CN108661325A - 一种基于bim的大型钢结构旋转坡道倒装施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于BIM的大型钢结构旋转坡道倒装施工方法，适用于各类复杂钢结构旋转坡道安装施工，采用“倒装法”，从建筑物顶部开始安装，到建筑底部结束；目的在于解决大型场馆使用的旋转坡道一般较大，多为相对独立的结构体系，高度高，构件多，且大部分构件为弧形，安装难度大的问题，本方法的施工速度快、精度高、经济效益明显。
Description
技术领域
本发明涉及工程建筑领域，具体为一种基于BIM的大型钢结构旋转坡道倒装施工方法。
背景技术
随着经济的发展，大型体育场馆建设越来越多，建筑设计理念的不断突破，旋转坡道的结构形式也逐渐增多。
其中，中间为圆形混凝土核心筒，钢梁通过预埋件与混凝土核心筒连接，钢梁绕核心筒螺旋上升，形成坡道，底层采用拉杆支撑与核心筒相连，层间钢梁利用型钢柱连接的结构形式也比较常见。
但由于大型场馆使用的旋转坡道一般较大，多为相对独立的结构体系，高度高，构件多，且大部分构件为弧形，安装难度大。
发明内容
本发明提供一种基于BIM的大型钢结构旋转坡道倒装施工方法，目的在于解决上述背景技术中提出的大型场馆使用的旋转坡道一般较大，多为相对独立的结构体系，高度高，构件多，且大部分构件为弧形，安装难度大的问题，本方法的施工速度快、精度高、经济效益明显。
为实现上述目的，本发明提供一种基于BIM的大型钢结构旋转坡道倒装施工方法，适用于各类复杂钢结构旋转坡道安装施工，采用“倒装法”，从建筑物顶部开始安装，到建筑底部结束，具体包括以下步骤：
一、施工准备
(1)建立BIM模型，确定杆件安装顺序，在计算机中利用软件建立精细化数据模型，再采用逆向仿真模拟的方法，模拟整个施工过程，确定杆件的安装顺序并对所有构件进行编号；
(2)在地面将桁架的上下弦拼装成一榀完整的桁架，同时进行旋转坡道中心压力环的拼装，两部分拼装完成后进行校正，验收合格后进行构件的整体吊装；
(3)在安装前预先在混凝土核心筒内侧埋设预埋件，并利用工字钢在核心筒内与桁架之间制作两个简易的支撑；
(4)在坡道钢梁安装前，搭设简单的操作脚手架；
二、吊装压力环
将地面拼装好的中心压力环吊起后固定在预先布置好的支撑上，再进行压力环的测量校正，校正完成固定后方可进行桁架的安装；
三、吊装屋面桁架
单榀屋面桁架在地面拼装完成后，整体吊装与中心压力环进行临时的连接，待整体安装完成后进行最终的节点固定；
安装时，屋面桁架以中心压力环为中心对称进行安装，屋面桁架安装安装时从四周进行安装，使之形成十字型结构体系，再进行中间桁架的安装；
四、桁架次梁安装
在屋面桁架形成一个稳定的结构体系后进行其它单榀桁架的安装，再进行桁架间次梁的安装；
五、吊柱安装
屋面盖桁架安装完成后，从上而下进行坡道钢梁及吊柱的安装，安装时从上至下先进行吊柱的安装，测量校正后，安装坡道主梁，最后进行弧形次梁的安装，整个钢结构悬装坡道安装完成。
进一步的，在步骤三中，在安装屋面桁架时，首先安装与十字型桁架结构体系相邻的桁架，具体的操作方法有以下两点：
(1)在十字型桁架结构体系的一轴线桁架安装完成后，安装相邻轴线的桁架，并马上安装桁架之间的次梁；
(2)在十字型桁架结构体系的一轴线桁架及次梁安装完成后，马上进行对称轴线桁架的安装，即安装对称轴线的桁架及次梁。
进一步的，在步骤四中，所述屋面桁架形成的稳定结构体系为十字型结构体系。
进一步的，在步骤二至步骤五中，每一步骤完成后校正测量控制点误差在进入下一步骤。
进一步的，在整个钢结构悬装坡道安装完成后进行细部复测和节点焊接检测。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果在于，
