CN111779173A - 一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法 - Google Patents

一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法，属于高空钢结构安装技术领域，其管状钢桁架结构全部由钢杆件和节点在地面临时支撑架上进行拼装焊接，并在已施工完成混凝土屋架梁上安装钢质轨道，通过双机台吊使其满足现场起吊要求，进而吊装至预定标高位置，进行找正，然后通过牵引装置平行滑移至设计位置，最终通过塔吊高空拼装焊接填空，完成屋面钢桁架整体安装。该方法安装因地制宜、可结合现场临建设施整体进行布局，无需较大的钢桁架拼装硬化场地、节省整片桁架拼装、焊接时间，合理组织人力资源采用分节拍流水作业施工，大大降低了屋面钢桁架整体吊装产生的施工难度及安全风险，缩短了施工工期，保证施工的安全性。

Description

一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法
技术领域
本发明属于钢结构施工的技术领域，具体的涉及一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法。
背景技术
在目前钢结构设计施工中，各种复杂空中钢结构被越来越多的应用，造型独特、新颖，给人耳目一新的视觉冲击，给我们留下深刻的印象。钢结构的侧重点就是支撑体系，当然了钢结构支撑体系种类繁多，如：网架、钢框架、钢桁架等等。下面就钢结构支撑体系--桁架做一下了解。所谓桁架是指由直杆在杆端相互连接而组成的以抗弯为主的格构式结构，而屋面钢桁所需杆件大部分在工厂进行加工、制作，最终货运至施工现场。建筑行业推行绿色施工，即“四节一环保”指节能、节地、节水、节材和环境保护。因环保政策需要，施工场地狭小是必然的，在其屋面钢桁架的安装过程中，主桁架跨度大，拼装精度高，整体重量大，吊装风险系数大，无形中就加大了施工安装的难度。现有安装工艺和吊装施工方法，通常存在如下的不足：
不足点一：施工场地整体拼装、焊接，施工周期长、体积大、重量大吊装困难，且安全性得不到保证；
不足点二：吊装所需的大型起重机械，进场前需要在施工现场铺设较高等级专用道路和较大的站车位置场地，而且需要数量多，指挥难度大，需要一个庞大的施工组织体系。
不足点三：大型起重设备占用场地大且进出场费用昂贵、施工准备时间较长且不利于成本控制。
发明内容
本发明所要解决现有技术中的不足，故此提出一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法，解决因安全经济、场地或其他施工原因，不能启用大型吊装机械或多台起重机械，进行屋面钢桁架整体安装施工，有效解决了高层屋面钢桁架吊装难度大和整体施工工期长等难题。
为了实现上述目的，本发明采用以下方案：
一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法，包括支撑体系、钢桁架、吊装设备、吊带、滑移轨道、混凝土屋架梁、固定滑移轨道的预埋件、运输小车、牵引绳、牵引装置、卸载装置和预留填空区，操作步骤如下：
步骤A、准备工作
步骤A1、根据屋面钢桁架临时制作的支撑体系的制作位置，模拟吊装设备通过吊带提升单组钢桁架，完成起吊前的准备工作；
步骤A2、在混凝土屋架梁上通过固定滑移轨道的预埋件安装滑移轨道并精确调平后，固定安装牵引装置及牵引绳使其满足滑移施工前的准备工作；
步骤B、单组钢桁架组装
步骤B1、在地面上施工屋面钢桁架临时制作的支撑体系，并将单组钢桁架的全部钢制杆件和节点运至施工现场；
步骤B2、将地面上施工屋面钢桁架临时制作的支撑体系上按合理的顺序进行单组钢桁架的拼装、焊接、组对；
步骤C、单组钢桁架吊装、滑移、卸载
步骤C1、在单组钢桁架底部安装运输小车，通过吊带及吊装设备把单组钢桁架吊装至滑移轨道上并对其进行防滑移固定；
步骤C2、对已吊装到滑移位置的单组钢桁架进行找正后，利用牵引装置与钢制牵引绳开始同方向平行滑移，滑移就位后通过卸载装置进行卸载，随后固定单组钢桁架；
以此类推，进行第二组钢桁架制作、吊装、滑移、卸载；
