CN109610849A - 一种大跨度高空连廊桁架的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大跨度高空连廊桁架的施工方法，该方法是将连廊桁架分为两个端桁架和一个中桁架；两个端桁架直接在两边的建筑顶面拼装到位，并以端桁架作为提升中桁架的基础支架；中桁架在地面拼装成整体后，再通过一组液压提升器将中桁架整体提升到位与两端桁架对接。本发明可将高空作业量降至最少，施工作业主要集中在地面，对其它专业的施工影响较小，且能够多作业面平行施工。液压提升作业绝对时间较短，可降低工期成本。可使工程临时设施降至最小，有利于施工成本控制。

Description

一种大跨度高空连廊桁架的施工方法

技术领域

本发明涉及一种大跨度高空连廊桁架的施工方法，属于建筑施工技术领域。

背景技术

随着经济、文化建设需求的扩大以及人们对建筑欣赏品味的提高，大跨度钢结构由于其形式多样化、造型美观、经济性好等特点越来越受到设计师们的青睐，大跨度结构主要被应用到机场建筑、会展中心、体育场馆、展览馆、空中连廊等大型公共建筑的屋盖结构中。

现有技术在进行大跨度高空连廊桁架的施工时，是采用搭设临时支撑的方法。由于连廊桁架长度较长，连廊桁架所处高度很高，在搭设临时支撑还需要租用大型机械和大量的胎架，施工费用相当高。另外在搭设过程中高空作业较多，安全隐患较大。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种大跨度高空连廊桁架的施工方法。可以尽量减少高空作业量，缩短施工周期，降低施工成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的一种大跨度高空连廊桁架的施工方法，该方法是将连廊桁架分为两个端桁架和一个中桁架；两个端桁架直接在两边的建筑顶面拼装到位，并以端桁架作为提升中桁架的基础支架；中桁架在地面拼装成整体后，再通过一组液压提升器将中桁架整体提升到位与两端桁架对接。

前述方法中，所述连廊桁架是由纵梁和横梁焊接而成的双层框架结构；框架的网孔之间设有斜腹杆，连廊桁架两端设有支脚，支脚设有加强筋板；在将连廊桁架分为三段时，分段线位于连廊桁架两端的第二横梁与第三横梁之间。

前述方法中，在拼装端桁架时，端桁架的支脚坐落在建筑顶面的摩擦摆式隔震支座上；摩擦摆式隔震支座位于支座盒内；提升中桁架时通过一组卡板将摩擦摆式隔震支座卡在支座盒内，防止摩擦摆式隔震支座滑动；端桁架经一组拉杆与建筑部的预埋件连接对端桁架进行加固；然后在端桁架的顶部架设提升平台，并在提升平台上安装液压提升器，液压提升器经钢索与中桁架连接；液压提升器一侧设有导向架。

前述方法中，在拼装中桁架前，应在地面设置一组胎架作为拼装中桁架的工作平台；，胎架包括支撑梁，支撑梁两端设有三角支撑，三角支撑与支撑梁之间设有斜撑；中桁架顶部设有一组吊具；吊具的位置与提升平台上液压提升器的位置对应；吊具经钢索与液压提升器连接。

前述方法中，所述一组液压提升器与液压泵连接，钢索环形中间穿过；液压泵与计算机连接；通过计算机控制一组液压提升器同步升降。

前述方法中，所述液压提升器采用中空的环形液压缸，包括缸体和伸缩杆，缸体底部设有下锁紧装置，伸缩杆顶部设有上锁紧装置；液压提升器的工作过程是：a、先放松下锁紧装置，通过上锁紧装置将钢索锁紧；b、向缸体下部充入液压油，通过液压油推动伸缩杆向上伸出，通过钢索将中桁架提升一个液压提升器的行程；c、通过下锁紧装置将钢索锁紧，保持中桁架处于静止状态，放开上锁紧装置；d、卸载缸体内的液压油，伸缩杆在自重作用下返回初始状态；通过上锁紧装置将钢索锁紧；放松下锁紧装置整个液压提升器完成一个行程的提升；重复上述过程，直至将中桁架提升到位。

前述方法中，在提升中桁架前，应先进行试提升；试提升是逐级提高液压提升器压力，在压力为60%之前级差为20%，在压力为60%之后级差为10%，每增加一个级差后均需暂停作业，保持液压设备系统压力。对液压提升器及设备系统、结构系统进行全面检查；待液压提升器压力升至100%时，悬停12小时在确认整体结构的稳定性及安全性绝无问题的情况下，才能可正式提升。

