CN112663792B - 大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法，包括：在网壳钢结构的结构跨内设置起重设备；沿网壳钢结构的周向设置若干第一固定支撑及若干第一临时支撑，并沿网壳钢结构的周向依次拼装网壳钢结构的立面子网壳；沿网壳钢结构的周向设置若干第二临时支撑以及在网壳钢结构的结构跨内设置若干第三临时支撑，依次拼装网壳钢结构的屋面子网壳；连接好相邻的屋面子网壳以及连接好相邻的屋面子网壳与立面子网壳，形成整体式的网壳钢结构。采用分单元面的方式进行拼装，同时采用不同的支撑形式进行支撑，不仅能够保证网壳钢结构的施工质量和精度达到标准，更拓宽了一种在施工场地受限的工况下进行施工的方法，具有通用性和推广性。

Description

大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法
技术领域
本发明涉及网壳钢结构工程施工技术领域，尤其涉及一种大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，对精神方面的追求也变得更加高级，功能高端多元化的公共建筑越来越多的走进人们的生活，各种造型别具一格，比如音乐厅、博物馆等。该类型的建筑造型新颖独特，结构复杂，周边环境条件苛刻，施工难度大。传统施工工艺在面对大型悬挑多面折板钻石体网壳的建筑存在如下问题：(1)周边存在各类其他功能性建筑同时施工，场外紧临市政道路，施工场地严重受限；(2)建筑功能及结构的要求，导致起重设备受限；(3)多面折板钻石体网壳结构施工质量控制难度大等。为确保大型悬挑多面折板钻石体网壳的施工质量，提高施工效率。因此有必要发明一种可满足使用要求，标准化的施工技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法，不仅能够保证网壳钢结构的施工质量和精度达到标准，更拓宽了一种在施工场地受限的工况下进行施工的方法，具有通用性和推广性。
为了达到上述目的，本发明提供了一种大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法，包括：
根据网壳钢结构的结构特点在所述网壳钢结构的结构跨内设置起重设备；
沿所述网壳钢结构的周向设置若干第一固定支撑及若干第一临时支撑，并沿所述网壳钢结构的周向依次拼装所述网壳钢结构的立面子网壳，所述立面子网壳位于所述第一固定支撑及所述第一临时支撑上；
沿所述网壳钢结构的周向设置若干第二临时支撑以及在所述网壳钢结构的结构跨内设置若干第三临时支撑，依次拼装所述网壳钢结构的屋面子网壳，所述屋面子网壳位于所述第二临时支撑及所述第三临时支撑上；
连接好相邻的屋面子网壳以及连接好相邻的所述屋面子网壳与所述立面子网壳，形成整体式的网壳钢结构。
可选的，形成整体式的网壳钢结构之后，所述大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法还包括：
依次拆除所述第三临时支撑、所述第二临时支撑及所述第一临时支撑。
可选的，形成整体式的网壳钢结构之后，依次拆除所述第三临时支撑、第二临时支撑及所述第一临时支撑之前，所述大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法还包括：
在所述网壳钢结构的结构跨内设置第二固定支撑，所述第二固定支撑与所述屋面子网壳之间具有间隙。
可选的，依次拆除所述第三临时支撑、所述第二临时支撑及所述第一临时支撑之后，所述屋面子网壳与所述第二固定支撑接触并通过所述第二固定支撑进行支撑。
可选的，所述第二固定支撑包括树杈柱及桁架支撑，所述树杈柱位于所述桁架支撑上。
可选的，依次拆除所述第三临时支撑、第二临时支撑及所述第一临时支撑之后，所述大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法还包括：
将所述起重设备移走，并对所述网壳钢结构进行补缺施工。
可选的，所述起重设备为吊机，且所述吊机的吊装范围覆盖整个所述网壳钢结构。
可选的，从所述网壳钢结构的四周向中心依次拼装所述网壳钢结构的屋面子网壳。
可选的，所述立面子网壳由外向内倾斜设置。
可选的，所述第一临时支撑、第二临时支撑及所述第三临时支撑均为钢管。
本发明提供了一种大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法，通过将起重设备设置在网壳钢结构的结构跨内，并采用分单元面的方式对网壳钢结构进行拼装，同时采用不同的支撑形式进行支撑，不仅能够保证网壳钢结构的施工质量和精度达到标准，更拓宽了一种在施工场地受限的工况下进行施工的方法，具有通用性和推广性，同时还能极大的节约工期及施工措施费。
附图说明
图1为本发明实施例提供的大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法的步骤图；
图2为本发明实施例提供的大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工示意图；
其中，附图标记为：