步骤D、两组单组钢桁架之间高空填空
步骤D1、待第一组、第二组钢桁架吊装、滑移、卸载并对其精确找正就位固定后，开始进行相邻两组钢桁架之间预留填空区的钢质杆件补空工作。
进一步优选地方案，所述单组钢桁架需要在钢桁架临时制作的支撑体系上进行拼装、焊接、组对，根据现场施工进度需求设置两组或者两组以上的支撑体系。
进一步优选地方案，所述单组钢桁架通过吊装设备与吊带起吊至待滑移滑移轨道上，需要平行安装两条滑移轨道在混凝土屋架梁上。
进一步优选地方案，所述单组钢桁架通过底部安装的运输小车与滑移轨道上水平方向安装的钢制牵引绳通过牵引装置提供动力，匀速水平滑移至安装位置，精确找正后通过卸载装置进行卸载并固定单组钢桁架于混凝土屋架梁上。
进一步优选地方案，完成第一组、第二组单组钢桁架滑移固定后，并进行两组钢桁架之间预留填空区的填空工作。
进一步优选地方案，所述单组钢桁架包括上弦杆件、下弦杆件、连接上弦杆件与下弦杆件之间的垂直杆件、斜撑、连接主桁架之间的水平杆件，所有杆件连接点之间采用焊接的方式进行固定。
进一步优选地方案，所述运输小车包括四组均与滑移轨道适配的轮组件，四组所述轮组件均活动安装在钢桁架的底部。
进一步优选地方案，所述卸载装置包括固定件、定位件和调节件，所述固定件和定位件均设有四个，四个所述固定件均固定连接在钢桁架的底部且与滑移轨道相适配，四个所述定位件分别固定连接在对应的轮组件的顶部且与对应的固定件滑动配合，所述调节件设有两个，两个所述调节件的两端分别与对应的定位件螺纹连接，同一个调节件上的两个所述定位件的运动相反。
进一步优选地方案，四个所述固定件的截面均为楔形结构，四个所述固定件沿靠近钢桁架中心方向厚度逐渐增大。
与现有技术相比，本发明可以获得以下技术效果：
1、本发明提供的一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法，可有效解决因场地狭小导致组装、吊装不能满足安装需求的情况。
2、本发明提供的一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法，充分利用屋面桁架结构自身结构特点，因地制宜结合实际临建设施布置，吊装不需要采用大型吊装机械，且极大地节约了工程成本。
3、本发明提供的一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法，将划分好的钢桁架在地面组拼、焊接、吊装、高空滑移、补空，不仅降低了吊装难度，采用分节拍流水作业、转移工作面，提高了施工速度，节约了工期。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中钢桁架的整体结构示意图；
图3为本发明中运输小车、钢桁架和卸载装置的侧视图；
图4为本发明中运输小车、钢桁架和卸载装置的前视图；
图5为本发明中单组钢桁架的滑移、卸载示意图；
图6为本发明中单组钢桁架的填空示意图。
图中：1、支撑体系；2、钢桁架；21、上弦杆件；22、下弦杆件；23、垂直杆件；24、斜撑；25、主桁架；26、水平杆件3、吊装设备；4、吊带；5、滑移轨道；6、混凝土屋架梁；7、预埋件；8、运输小车；81、轮组件；9、牵引绳；10、牵引装置；11、卸载装置；111、固定件；112、定位件；113、调节件；12、预留填空区。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法，包括支撑体系1、钢桁架2、吊装设备3、吊带4、滑移轨道5、混凝土屋架梁6、固定滑移轨道5的预埋件7、运输小车8、牵引绳9、牵引装置10、卸载装置11和预留填空区12，其中，单组钢桁架2包括上弦杆件21、下弦杆件22、连接上弦杆件21与下弦杆件22之间的垂直杆件23、斜撑24、主桁架25、连接主桁架25之间的水平杆件26，所有杆件连接点之间采用焊接的方式进行固定。