前述方法中，所述中桁架提升到位后，通过连接板和高强螺栓对中桁架进行临时固定，然后将中桁架与端桁架焊接为一体。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明的方法通过中桁架整体提升，可将高空作业量降至最少，施工作业主要集中在地面，对其它专业的施工影响较小，且能够多作业面平行施工。液压提升作业绝对时间较短，可降低工期成本。可使工程临时设施降至最小，有利于施工成本控制。

附图说明

图1是本发明的方法示意图；

图2是大跨度高空连廊桁架的结构示意图；

图3是卡板卡住摩擦摆式隔震支座的示意图；

图4是导向架的安装位置示意图；

图5是胎架的结构示意图；

图6是一个提升行程的示意图；

图7是图6中步骤c的局部放大图。

图中标记为：1-端桁架，2-中桁架，3-建筑顶面，4-液压提升器，5-纵梁，6-横梁，7-斜腹杆，8-支脚，9-加强筋板，10-摩擦摆式隔震支座，11-支座盒，12-卡板，13-拉杆，14-提升平台，15-钢索，16-导向架，17-胎架，18-支撑梁，19-三角支撑，20-斜撑，21-吊具，22-缸体，23-伸缩杆，24-下锁紧装置，25-上锁紧装置，26-液压油。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明的一种大跨度高空连廊桁架的施工方法，如图1所示：该方法是将连廊桁架分为两个端桁架1和一个中桁架2；两个端桁架1直接在两边的建筑顶面3拼装到位，并以端桁架1作为提升中桁架2的基础支架；中桁架2在地面拼装成整体后，再通过一组液压提升器4将中桁架2整体提升到位与两端桁架1对接。连廊桁架如图2所示，是由纵梁5和横梁6焊接而成的双层框架结构；框架的网孔之间设有斜腹杆7，连廊桁架两端设有支脚8，支脚8设有加强筋板9；在将连廊桁架分为三段时，分段线位于连廊桁架两端的第二横梁与第三横梁之间。在拼装端桁架1时，端桁架1的支脚8坐落在建筑顶面3的摩擦摆式隔震支座10上；如图3所示，摩擦摆式隔震支座10位于支座盒11内；提升中桁架2时通过一组卡板12将摩擦摆式隔震支座10卡在支座盒11内，防止摩擦摆式隔震支座10滑动；端桁架1经一组拉杆13与建筑部的预埋件连接对端桁架1进行加固；然后在端桁架1的顶部架设提升平台14，并在提升平台14上安装液压提升器4，液压提升器4经钢索15与中桁架2连接；如图4所示，液压提升器4一侧设有导向架16。在拼装中桁架2前，应在地面设置一组胎架17作为拼装中桁架2的工作平台；胎架17如图4所示，包括支撑梁18，支撑梁18两端设有三角支撑19，三角支撑19与支撑梁18之间设有斜撑20；中桁架2顶部设有一组吊具21；吊具21的位置与提升平台14上液压提升器4的位置对应；吊具21经钢索15与液压提升器4连接。所述一组液压提升器4与液压泵连接，钢索15环形中间穿过；液压泵与计算机连接；通过计算机控制一组液压提升器4同步升降。液压提升器4如图7所示，采用中空的环形液压缸，包括缸体22和伸缩杆23，缸体22底部设有下锁紧装置24，伸缩杆顶部设有上锁紧装置25；液压提升器4的工作过程如图6所示：a、先放松下锁紧装置24，通过上锁紧装置25将钢索15锁紧；b、向缸体22下部充入液压油26，通过液压油26推动伸缩杆23向上伸出，通过钢索15将中桁架2提升一个液压提升器4的行程；c、通过下锁紧装置24将钢索15锁紧，保持中桁架2处于静止状态，放开上锁紧装置25；d、卸载缸体22内的液压油26，伸缩杆23在自重作用下返回初始状态；通过上锁紧装置25将钢索15锁紧；放松下锁紧装置24整个液压提升器4完成一个行程的提升；重复上述过程，直至将中桁架2提升到位。

在提升中桁架2前，应先进行试提升；试提升是逐级提高液压提升器4压力，在压力为60%之前级差为20%，在压力为60%之后级差为10%，每增加一个级差后均需暂停作业，保持液压设备系统压力。对液压提升器及设备系统、结构系统进行全面检查；待液压提升器4压力升至100%时，悬停12小时在确认整体结构的稳定性及安全性绝无问题的情况下，才能可正式提升。中桁架2提升到位后，通过连接板和高强螺栓对中桁架2进行临时固定，然后将中桁架2与端桁架1焊接为一体。