(1)在安装前预先在混凝土核心筒内侧埋设预埋件，用工字钢在核心筒内与桁架之间制作成两个简易的支撑，解决了坡道屋盖安装后由于自重作用产生的下挠导致屋盖产生起拱现象及屋盖桁架的稳定问题。
(2)在坡道钢梁安装前，搭设简单的操作脚手架，方便吊柱及坡道梁的安装。
(3)安装时，屋面桁架以中心压力环为中对称进行安装，可防止产生应力集中。
(4)安装屋面桁架应从四周进行安装，并使之形成“十”字型结构体系，再进行中间桁架的安装，增加了桁架的整体稳定性，保证安装的顺利进行。
(5)在安装屋面桁架时，首先安装与“十”字型桁架结构体系相邻的桁架，便于安装后利于桁架次梁的安装及桁架的固定。
(6)在十字型桁架结构体系的一轴线桁架安装完成后，安装相邻轴线的桁架，并马上安装桁架之间的次梁，可避免桁架发生倾覆。
(7)在十字型桁架结构体系的一轴线桁架及次梁安装完成后，马上进行对称轴线桁架的安装，即安装对称轴线的桁架及次梁，使桁架能够受力均匀。
(8)安装时从上至下先进行吊柱的安装，测量校正后，安装坡道主梁，最后进行弧形次梁的安装，以解决坡道钢梁规格较小造成的安装时易产生下挠的问题。
(9)采用“倒装法”施工，使施工难度大大降低，钢结构的安装精度更易于控制，同时也提高了工作效率。
(10)与常规的搭设胎架的施工方法相比，大大缩短了工期，施工过程更加安全可靠。
(11)节省了大量胎架支撑的费用，施工过程中仅利用几根临时型钢支撑及简单的操作脚手架便达到常规施工方法的效果，大大节省了施工成本，取得很好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1出示了本发明实施例的施工工艺流程图。
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。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
实施例一
如图1所示的一种基于BIM的大型钢结构旋转坡道倒装施工方法，适用于各类复杂钢结构旋转坡道安装施工，采用“倒装法”，从建筑物顶部开始安装，到建筑底部结束，具体包括以下步骤：
一、施工准备
(1)建立BIM模型，确定杆件安装顺序，在计算机中利用软件建立精细化数据模型，再采用逆向仿真模拟的方法，模拟整个施工过程，确定杆件的安装顺序并对所有构件进行编号；
(2)在地面将桁架的上下弦拼装成一榀完整的桁架，同时进行旋转坡道中心压力环的拼装，两部分拼装完成后进行校正，验收合格后进行构件的整体吊装；
(3)在安装前预先在混凝土核心筒内侧埋设预埋件，并利用工字钢在核心筒内与桁架之间制作两个简易的支撑；
(4)在坡道钢梁安装前，搭设简单的操作脚手架；
二、吊装压力环
将地面拼装好的中心压力环吊起后固定在预先布置好的支撑上，再进行压力环的测量校正，校正完成固定后方可进行桁架的安装；
三、吊装屋面桁架
单榀屋面桁架在地面拼装完成后，整体吊装与中心压力环进行临时的连接，待整体安装完成后进行最终的节点固定；
安装时，屋面桁架以中心压力环为中心对称进行安装，屋面桁架安装安装时从四周进行安装，使之形成十字型结构体系，再进行中间桁架的安装；
四、桁架次梁安装
在屋面桁架形成一个稳定的结构体系后进行其它单榀桁架的安装，再进行桁架间次梁的安装；
五、吊柱安装
屋面盖桁架安装完成后，从上而下进行坡道钢梁及吊柱的安装，安装时从上至下先进行吊柱的安装，测量校正后，安装坡道主梁，最后进行弧形次梁的安装，整个钢结构悬装坡道安装完成。
在步骤三中，在安装屋面桁架时，首先安装与十字型桁架结构体系相邻的桁架，具体的操作方法有以下两点：
(1)在十字型桁架结构体系的一轴线桁架安装完成后，安装相邻轴线的桁架，并马上安装桁架之间的次梁；