运输小车8包括四组均与滑移轨道5适配的轮组件81，四组轮组件81均活动安装在钢桁架2的底部，卸载装置11包括固定件111、定位件112和调节件113，固定件111和定位件112均设有四个，四个固定件111分别固定连接在钢桁架2的底部且靠近四角处且与滑移轨道5相适配，四个固定件111的截面均为楔形结构，四个固定件111沿靠近钢桁架2中心方向厚度逐渐增大，四个定位件112分别固定连接在对应的轮组件81顶部且与对应的固定件111滑动配合，调节件113设有两个，两个调节件113分别为钢桁架2的两侧，两个调节件113的两端分别与对应的定位件112通过螺纹连接，同一个调节件113上的两个定位件112的运动相反。通过调节两个调节件113使得两个对应的定位件112向相互远离的方向移动，进而使得调节轮组件81完全与钢桁架2分离，过程中通过楔形结构可以将钢桁架2实现稳定且竖直的下降，直至钢桁架2底部的钢结构件与目标位置处的钢结构件最终适配。
安装步骤操作如下：
步骤A、准备工作
步骤A1、根据屋面钢桁架2临时制作的支撑体系1的制作位置，模拟吊装设备3通过吊带4提升单组钢桁架2，完成起吊前的准备工作；
步骤A2、在混凝土屋架梁6上通过固定滑移轨道5的预埋件7安装滑移轨道5并精确调平后，固定安装牵引装置10及牵引绳9使其满足滑移施工前的准备工作；
步骤B、单组钢桁架2组装
步骤B1、在地面上施工屋面钢桁架2临时制作的支撑体系1，并将单组钢桁架2的全部钢制杆件和节点运至施工现场；
步骤B2、将地面上施工屋面钢桁架2临时制作的支撑体系1上按合理的顺序进行单组钢桁架2的拼装、焊接、组对；
步骤C、单组钢桁架2吊装、滑移、卸载
步骤C1、在单组钢桁架2底部活动安装运输小车8的轮组件81，通过吊带4及吊装设备3把单组钢桁架2吊装至滑移轨道5上并对其进行防滑移固定；
步骤C2、对已吊装到滑移位置的单组钢桁架2进行找正后，利用牵引装置10与牵引绳9开始同方向平行滑移，滑移就位后通过卸载装置11进行卸载，随后固定单组钢桁架2，其中，卸载装置11在卸载过程中，可以通过同时调节两个调节件113使得两个对应的定位件112向相互远离的方向移动，进而使得调节轮组件81顶部的定位件112完全与钢桁架2底部的固定件111分离，过程中通过固定件111和定位件112自身的楔形结构可以实现平稳且竖直的下降，直至钢桁架2底部的钢结构件与目标位置处的钢结构件最终适配；
以此类推，进行第二组钢桁架2制作、吊装、滑移、卸载；
步骤D、两组单组钢桁架2之间高空填空
步骤D1、待第一组、第二组钢桁架2吊装、滑移、卸载并对其精确找正就位固定后，开始进行相邻两组钢桁架2之间预留填空区12的钢质杆件补空工作。
实施例中，单组钢桁架2需要在钢桁架2临时制作的支撑体系1上进行拼装、焊接、组对，根据现场施工进度需求设置两组或者两组以上的支撑体系1。
实施例中，单组钢桁架2通过吊装设备3与吊带4起吊至待滑移滑移轨道5上，需要平行安装两条滑移轨道5在混凝土屋架梁6上。
实施例中，单组钢桁架2通过底部安装的运输小车8与滑移轨道5上水平方向安装的钢制牵引绳9通过牵引装置10提供动力，匀速水平滑移至安装位置，精确找正后通过卸载装置11进行卸载并固定单组钢桁架2于混凝土屋架梁6上。
实施例中，完成第一组、第二组单组钢桁架2滑移固定后，并进行两组钢桁架2之间预留填空区12的填空工作。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。所述替代可以是部分结构、器件、方法步骤的替代，也可以是完整的技术方案。根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法，其特征在于，包括支撑体系(1)、钢桁架(2)、吊装设备(3)、吊带(4)、滑移轨道(5)、混凝土屋架梁(6)、固定滑移轨道(5)的预埋件(7)、运输小车(8)、牵引绳(9)、牵引装置(10)、卸载装置(11)和预留填空区(12)，操作步骤如下：
步骤A、准备工作
步骤A1、根据屋面钢桁架(2)临时制作的支撑体系(1)的制作位置，模拟吊装设备(3)通过吊带(4)提升单组钢桁架(2)，完成起吊前的准备工作；
步骤A2、在混凝土屋架梁(6)上通过固定滑移轨道(5)的预埋件(7)安装滑移轨道(5)并精确调平后，固定安装牵引装置(10)及牵引绳(9)使其满足滑移施工前的准备工作；
步骤B、单组钢桁架(2)组装
步骤B1、在地面上施工屋面钢桁架(2)临时制作的支撑体系(1)，并将单组钢桁架(2)的全部钢制杆件和节点运至施工现场；
