CN112112284A - 一种网架整体顶升施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑施工安装领域，尤其是涉及一种网架整体顶升施工方法，其主要包括如下步骤：钢结构网架拼装、钢结构网格拼装、钢结构顶升点设置、钢结构网架顶升系统顶升作业，本发明所提供的一种网架整体顶升施工方法能够对较大质量的网架结构进行安全稳定的顶起安装，解决了现有较大质量的网架结构进行起吊安装时存在安全隐患，容易发生吊装事故，不能满足人们的安装使用需求的问题。本发明所提供的网架整体顶升施工方法中的钢结构网架顶升系统整体安装稳固，安装设计科学，在使用过程中具有非常安全的使用效果。

Description

一种网架整体顶升施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工安装领域，尤其是涉及一种网架整体顶升施工方法。

背景技术

钢架结构结构是主要由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。网架结构由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。具有空间受力小、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点；钢结构工程是以钢材制作为主的结构，主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接，是主要的建筑结构类型之一。因其自重较轻，且施工简便，广泛应用于大型厂房、桥梁、场馆、超高层等领域。我国虽然早期在铁质结构方面有卓越的成就，但由于2000多年的封建制度的束缚，科学不发达，因此，长期停留于铁制建筑物的水平。直到19世纪末，我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后，钢结构的应用有了很大的发展，不论在数量上或质量上都远远超过了过去。钢结构网架具有工业化程度高、自重轻、稳定性好、外形美观的特点。钢结构网架缺点是汇交于节点上的杆件数量较多，制作安装较平面结构复杂。构成什么是钢结构网架的基本单元有三角锥、三棱体、正方体、截头四角锥等，由这些基本单元可组合成平面形状的三边形、四边形、六边形、圆形或其他任何形体。一般而言，什么是钢结构网架有下列三种节点形式：焊接球节点、螺栓球节点、钢板节点。钢结构是按建筑材料分类的体系，网架结构是按结构型式分类的体系，两者不是同一个分类体系。大多数网架结构采用钢制，属于钢结构中的一种。

网架结构一般用于体育馆、 影剧院、展览厅、候车厅、体育场看台雨篷、飞机库、双向大柱距车间等建筑的屋盖，因此，一般情况下，网架结构的整体质量较大，现有的网架结构在安装时是通过起吊设备进行安装，在具体实践过程中，对于较大质量的网架结构进行起吊安装时存在安全隐患，容易发生吊装事故，因而，不能满足人们的安装使用需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种网架整体顶升施工方法，其能够对较大质量的网架结构进行安全稳定的顶起安装，解决了现有较大质量的网架结构进行起吊安装时存在安全隐患，容易发生吊装事故，不能满足人们的安装使用需求的问题；

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种网架整体顶升施工方法，包括如下步骤：

S1、钢结构网架拼装：根据现场网架整体顶升要求，整体顶升部分网架先在地面进行原位拼装，其余支座部位及两端山墙处端头网格在顶升到位后进行高空装；在地面拼装时，横向从中间开始，往两端山墙方向拼装，横向从中间网格往两边网格拼装，减小网架的拼装累积误差；

S2、钢结构网格拼装：网格拼装前，在中间轴线部位先根据下弦网格尺寸画出纵横向线，在交点处用砖块垒起墩子，并根据焊接球大小控制不同高度，墩子面需垫平，然后按网格进行小单元组拼，弦杆与焊接球拼缝紧密焊接，弦杆与焊接球先以点焊固定为主，待横向网格拼装基本完成时再施焊；螺栓部分网格由于单件重量较重，采用分件组拼，拼装时从跨中网格开始，向两边支座处推进，依次逐格进行拼装，至另一端支座，起始网格安装完成后，进行支座轴线和标高的校核，并临时固定，并预留出支座位置的网格；

S3、钢结构顶升点设置：根据现场基础中地梁的布置且横向下弦球节点基本都在地梁上方的设置，确定钢结构顶升点设置，另考虑网架受力与结构受力相近为原则，对网架顶升支点作对称设置；

S4、钢结构网架顶升系统顶升作业：通过钢结构网架顶升系统对钢结构网架进行顶升作业。

进一步的，在所述S2的步骤中，在网格整体成形后及后续拼装过程中，应分阶段进行网格整体尺寸及弦杆的水平度复核，以随时掌握网架安装情况。

进一步的，在所述S2中的钢结构网格拼装包括如下步骤：

S201、下弦网格安装；

S202、单元四角锥拼装；

S203、网架整体拼装。

进一步的，所述S4中的钢结构网架顶升系统主要由顶升支架、液压顶升千斤顶、顶升链接杆、液压泵站、PLC控制总台组成，每台液压泵站可以控制两台液压顶升千斤顶，PLC总控制台通过每台液压顶升千斤顶上的位移传感器控制着该油路电磁阀的开通或关闭，通过液压泵站上的油压表读取该路的油压，从而换算出该路顶升力值，液压顶升千斤顶安装在顶升支架的上部对角线交点上，通过顶升帽顶、连接拉杆和销钉将液压顶升千斤顶和顶升支架连接在一起。