实施例

以下以南京鼎正置业No.2011G38地块项目空中连廊为例，该项目地下高度13.75m，地上高度63.8m，总高度77.55m。连廊桁架高度2.3m，跨度39m，拼装标高-6.1m，提升高度约71m。若采用现有技术预计费用为75万左右。采用本例的方法后总费用为34万元左右，节约施工成本55%左右。

本例的方法是将连廊桁架分为三段，包括两个端桁架1和一个中桁架2；两个端桁架1直接在两边的建筑顶面3拼装到位，并以端桁架1作为提升中桁架2的基础支架；中桁架2在地面拼装成整体后，再通过一组液压提升器4将中桁架2整体同步提升到位与两端桁架1对接。

具体工艺流程如下：

搭设中桁架2的地面拼装胎架→在胎架上完成中桁架2的整体拼装→安装中桁架2装饰板→在建筑顶面安装提升平台→在提升平台上安装液压同步提升装置→安装钢索→调试液压同步提升装置→均匀张拉钢索→检查设备设施→逐级加载试提升→正式提升→与端桁架1对接成整体→各吊点同步分级卸压→拆除液压同步提升装置完成吊装作业。

在-1层现场制作钢结构胎架17，如图5所示，胎架17的支撑梁18采用工字钢，胎架17的三角支撑19采用槽钢焊接而成，支撑梁18顶面距离地面1.5m，以满足二次装饰操作空间需要。胎架设计通过计算应满足受力和稳定性要求。根据连廊吊装段拼装需要，共设置9道支撑胎架。

连廊桁架是由3榀纵向主桁架和9榀横向次桁架组成的双层框架结构，其中横向桁架是由钢柱及钢梁组成的平面桁架。将连廊桁架分为三段，两端的端桁架长度为4.5m左右，中桁架2的长度为30m左右。在进行分段时，分段部位的斜腹杆7影响中桁架2的提升作业，可以采取后装方式，即在完成中桁架2与端桁架1对接之后再安装。中桁架2在胎架17上完成整体拼装，中桁架2设置4个吊点，配置4台YS-SJ-45型液压提升器，每个吊点均安装有吊具21。中桁架2外侧采用6mm厚压花钢板蒙皮，以防止在吊装过程破坏装饰板；蒙皮对后期内装饰施工也可起到操作平台和安全防护作用。

4个液压提升器4与YS-PP-11型液压泵连接，YS-PP-11型液压泵通过YS-CS-01型计算机进行同步控制。现场还设有传感器，共同构成同步控制及检测系统。液压提升器4利用固定板安装在提升平台14上， 每台液压提升器需要各4块固定板及专用锚环固定板。

端桁架1采取在建筑顶面现场高空散拼技术进行安装施工。端桁架1安装完成后，需要对端桁架1进行加固处理。加固处理是在端桁架1后侧的顶部增加拉杆13，拉杆13一端与端桁架1的横梁6与纵梁5的连接处焊接，拉杆13另一端与建筑顶面的预埋件连接。端桁架1加固好之后，在端桁架1顶部焊接提升平台14，提升平台14采用型钢构件制作，材质均为Q345B。提升梁、支撑采取等强连接，并增设加劲板。如图2所示，端桁架1的支脚8四周焊接有加强筋板9，如图1所示，支脚8坐落在摩擦摆式隔震支座10上，如图3所示，摩擦摆式隔震支座10位于支座盒11内。在提升中桁架2时，用卡板12将摩擦摆式隔震支座10卡住，以防摩擦摆式隔震支座10在支座盒11内滑动。

在液压提升器4提升或下降过程中，顶部预留一定长度的钢索15。预留的钢索过多，对于提升或下降过程中钢索的运行及液压提升器、天锚、上锚的锁定及打开有较大影响。所以如图4所示，每台液压提升器外均设有导向架16，以方便其顶部预留过多钢索的导出顺畅。多余的钢索可沿提升平台自由向后、向下疏导。导向架16制作材料选用Ф48×3.5脚手管，材质为Q235B。现场制作时材料可进行替换，其截面积及抗弯性能不得低于原截面。

液压提升器4通过钢索15和底锚与中桁架2上对应的吊具21连接。中桁架2利用端桁架1顶部的提升平台14上的液压提升器4进行提升，吊具21焊接在中桁架2的上弦并与液压提升器4，位置与液压提升器垂直对应，吊具21与液压提升器4之间底锚和钢索15连接。

