CN109779034A

CN109779034A - 一种单层异形网格结构模块化安装方法

Info

Publication number: CN109779034A
Application number: CN201910047443.9A
Authority: CN
Inventors: 吴鑫; 张来进; 鲍家奎; 郑治飞; 商数一
Original assignee: China MCC17 Group Co Ltd
Current assignee: China MCC17 Group Co Ltd
Priority date: 2019-01-18
Filing date: 2019-01-18
Publication date: 2019-05-21

Abstract

本发明公开了一种单层异形网格结构模块化安装方法，属于建筑领域，在高空安装效率较低、安装精度无法保证的条件下，充分利用三维扫描技术以及地面组装支撑胎架易设置、调节，地面投影尺寸易于控制的特点，合理将单层异形网格结构模块化，充分发挥吊车性能，达到组装效率高、设置胎架较少、安装过程工期短的目的，并通过树杈柱杆件后安装作为标尺，以达到对模块安装精度的检测的目的，同时将较大部分焊接由高空转为地面焊接，有效提高焊接质量、提高焊接效率，极大程度的降低了高空作业的工作量，提高了项目施工的安全系数，确保了吊装工作的连续性，减少了吊车使用台班，有效降低施工成本。

Description

一种单层异形网格结构模块化安装方法

技术领域

本发明属于钢结构安装技术领域，具体涉及一种单层异形网格结构模块化安装方法。

背景技术

目前，随着国家提出“全民健身”的政策，且全民健身意识的增强，国家建设场馆项越来越多，场馆项目设计的多元化，异形桁架结构越来越多，而单层异形网格结构跨度越来越大，造型越来越复杂，异形结构组织、安装周期较长，散件安装整体尺寸难以控制，整体外形控制较差，不能满足施工工期及质量的需求，且高空作业工作量较多，施工安全性差、效率低，安装精度差。

发明内容

针对上述背景技术中存在的缺陷，本发明提供一种单层异形网格结构模块化安装方法，有效解决层异形网格结构高空作业较多、效率低下及安装精度难以控制的问题，并有效利用地面作业的优势，提高异形结构安装进度和精度，将单层异形网格结构完全模块化，实现异形网格结构完全地面组装，模块化安装，不仅安装方便，减少高空作业工作量，而且安全风险小，大大缩短安装工期。

本发明解决技术问题的技术方案如下：

本发明一种单层异形网格结构模块化安装方法，所述的单层异形网格结构为不规则曲面结构，其构成杆件为管结构，其下部由树杈柱进行支撑，该树杈柱按照设计图纸设定位置提前在施工场地安装，所述安装方法具体步骤如下：

1)、模块划分：根据设计图纸中所述单层异形网格结构特点以及施工场地、支撑胎架可设置位置因素，将所述单层异形网格结构分为若干网格模块，并设定各网格模块的吊装顺序；

2)、模块定位及调整：利用建筑信息化软件建立所述单层异形网格结构的模型，利用整体模型中的坐标及定位信息进行各网格模块的分块，对每个网格模块进行控制点定位，通过控制平面坐标、高程及各构成杆件之间定位尺寸，作为各网格模块的组装定位尺寸，通过调整杆件的空间位置、支撑胎架，来达到调整构件平面投影位置及高程，从而控制各网格模块整体的组装精度；

3)、焊接：根据步骤2)中的各构成杆件的定位尺寸，准备和制作各构成杆件并在地面上进行各网格模块的焊接组装；

4)、三维扫描：在每个网格模块焊接组装完成后，利用三位扫描仪将各网格模块扫描形成云点模型，并通过建筑信息化软件与步骤2)中建立的模型对比，取得偏差值并进行一定修正；

5)、吊装作业：按既定吊装顺序设置支撑胎架，将先安装的网格模块吊装就位，通过全站仪坐标定位点找正该模块网格结构空间位置，再与树杈柱焊接安装；

6)、剩余模块安装：按顺序依次吊装其它网格模块并与各树杈桩焊接安装，完成单层异形网格结构模块化安装的整个过程。

作为技术方案的进一步改进，所述步骤1)中，对所述单层异形网格结构进行网格模块划分时，综合考虑施工场地吊车性能及各网格模块的吊装顺序，对各网格模块的结构进行优化，确定最终的网格模块。

作为技术方案的进一步改进，所述步骤3)中进行各网格模块的焊接组装时，焊缝均为相贯口或管子对接接口，在组对完成后，先通过点焊固定，再通过分层对称焊接控制焊缝变形对整体外形尺寸的影响。

作为技术方案的进一步改进，所述树杈柱包括树杈柱柱顶铸钢件，该树杈柱柱顶铸钢件设置有若干钢管树杈；各所述网格模块吊装就位并找正该模块网格结构空间位置后，各网格模块与各树杈柱之间通过若干树杈柱支撑钢管连接固定，每根所述树杈柱支撑钢管一端与树杈柱柱顶铸钢件上的一钢管树杈焊接固定，另一端与网格模块的杆件对接焊接固定；所述树杈柱支撑钢管安装时，先进行定位，再调整其两端的焊缝宽度，最后焊接固定。