步骤B2、将地面上施工屋面钢桁架(2)临时制作的支撑体系(1)上按合理的顺序进行单组钢桁架(2)的拼装、焊接、组对；
步骤C、单组钢桁架(2)吊装、滑移、卸载
步骤C1、在单组钢桁架(2)底部安装运输小车(8)，通过吊带(4)及吊装设备(3)把单组钢桁架(2)吊装至滑移轨道(5)上并对其进行防滑移固定；
步骤C2、对已吊装到滑移位置的单组钢桁架(2)进行找正后，利用牵引装置(10)与牵引绳(9)开始同方向平行滑移，滑移就位后通过卸载装置(11)进行卸载，随后固定单组钢桁架(2)；
以此类推，进行第二组钢桁架(2)制作、吊装、滑移、卸载；
步骤D、两组单组钢桁架(2)之间高空填空
步骤D1、待第一组、第二组钢桁架(2)吊装、滑移、卸载并对其精确找正就位固定后，开始进行相邻两组钢桁架(2)之间预留填空区(12)的钢质杆件补空工作。
2.根据权利要求1所述的一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法，其特征在于，所述单组钢桁架(2)需要在钢桁架(2)临时制作的支撑体系(1)上进行拼装、焊接、组对，根据现场施工进度需求设置两组或者两组以上的支撑体系(1)。
3.根据权利要求1所述的一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法，其特征在于，所述单组钢桁架(2)通过吊装设备(3)与吊带(4)起吊至待滑移滑移轨道(5)上，需要平行安装两条滑移轨道(5)在混凝土屋架梁(6)上。
4.根据权利要求1所述的一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法，其特征在于，所述单组钢桁架(2)通过底部安装的运输小车(8)与滑移轨道(5)上水平方向安装的钢制牵引绳(9)通过牵引装置(10)提供动力，匀速水平滑移至安装位置，精确找正后通过卸载装置(11)进行卸载并固定单组钢桁架(2)于混凝土屋架梁(6)上。
5.根据权利要求1所述的一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法，其特征在于，完成第一组、第二组所述单组钢桁架(2)滑移固定后，并进行两组钢桁架(2)之间预留填空区(12)的填空工作。
6.根据权利要求1所述的一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法，其特征在于，所述单组钢桁架(2)包括上弦杆件(21)、下弦杆件(22)、连接上弦杆件(21)与下弦杆件(22)之间的垂直杆件(23)、斜撑(24)、主桁架(25)、连接主桁架(25)之间的水平杆件(26)，所有杆件连接点之间采用焊接的方式进行固定。
7.根据权利要求1所述的一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法，其特征在于，所述运输小车(8)包括四组均与滑移轨道(5)适配的轮组件(81)，四组所述轮组件(81)均活动安装在钢桁架(2)的底部。
8.根据权利要求7所述的一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法，其特征在于，所述卸载装置(11)包括固定件(111)、定位件(112)和调节件(113)，所述固定件(111)和定位件(112)均设有四个，四个所述固定件(111)均固定连接在钢桁架(2)的底部且与滑移轨道(5)相适配，四个所述定位件(112)分别固定连接在对应的轮组件(81)的顶部且与对应的固定件(111)滑动配合，所述调节件(113)设有两个，两个所述调节件(113)的两端分别与对应的定位件(112)螺纹连接，同一个调节件(113)上的两个所述定位件(112)的运动相反。
9.根据权利要求8所述的一种高层钢结构桁架屋盖的快速安装方法，其特征在于，四个所述固定件(111)的截面均为楔形结构，四个所述固定件(111)沿靠近钢桁架(2)中心方向厚度逐渐增大。
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