进一步的，所述S4中的顶升支架主要由上连接支撑安装板、下连接支撑安装板、左格构柱、右格构柱、上弦管、下弦管及斜撑组成，所述的上连接支撑安装板及下连接支撑安装板分别安装在格构柱的上下两端部位且与格构柱固定相连，所述的左格构柱通过上弦管及下弦管与右格构柱固定相连，所述的斜撑的下部安装在下弦管上与下弦管固定相连，所述的斜撑的上部安装在上弦管上与上弦管固定相连。

进一步的，所述S4中的钢结构网架顶升系统的工作步骤如下：

S401、启动液压泵站使液压顶升千斤顶活塞同步上升一个行程；

S402、安装顶升支架标准节；

S403、液压泵站回油使液压顶升千斤顶缸体上升；

S404、重复上述步骤中S401、S402、S403的工作，钢结构网架被不断顶升；

S405、继续重复一至三步工作，钢结构网架逐步上升至设计高度，液压泵站停止工作，液压顶升千斤顶缸体停止顶升；

S406、将周边杆件安装到位，称为封边，封边网架主要是支座位置的网架，杆件填充完毕后，整个钢结构网架安装完成；

S407、卸载，待所有封边杆件装好后，支座安装好，经检查整体钢结构网架无误后，启动液压泵站使其控制液压顶升千斤顶缸体下降，将钢结构网架缓缓落下，直至落到柱顶。

本发明的有益效果为：本发明所提供的一种网架整体顶升施工方法能够对较大质量的网架结构进行安全稳定的顶起安装，解决了现有较大质量的网架结构进行起吊安装时存在安全隐患，容易发生吊装事故，不能满足人们的安装使用需求的问题，与现有实践中的吊装式安装方法相比具有如下特点：

1、施工工期短，本发明所提供的网架整体顶升施工方法能够极大的促进网架整体顶升的安装效率，使施工工期大大的降低；

2、拼装高度低，安全系数高，本发明所提供的网架整体顶升施工方法中的钢结构网架顶升系统整体安装稳固，安装设计科学，在使用过程中具有非常安全的使用效果。

附图说明

图1是本发明中的钢结构网架的结构示意图；

图2是本发明钢结构中顶升点设置的位置图；

图3是S201下弦网格安装结构示意图；

图4是S202单元四角锥拼装结构示意图；

图5是S203网架整体拼装结构示意图；

图6是初始钢结构网架安装平面示意图；

图7是S401启动液压泵站使液压顶升千斤顶活塞同步上升一个行程时的钢结构网架安装平面示意图；

图8是S402安装顶升支架标准节的钢结构网架安装平面示意图；

图9是S403液压泵站回油使液压顶升千斤顶缸体上升时的钢结构网架安装平面示意图；

图10是S404钢结构网架被不断顶升时的平面示意图；

图11是S405架钢结构网架逐步上升至设计高度时的平面示意图；

图12是S406封边时的平面示意图；

图13是S407卸载时的平面示意图；

图14是顶升支架单个行程段结构示意图；

图15是顶升支架叠加行程结构示意图；

图中标号为：1-网架整体拼装结构、2-顶升点、3-地面、5-安装垫块、6-网架下弦杆、7-腹杆、8-网架上弦杆、9-网架下弦球、10-网架上弦球、11-上连接支撑安装板、12-下连接支撑安装板、13-左格构柱、14-右格构柱、15-上弦管、16-下弦管、17-斜撑、18-钢结构网架顶升系统。

具体实施方式

具体实施例1：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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明的目的是提供一种网架整体顶升施工方法，其能够对较大质量的网架结构进行安全稳定的顶起安装，解决了现有较大质量的网架结构进行起吊安装时存在安全隐患，容易发生吊装事故，不能满足人们的安装使用需求的问题；为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种网架整体顶升施工方法，包括如下步骤：

S1、钢结构网架拼装：根据现场网架整体顶升要求，整体顶升部分网架先在地面进行原位拼装，其余支座部位及两端山墙处端头网格在顶升到位后进行高空装；在地面拼装时，横向从中间开始，往两端山墙方向拼装，横向从中间网格往两边网格拼装，以尽最大可能减小网架的拼装累积误差，网架在拼装过程中应分段进行尺寸复核，特别是焊接球网架部分，应控制因焊接收缩变形与焊接球安装网架的尺寸差别；