作为技术方案的进一步改进，所述步骤5)中树杈柱支撑钢管进行定位安装时，将该树杈柱支撑钢管作为测量标尺，通过该树杈柱支撑钢管两端分别与网格模块的构成杆件以及树杈柱的树杈钢管之间的管口接口错边值来检测各网格模块的安装精度，如果偏差较大超过一定值时，则增加网格模块及钢管树杈定位控制点复测并作出相应处理。

作为技术方案的进一步改进，所述树杈柱支撑钢管通过在其两端的对接口分别设置一个树杈柱支撑钢管安装导向装置进行定位安装。

作为技术方案的进一步改进，所述步骤3)中焊接组装时，将所述网格模块的杆件分为主杆件和次杆件，先组装主杆件形成大体结构，并在步骤5)中网格模块与树杈柱连接固定后，安装各次杆件。

与现有技术相比，本发明对单层异形网格结构进行合理分块并合理安排吊装顺序，将单层异形网格结构实现模块化，将大部分作业从高空作业改为地面组装作业，利用地面组装精度高、施工效率高、施工危险性系数相对较小的特点，有效提高施工效率，加快施工进度，本发明所述安装方法对各类单层异形网格结构安装均具有通用性，适用于各种安装条件和各类单层异形网格，实用性强；本发明利用树杈柱支撑钢管构件作为检测安装精度的标杆，可以在安装过程中即时确认安装精度，确保整体安装质量；本发明在单层异形网格组焊后，利用三位扫描仪将各网格模块扫描形成云点模型，并与原建筑信息化软件建立的模型对比得到组装误差并进行相应调整，提高安装质量；发明所将单层异形网格结构完全模块化，免去传统组装段之间的散件吊装作业，实现吊装工作的连续性，减少机械台班并提高安装效率。

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说明：

图1：本发明中单层异形网格俯视结构示意图；

图2：本发明中单层异形网格正视结构示意图；

图3：本发明中网格模块意图；

图4：本发明中树杈柱安装导向示意图；

图5：本发明中树杈支撑钢管安装导向装置；

图中：1.网格模块的构成杆件2.树杈支撑钢管安装导向装置3.树杈柱支撑钢管4.树杈柱柱顶铸钢件5.树杈柱6.网格模块。

具体实施方式

实施例1：

如图1至图5所示，本发明一种单层异形网格结构模块化安装方法，所述的单层异形网格结构为不规则曲面结构，其构成杆件为管结构，其下部由若干树杈柱5进行支撑，所述树杈柱5包括树杈柱柱顶铸钢件4，该树杈柱柱顶铸钢件4设置有若干钢管树杈，各树杈柱5按照设计图纸设定位置提前在施工场地安装，所述安装方法具体步骤如下：

1)、模块划分：根据设计图纸中所述单层异形网格结构特点以及施工场地、支撑胎架可设置位置等因素，将所述单层异形网格结构分为若干网格模块6，并设定各网格模块6的吊装顺序；本步骤中，对所述单层异形网格结构进行网格模块划分时，可以综合考虑施工场地吊车性能及各网格模块的吊装顺序，对各网格模块的结构进行优化，确定最终的网格模块；

2)、模块定位及调整：利用建筑信息化软件如tekla、CAD等建立所述单层异形网格结构的模型，利用整体模型中的坐标及定位信息进行各网格模块的分块，对每个网格模块进行控制点定位，通过控制平面坐标、高程及各构成杆件之间定位尺寸，作为各网格模块的组装定位尺寸，通过调整杆件的空间位置、支撑胎架，来达到调整构件平面投影位置及高程，从而控制各网格模块整体的组装精度；

3)、焊接：根据步骤2)中的各构成杆件的定位尺寸，准备和制作各构成杆件并在地面上进行各网格模块6的焊接组装；本步骤中进行各网格模块的焊接组装时，焊缝均为相贯口或管子对接接口，在组对完成后，先通过点焊固定，再通过分层对称焊接控制焊缝变形对整体外形尺寸的影响；

本实施例中，所述步骤3)中焊接组装时，可以将所述网格模块的杆件分为主杆件和次杆件，先组装主杆件形成大体结构，并在步骤5)中网格模块与树杈柱连接固定后，安装各次杆件。这样安排的优点是可以更为高效的利用起吊设备的性能，大大提高吊装效率及吊装精度。

本实施例中，各所述网格模块吊装就位并找正该模块网格结构空间位置后，各网格模块与各树杈柱之间通过若干树杈柱支撑钢管连接固定，每根所述树杈柱支撑钢管一端与树杈柱柱顶铸钢件上的一钢管树杈焊接固定，另一端与网格模块的构成杆件对接焊接固定；所述树杈柱支撑钢管安装时，其两端的对接口分别通过设置一个树杈柱支撑钢管安装导向装置，先进行定位，再调整其两端的焊缝宽度，最后焊接固定。