液压提升器4如图7所示，采用中空的环形液压缸，包括缸体22和伸缩杆23，缸体22底部设有下锁紧装置24，伸缩杆顶部设有上锁紧装置25；液压提升器4的工作过程如图6所示：a、先放松下锁紧装置24，通过上锁紧装置25将钢索15锁紧；b、向缸体22下部充入液压油26，通过液压油26推动伸缩杆23向上伸出，通过钢索15将中桁架2提升一个液压提升器4的行程；c、通过下锁紧装置24将钢索15锁紧，保持中桁架2处于静止状态，放开上锁紧装置25；d、卸载缸体22内的液压油26，伸缩杆23在自重作用下返回初始状态；通过上锁紧装置25将钢索15锁紧；放松下锁紧装置24整个液压提升器4完成一个行程的提升；重复上述过程，直至将中桁架2提升到位。

开始试提升时，液压提升器4的伸缩杆23压力逐渐上调，依次为所需压力的20%，40%，在一切都正常的情况下，可继续加载到60%，70%，80%， 90%，95%，100%。端桁架1刚开始有移动时暂停作业，保持液压设备系统压力。对液压提升器及设备系统、结构系统进行全面检查，悬停12小时。在确认整体结构的稳定性及安全性绝无问题的情况下，才能开始正式提升。正式提升应选择连续晴朗天气、风力较小时段进行；提升过程中标高层位置专人监控，提升平台、提升设备、中桁架、钢索等等材料、设备及施工工况的变化，满足施工要求。发现问题立即暂停及时处理后，方可继续提升作业。

当中桁架提升至设计标高后，在中桁架部位采用连接板和高强螺栓进行临时固定。然后对翼缘板进行焊接施工，并焊接相应加劲板，并进行探伤检测合格后，方可同步逐级释放液压提升器4压力，并做好检测记录。

Claims (9)

1.一种大跨度高空连廊桁架的施工方法，其特征在于：该方法是将连廊桁架分为两个端桁架和一个中桁架；两个端桁架直接在两边的建筑顶面拼装到位，并以端桁架作为提升中桁架的基础支架；中桁架在地面拼装成整体后，再通过一组液压提升器将中桁架整体提升到位与两端桁架对接。

2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述连廊桁架是由纵梁和横梁焊接而成的双层框架结构；框架的网孔之间设有斜腹杆，连廊桁架两端设有支脚，支脚设有加强筋板；在将连廊桁架分为三段时，分段线位于连廊桁架两端的第二横梁与第三横梁之间。

3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：在拼装端桁架时，端桁架的支脚坐落在建筑顶面的摩擦摆式隔震支座上；摩擦摆式隔震支座位于支座盒内；提升中桁架时通过一组卡板将摩擦摆式隔震支座卡在支座盒内，防止摩擦摆式隔震支座滑动；端桁架经一组拉杆与建筑部的预埋件连接对端桁架进行加固；然后在端桁架的顶部架设提升平台，并在提升平台上安装液压提升器，液压提升器经钢索与中桁架连接；液压提升器一侧设有导向架。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于：在拼装中桁架前，应在地面设置一组胎架作为拼装中桁架的工作平台；，胎架包括支撑梁，支撑梁两端设有三角支撑，三角支撑与支撑梁之间设有斜撑；中桁架顶部设有一组吊具；吊具的位置与提升平台上液压提升器的位置对应；吊具经钢索与液压提升器连接。

5.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述一组液压提升器与液压泵连接，钢索环形中间穿过；液压泵与计算机连接；通过计算机控制一组液压提升器同步升降。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述液压提升器采用中空的环形液压缸，包括缸体和伸缩杆，缸体底部设有下锁紧装置，伸缩杆顶部设有上锁紧装置；液压提升器的工作过程是：a、先放松下锁紧装置，通过上锁紧装置将钢索锁紧；b、向缸体下部充入液压油，通过液压油推动伸缩杆向上伸出，通过钢索将中桁架提升一个液压提升器的行程；c、通过下锁紧装置将钢索锁紧，保持中桁架处于静止状态，放开上锁紧装置；d、卸载缸体内的液压油，伸缩杆在自重作用下返回初始状态；通过上锁紧装置将钢索锁紧；放松下锁紧装置整个液压提升器完成一个行程的提升；重复上述过程，直至将中桁架提升到位。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于：在提升中桁架前，应先进行试提升；试提升是逐级提高液压提升器压力，在压力为60%之前级差为20%，在压力为60%之后级差为10%，每增加一个级差后均需暂停作业，保持液压设备系统压力。

8.对液压提升器及设备系统、结构系统进行全面检查；待液压提升器压力升至100%时，悬停12小时在确认整体结构的稳定性及安全性绝无问题的情况下，才能可正式提升。

9.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述中桁架提升到位后，通过连接板和高强螺栓对中桁架进行临时固定，然后将中桁架与端桁架焊接为一体。