S2、钢结构网格拼装：网格拼装前，在中间轴线部位先根据下弦网格尺寸画出纵横向线，在交点处用砖块磊起墩子，并根据焊接球（网架下弦球9、网架上弦球10）大小控制不同高度，墩子面需垫平，然后按网格进行小单元组拼，焊接球部分以弦杆（网架下弦杆6、网架上弦杆8）与焊接球拼缝紧密为准，弦杆与焊接球先以点焊固定为主，待横向网格拼装基本完成时再施焊；螺栓部分网格由于单件重量较重，采用分件组拼，拼装时从跨中网格开始，向两边支座处推进，依次逐格进行拼装，至另一端支座，起始网格安装完成后，进行支座轴线和标高的校核，并临时固定，并预留出支座位置的网格；在网格整体成形后及后续拼装过程中，应分阶段进行网格整体尺寸及弦杆的水平度复核，以随时掌握网架安装情况；

S3、钢结构顶升点设置：根据现场基础中地梁的布置且横向下弦球节点基本都在地梁上方的设置，确定钢结构顶升点设置，另考虑网架受力与结构受力相近为原则，对网架顶升支点作对称设置（如说明书附图1及说明书附图2所示）；

S4、钢结构网架顶升系统顶升作业：通过钢结构网架顶升系统对钢结构网架进行顶升作业。

如说明书附图3、说明书附图4及说明书附图5所示，在S2中的钢结构网格拼装包括如下步骤：

S201、下弦网格安装；

S202、单元四角锥拼装；

S203、网架整体拼装。

S4中的钢结构网架顶升系统18主要由顶升支架、液压顶升千斤顶、顶升链接杆、液压泵站、PLC控制总台组成，每台液压泵站可以控制两台液压顶升千斤顶，PLC总控制台通过每台液压顶升千斤顶上的位移传感器控制着该油路电磁阀的开通或关闭，通过液压泵站上的油压表读取该路的油压，从而换算出该路顶升力值，液压顶升千斤顶安装在顶升支架的上部对角线交点上，通过顶升帽顶、连接拉杆和销钉将千斤顶和顶升支架连接在一起。

S4中的钢结构网架顶升系统18的工作步骤如下：

S401、启动液压泵站使液压顶升千斤顶活塞同步上升一个行程（如说明书附图7所示）；

S402、安装顶升支架标准节（如说明书附图8所示）；

S403、液压泵站回油使液压顶升千斤顶缸体上升（如说明书附图9所示）；

S404、重复上述步骤中S401、S402、S403的工作，钢结构网架被不断顶升（如说明书附图10所示）；

S405、继续重复一至三步工作，钢结构网架逐步上升至设计高度，液压泵站停止工作，液压顶升千斤顶缸体停止顶升（如说明书附图11所示）；

S406、将周边杆件安装到位，称为封边，封边网架主要是支座位置的网架，杆件填充完毕后，整个钢结构网架安装完成（如说明书附图13所示）；

S407、卸载，待所有封边杆件装好后，支座安装好，经检查整体钢结构网架无误后，启动液压泵站使其控制液压顶升千斤顶缸体下降，将钢结构网架缓缓落下，直至落到柱顶（如说明书附图13所示）。（注：在启动液压泵站设备时，一定要安排检测人员在钢结构网架四周观测钢结构网架下落时是否同步，若有异常立即停止）。

需要指出说明的是，在S3步骤中可根据顶升点2的布置主要考虑现场基础中地梁呈网格状布置，且横向网架下弦球9节点基本都在地梁上方，因此考虑地梁具有较好的承载能力，可满足作为地面受力支点的条件，另考虑到网架受力与结构受力相近为原则，对网架顶升点2作对称设置，具体顶升点2的布置如说明书附图2所示。另需要根据网架模型计算所得的支点反力，复核顶升所用的格构顶升钢柱（即顶升支架中的格构柱（即：左格构柱13及右格构柱14））能否满足受力要求。并对立柱的地面支点进行压实加固，对位于地梁上的支点，请原设计人员进行验算复核，如不能满足要求，则采取铺设钢板等措施于以加强。（地基承载力≧20吨/㎡）。如说明书附图14及说明书附图15所示，在S4步骤中顶升支架中的格构柱（即：左格构柱13及右格构柱14）的主管采用Φ114X4，弦管（即：上弦管15与下弦管16）采用Φ76X4，格构柱柱高（柱总高）为18m，接近于本工程最大顶升高度约19m，截面尺寸为1m×1m，格构柱（即：左格构柱13及右格构柱14）采用分段连接，一段为一个顶升行程，每段格构柱连接主要为主管采用拼接板（即上连接支撑安装板11、下连接支撑安装板12）螺栓对接，考虑格构柱主要为受压构件，因此，在每个连接节点处对接螺栓不应少于3颗。根据网架顶升模型测算，支点最大竖向压力不超过150KN，而格构柱所能承受最大压力为500KN，大于最大支点所受反力，根据最大荷载对格构柱进行复核验算，各单肢构件均能满足顶升荷载要求。为保证顶升支架的侧向稳定性，每个顶升架均需设置缆风绳进行固定。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种网架整体顶升施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、钢结构网架拼装：根据现场网架整体顶升要求，整体顶升部分网架先在地面进行原位拼装，其余支座部位及两端山墙处端头网格在顶升到位后进行高空装；在地面拼装时，横向从中间开始，往两端山墙方向拼装，横向从中间网格往两边网格拼装，减小网架的拼装累积误差；