本实施例中，所述步骤5)中树杈柱支撑钢管进行定位安装时，将该树杈柱支撑钢管作为测量标尺，通过该树杈柱支撑钢管两端分别与网格模块的构成杆件以及树杈柱的树杈钢管之间的管口接口错边值来反向检测各网格模块的安装精度，具有测量标尺的作用，如果偏差较大超过一定值时，则增加网格模块的构件及钢管树杈定位控制点复测并作出相应处理。

实施例2：

以某市一文体活动中心工程为例进一步说明，该工程包含一个飘带连廊，其结构为单层异形网格结构，不规则曲面状，其构成杆件均为管结构，该单层异形网格结构由6根树状柱进行支撑，每个树状柱由3至6个不等的钢管树杈，树杈为铸钢件，结构整体约500t，施工场地所用吊车为200t履带吊为，若采用传统安装方法，受该单层异形网格结构的限制，其散件安装整体尺寸难以控制，安装效率较低，整体外形控制较差，工期较长。为了保证该单层异形网格结构造型，确保安装精度，提高施工效率，本工程采用本发明所述的单层网格结构模块化安装方法，在组装提前，确保吊装进度的同时，仅利用10天即完成了此结构的安装，安装精度控制较好，胎架设置较少，达到高效、绿色、安全施工的要求。

本实施例中各树杈柱5按照设计图纸设定位置提前在施工场地安装，如图1至图5所示，其具体安装方法是按照下列步骤进行：

1)、模块划分：根据设计图纸中所述单层异形网格结构特点以及施工场地、支撑胎架可设置位置因素，将所述单层异形网格结构分为若干网格模块6，并设定各网格模块6的吊装顺序；本步骤中，对所述单层异形网格结构进行网格模块划分时，综合考虑施工场地吊车性能及各网格模块的吊装顺序，对各网格模块的结构进行优化，确定最终的网格模块；本实施例中，根据单层异形网格结构特点以及现有200t履带吊，根据结构高度及吊车站位场地、回转半径等因素综合考虑，将该单层异形网格结构分为13个模块；

6)、剩余模块安装：按顺序依次吊装剩余12个网格模块并与各树杈桩焊接安装，完成单层异形网格结构模块化安装的整个过程。

本实施例中，所述步骤5)中树杈柱支撑钢管进行定位安装时，将该树杈柱支撑钢管作为测量标尺，通过该树杈柱支撑钢管两端分别与网格模块的构成杆件以及树杈柱的树杈钢管之间的管口接口错边值来反向检测各网格模块的安装精度，具有测量标尺的作用，如果偏差较大超过一定值时，则增加模块及树杈定位控制点复测并作出相应处理。

以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims

1.一种单层异形网格结构模块化安装方法，所述的单层异形网格结构为不规则曲面结构，其构成杆件为管结构，其下部由树杈柱进行支撑，该树杈柱按照设计图纸设定位置提前在施工场地安装，其特征是，所述安装方法具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种单层异形网格结构模块化安装方法，其特征是，所述步骤1)中，对所述单层异形网格结构进行网格模块划分时，综合考虑施工场地吊车性能及各网格模块的吊装顺序，对各网格模块的结构进行优化，确定最终的网格模块。

3.根据权利要求1所述的一种单层异形网格结构模块化安装方法，其特征是，所述步骤3)中进行各网格模块的焊接组装时，焊缝均为相贯口或管子对接接口，在组对完成后，先通过点焊固定，再通过分层对称焊接控制焊缝变形对整体外形尺寸的影响。

4.根据权利要求1所述的一种单层异形网格结构模块化安装方法，其特征是，所述树杈柱包括树杈柱柱顶铸钢件，该树杈柱柱顶铸钢件设置有若干钢管树杈；各所述网格模块吊装就位并找正该模块网格结构空间位置后，各网格模块与各树杈柱之间通过若干树杈柱支撑钢管连接固定，每根所述树杈柱支撑钢管一端与树杈柱柱顶铸钢件上的一钢管树杈焊接固定，另一端与网格模块的杆件对接焊接固定；所述树杈柱支撑钢管安装时，先进行定位，再调整其两端的焊缝宽度，最后焊接固定。

5.根据权利要求4所述的一种单层异形网格结构模块化安装方法，其特征是，所述步骤5)中树杈柱支撑钢管进行定位安装时，将该树杈柱支撑钢管作为测量标尺，通过该树杈柱支撑钢管两端分别与网格模块的构成杆件以及树杈柱的树杈钢管之间的管口接口错边值来检测各网格模块的安装精度。

6.根据权利要求4所述的一种单层异形网格结构模块化安装方法，其特征是，所述树杈柱支撑钢管通过在其两端的对接口分别设置一个树杈柱支撑钢管安装导向装置进行定位安装。

7.根据权利要求1所述的一种单层异形网格结构模块化安装方法，其特征是，所述步骤3)中焊接组装时，将所述网格模块的杆件分为主杆件和次杆件，先组装主杆件形成大体结构，并在步骤5)中网格模块与树杈柱连接固定后，安装各次杆件。