深度的土层，平整夯实后铺设砂石垫层，对砂石垫层进行碾压或夯实处理，在砂石垫层的顶面铺设素混凝土层；

制备顶升支撑架，顶升支撑架由第一标准节和顶升支撑座构成，顶升支撑座内设置有液压千斤顶，标准节包括钢管立柱4根、水平联系杆8根、斜撑6根，钢管立柱的两端部连接水平联系杆，水平联系杆与钢管立柱构成长方体的支撑架，相邻的钢管立柱之间连接斜撑；

制备楼层回顶架：楼层回顶架由第二标准节构成，所述第二标准节与步骤a.4）中所述顶升支撑架的第一标准节相同；

b.安装沉降舞台空洞封闭网架：

舞台沉降空洞上搭设拼装钢平台作为舞台空洞封闭网架，拼装钢平台为专门制作的正四角锥组成的支撑网架的结构形式，支撑网架上铺设厚花纹钢板，厚花纹钢板上设置临时支撑；

c.正装法拼装中心网架：

在网架安装位置正下方的舞台空洞封闭网架上搭建脚手架平台，在脚手架平台的支撑下正装法安装网架，从外围向网架的球心位置安装中心网架，中心网架的每个下弦焊接球和上弦焊接球均采用局部搭设的脚手架进行定位、焊接；

d.设置顶升系统：

顶升系统包括顶升支撑架及楼层回顶架，顶升支撑架设置在步骤b中所述的舞台空洞封闭网架上方，楼层回顶架搭设在楼层下方且与顶升支撑架上下对应，顶升支撑架的顶升支承座与步骤c中的中心网架的下弦架连接；

e.中心网架试顶升：

将步骤a中所述的顶升支撑架与步骤c中所述的脚手架上方的中心网架固定连接后，拆除中心网架与临时支撑的连接，检查液压千斤顶、顶升支撑架、同步顶升系统、检测系统的工况；

控制步骤d中所述的第一组顶升支撑架顶升中心网架，待中心网架支座上升50mm时，悬停30分钟，对中心网架进行检查，检查内容包括：第一组顶升支撑架是否严重偏斜、网架杆件有无弯曲现象、网架下弦球离开地面是否等高，确认一切正常后，再进一步顶升，每次顶升高度为500mm，直至顶升至预定位置；

f.网架正式顶升及拼接：

中心网架试顶升后，控制步骤d中所述的顶升支撑架进行正式顶升，经确认顶升至预定高度后，检测各点受力、结构总重量、各点顶升高度等数据，进行分析调整，然后中心网架在空中停滞2小时以上，检查整个顶升系统的情况；

空间球面网架每顶升一圈网架的高度，即拼接下一圈空间球面网架，检查网架整体水平度及焊接球空间坐标，四组安装人员对称安装顶升支撑架标准节，拼装完毕并经探伤合格后，继续顶升，由内向外安装，第三圈网架和第四圈网架拼装完成后焊接空间球面下部的马道连接板，并安装中心马道；

g.设置液压同步提升系统：

在步骤f中的第三圈网架上设置若干个提升吊点，与提升吊点相对应设置提升架，提升架包括提升梁及设置在提升梁上的液压提升器，各个液压提升器与液压同步提升系统相连接，安装液压提升专用的钢绞线，通过钢绞线连接液压提升器和提升吊点，安装专用地锚并预张紧钢绞线；

h.提升检测：

启动同步提升系统，空间球面网架向上提升，待中心网架提升50mm时，悬停30分钟，对中心网架进行检查，检查内容包括：第一组提升架是否严重偏斜、网架杆件有无弯曲现象、网架下弦球离开地面是否等高；

i.正式提升并拼装网架：

中心网架试提升后，控制步骤g中所述的提升架进行正式提升，经确认提升至预定高度后，检测各点受力、结构总重量、各点提升高度等数据，进行分析调整，检查整个提升系统的情况；

中心网架每提升一圈网架的厚度，即采用倒装法拼接下一圈空间球面网架，检查网架整体水平度及焊接球空间坐标，拼装完毕并经探伤合格后继续提升，采用倒装法由内向外继续拼装空间球面网架；

j.提升至标高：

继续将空间球面网架提升至接近标高，测量控制，利用液压同步提升系统对各吊点进行竖直方向微调，精确定位，然后进行后装杆件安装；

k.网架卸载：

最后一圈网架安装完成且焊缝经探伤检查合格后，液压同步提升系统设备卸载作业，至钢绞线完全松弛，使网架结构整体落位至支承立柱上，完成网架卸载工作；

完成网架卸载后，拆除液压同步提升系统、顶升系统、脚手架平台及拼装钢平台，测量空间球面网架的整体挠度及安装偏差，进行分部验收。

2.根据权利要求1所述空间球面网架逐环扩大先顶后提升施工方法，其特征在于：所述步骤a.3）中自然土层挖掉的深度为300mm，平整夯实后铺设砂石垫层厚度为200mm，砂石垫层进行碾压或夯实处理后的压实系数达到0.95，在砂石垫层的顶面铺设的素混凝土层厚度为100mm，所述素混凝土层的强度等级为C20。

3.根据权利要求1所述空间球面网架逐环扩大先顶后提施工方法，其特征在于：所述步骤a.4）中所述的第一标准节长和宽均为1.2m、高度为1m，所述钢管立柱为截面尺寸为Ø140mm*4mm，水平联系杆的截面尺寸为Ø60mm*3.5mm，斜撑的尺寸为Ø48mm*3.5mm，所述钢管立柱、顶升支撑座、水平联系杆、斜撑均为Q235B材质。

4.根据权利要求1所述空间球面网架逐环扩大先顶后提施工方法，其特征在于：所述步骤a.5）中的第二标准节长和宽均为1.2m、高度为1m，所述钢管立柱为截面尺寸为Ø140mm*4mm，水平联系杆的截面尺寸为Ø60mm*3.5mm，斜撑的尺寸为Ø48mm*3.5mm，所述钢管立柱、顶升支撑座、水平联系杆、斜撑均为Q235B材质。

5.根据权利要求1所述空间球面网架逐环扩大先顶后提施工方法，其特征在于：所述钢管立柱、顶升支撑座、水平联系杆及斜撑之间的连接点均通过节点球进行焊接固定。

6.根据权利要求1所述空间球面网架逐环扩大先顶后提升施工方法，其特征在于：所述步骤g中的提升点设置有12个。

7.根据权利要求1所述空间球面网架逐环扩大先顶后提升施工方法，其特征在于：所述步骤g中提升梁为钢托架，钢托架固定设置在空间球面网架上方的建筑基体上。