S2、钢结构网格拼装：网格拼装前，在中间轴线部位先根据下弦网格尺寸画出纵横向线，在交点处用砖块垒起墩子，并根据焊接球大小控制不同高度，墩子面需垫平，然后按网格进行小单元组拼，弦杆与焊接球拼缝紧密焊接，弦杆与焊接球先以点焊固定为主，待横向网格拼装基本完成时再施焊；螺栓部分网格由于单件重量较重，亦采用分件组拼，拼装时从跨中网格开始，向两边支座处推进，依次逐格进行拼装，至另一端支座，起始网格安装完成后，进行支座轴线和标高的校核，并临时固定，并预留出支座位置的网格；

S3、钢结构顶升点设置：根据现场基础中地梁的布置且横向下弦球节点基本都在地梁上方的设置，确定钢结构顶升点设置，另考虑网架受力与结构受力相近为原则，对网架顶升支点作对称设置；

S4、钢结构网架顶升系统顶升作业：通过钢结构网架顶升系统对钢结构网架进行顶升作业。

2.根据权利要求1所述的一种网架整体顶升施工方法，其特征在于，在所述S2的步骤中，在网格整体成形后及后续拼装过程中，应分阶段进行网格整体尺寸及弦杆的水平度复核，以随时掌握网架安装情况。

3.根据权利要求1所述的一种网架整体顶升施工方法，其特征在于，所述S2中的钢结构网格拼装包括如下步骤：

S201、下弦网格安装；

S202、单元四角锥拼装；

S203、网架整体拼装。

4.根据权利要求1所述的一种网架整体顶升施工方法，其特征在于，所述S4中的钢结构网架顶升系统主要由顶升支架、液压顶升千斤顶、顶升链接杆、液压泵站、PLC控制总台组成，每台液压泵站可以控制两台液压顶升千斤顶，PLC总控制台通过每台液压顶升千斤顶上的位移传感器控制着该油路电磁阀的开通或关闭，通过液压泵站上的油压表读取该路的油压，从而换算出该路顶升力值，液压顶升千斤顶安装在顶升支架的上部对角线交点上，通过顶升帽顶、连接拉杆和销钉将液压顶升千斤顶和顶升支架连接在一起。

5.根据权利要求4所述的一种网架整体顶升施工方法，其特征在于，所述S4中的顶升支架主要由上连接支撑安装板、下连接支撑安装板、左格构柱、右格构柱、上弦管、下弦管及斜撑组成，所述的上连接支撑安装板及下连接支撑安装板分别安装在格构柱的上下两端部位且与格构柱固定相连，所述的左格构柱通过上弦管及下弦管与右格构柱固定相连，所述的斜撑的下部安装在下弦管上与下弦管固定相连，所述的斜撑的上部安装在上弦管上与上弦管固定相连。

6.根据权利要求1所述的一种网架整体顶升施工方法，其特征在于，所述S4中的钢结构网架顶升系统的工作步骤如下：

S401、启动液压泵站使液压顶升千斤顶活塞同步上升一个行程；

S402、安装顶升支架标准节；

S403、液压泵站回油使液压顶升千斤顶缸体上升；

S404、重复上述步骤中S401、S402、S403的工作，钢结构网架被不断顶升；

S405、继续重复一至三步工作，钢结构网架逐步上升至设计高度，液压泵站停止工作，液压顶升千斤顶缸体停止顶升；

S406、将周边杆件安装到位，称为封边，封边网架主要是支座位置的网架，杆件填充完毕后，整个钢结构网架安装完成；

S407、卸载，待所有封边杆件装好后，支座安装好，经检查整体钢结构网架无误后，启动液压泵站使其控制液压顶升千斤顶缸体下降，将钢结构网架缓缓落下，直至落到柱顶。

Images