(2)在十字型桁架结构体系的一轴线桁架及次梁安装完成后，马上进行对称轴线桁架的安装，即安装对称轴线的桁架及次梁。
在步骤四中，所述屋面桁架形成的稳定结构体系为十字型结构体系。
在步骤二至步骤五中，每一步骤完成后校正测量控制点误差在进入下一步骤。
在整个钢结构悬装坡道安装完成后进行细部复测和节点焊接检测。
工艺原理：利用BIM技术建立钢结构旋转坡道构件的数据模型，结合计算机仿真技术，采用“逆向仿真模拟”来模拟整个施工过程，确定杆件的安装顺序并对所有构件进行编号，再利用钢结构旋转坡道的受力特点，从上至下的进行整个钢结构坡道的安装；即先安装上部的桁架结构，使之形成受力体系后，再利用桁架的受力进行下部结构的安装，最后整个钢结构旋转坡道安装完成。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方上，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种基于BIM的大型钢结构旋转坡道倒装施工方法，适用于各类复杂钢结构旋转坡道安装施工，其特征在于，采用“倒装法”，从建筑物顶部开始安装，到建筑底部结束，具体包括以下步骤：
一、施工准备
(1)建立BIM模型，确定杆件安装顺序，在计算机中利用软件建立精细化数据模型，再采用逆向仿真模拟的方法，模拟整个施工过程，确定杆件的安装顺序并对所有构件进行编号；
(2)在地面将桁架的上下弦拼装成一榀完整的桁架，同时进行旋转坡道中心压力环的拼装，两部分拼装完成后进行校正，验收合格后进行构件的整体吊装；
(3)在安装前预先在混凝土核心筒内侧埋设预埋件，并利用工字钢在核心筒内与桁架之间制作两个简易的支撑；
(4)在坡道钢梁安装前，搭设简单的操作脚手架；
二、吊装压力环
将地面拼装好的中心压力环吊起后固定在预先布置好的支撑上，再进行压力环的测量校正，校正完成固定后方可进行桁架的安装；
三、吊装屋面桁架
单榀屋面桁架在地面拼装完成后，整体吊装与中心压力环进行临时的连接，待整体安装完成后进行最终的节点固定；
安装时，屋面桁架以中心压力环为中心对称进行安装，屋面桁架安装安装时从四周进行安装，使之形成十字型结构体系，再进行中间桁架的安装；
四、桁架次梁安装
在屋面桁架形成一个稳定的结构体系后进行其它单榀桁架的安装，再进行桁架间次梁的安装；
五、吊柱安装
屋面盖桁架安装完成后，从上而下进行坡道钢梁及吊柱的安装，安装时从上至下先进行吊柱的安装，测量校正后，安装坡道主梁，最后进行弧形次梁的安装，整个钢结构悬装坡道安装完成。
2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的大型钢结构旋转坡道倒桩施工方法，其特征在于，在步骤三中，在安装屋面桁架时，首先安装与十字型桁架结构体系相邻的桁架，具体的操作方法有以下两点：
(1)在十字型桁架结构体系的一轴线桁架安装完成后，安装相邻轴线的桁架，并马上安装桁架之间的次梁；
(2)在十字型桁架结构体系的一轴线桁架及次梁安装完成后，马上进行对称轴线桁架的安装，即安装对称轴线的桁架及次梁。
3.根据权利要求1所述的一种基于BIM的大型钢结构旋转坡道倒桩施工方法，其特征在于，在步骤四中，所述屋面桁架形成的稳定结构体系为十字型结构体系。
4.根据权利要求1所述的一种基于BIM的大型钢结构旋转坡道倒桩施工方法，其特征在于，在步骤二至步骤五中，每一步骤完成后校正测量控制点误差在进入下一步骤。
5.根据权利要求1所述的一种基于BIM的大型钢结构旋转坡道倒桩施工方法，其特征在于，在整个钢结构悬装坡道安装完成后进行细部复测和节点焊接检测。
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