10-起重设备；20-第一固定支撑；30-第一临时支撑；40-立面子网壳；50-第二临时支撑；60-屋面子网壳。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参照图1-图2，本实施例提供了一种大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法，包括：
步骤S1：根据网壳钢结构的结构特点在所述网壳钢结构的结构跨内设置起重设备10；
步骤S2：沿所述网壳钢结构的周向设置若干第一固定支撑20及若干第一临时支撑30，并沿所述网壳钢结构的周向依次拼装所述网壳钢结构的立面子网壳40，所述立面子网壳40位于所述第一固定支撑20及所述第一临时支撑30上；
步骤S3：沿所述网壳钢结构的周向设置若干第二临时支撑50以及在所述网壳钢结构的结构跨内设置若干第三临时支撑，依次拼装所述网壳钢结构的屋面子网壳60，所述屋面子网壳60位于所述第二临时支撑50及所述第三临时支撑；
步骤S4：连接好相邻的屋面子网壳60以及连接好相邻的所述屋面子网壳60与所述立面子网壳40，形成整体式的网壳钢结构。
具体的，在执行步骤S1之前，需要先制定施工方案，搭建整体施工模型，例如BIM模型，为确保整体施工技术路线可行，在现有工况的条件制约下，最大程度满足工期、质量的要求。具体应包括：对起重设备10的布置进行计算分析，确保计算结果满足设计对建筑、结构的各项要求；对吊装时采取的临时支撑进行计算分析，并对已完结构进行有针对性的保护措施；对大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工卸载进行计算分析，确保计算结果满足设计要求，施工质量安全可靠。
本实施例中，所述网壳钢结构(即大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构)由多个立面子网壳40及多个屋面子网壳60组成，所述屋面子网壳60位于所述立面子网壳40围合出的区域的顶部。
施工方案制定好之后，执行步骤S1，结合图2，根据网壳钢结构的结构特点在所述网壳钢结构的结构跨内设置起重设备10。本实施例中，所述网壳钢结构为大型悬挑多面折板钻石体网壳的钢结构建筑，例如为大型音乐馆，该类型建筑物周边常伴有大型城市综合体同时施工，部分周边紧邻已开放交通的市政道路，场地外部施工环境复杂，沿建筑物四周通常不具备布置大型起重机械的条件，必须将起重设备10设置于结构跨内。本实施例中，所述结构跨是指所述网壳钢结构沿竖直方向覆盖住的区域。
结合所述网壳钢结构自身功能特点，起重设备10的选型根据原设计的建筑及结构相关要求存在一定局限性，在满足大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构全覆盖吊装的同时，必须确保施工的质量、精度及起重设备10使用的有效性。本实施例中，所述起重设备10为吊机，且所述吊机的吊装范围覆盖整个所述网壳钢结构。当然，也可以采用其他的起重设备10，例如汽车吊，本申请对此不作限制。
然后执行步骤S2，沿所述网壳钢结构的周向设置若干第一固定支撑20及若干第一临时支撑30，并沿所述网壳钢结构的周向依次拼装所述网壳钢结构的立面子网壳40，所述立面子网壳40位于所述第一固定支撑20及所述第一临时支撑30上。可以理解为采用分单元面吊装的方式完成所述多面折板钻石体网壳的立面结构体系，具体施工时需要控制好测量精度，将所述第一固定支撑20及所述第一临时支撑30作为各个立面子网壳40的定位及支撑构件。
本实施例中，所述立面子网壳40由外向内倾斜设置，故所述第一固定支撑20也为倾斜设置，且所述第一固定支撑20后续不用拆除，作为所述网壳钢结构的永久支撑。
接着执行步骤S3，沿所述网壳钢结构的周向设置若干第二临时支撑50以及在所述网壳钢结构的结构跨内设置若干第三临时支撑，依次拼装所述网壳钢结构的屋面子网壳60，所述屋面子网壳60位于所述第二临时支撑50及所述第三临时支撑。本实施例中，所述步骤S3与执行步骤S4可同步执行，边吊装所述屋面子网壳60同时连接好相邻的屋面子网壳60以及连接好相邻的所述屋面子网壳60与所述立面子网壳40，形成整体式的网壳钢结构。
本实施例中，依次拼装所述网壳钢结构的屋面子网壳60的顺序为从所述网壳钢结构的四周向中心依次拼装所述网壳钢结构的屋面子网壳60。当然，也可以采用其他的拼装顺序，例如由所述网壳钢结构的一侧向另一侧进行拼装，本申请对此不作任何限制。
本实施例中，所述第二临时支撑50的点位可提前确定，也可以在屋面子网壳60的吊装过程中视具体情况进行增设，进而在一定程度上做到降本增效。
本实施例中，形成整体式的网壳钢结构之后，所述大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法还包括：
步骤S5：在所述网壳钢结构的结构跨内设置第二固定支撑，所述第二固定支撑与所述屋面子网壳60之间具有间隙；
步骤S6：依次拆除所述第三临时支撑、所述第二临时支撑50及所述第一临时支撑30。
所述第二固定支撑用于进一步支撑住整个网壳钢结构，保证网壳钢结构的稳定性。应当理解的是，所述第二固定支撑并非是必须的，在结构设计合理的情况下，仅通过所述第一固定支撑20也是能够支撑所述网壳钢结构。
本实施例中，所述第二固定支撑包括树杈柱及桁架支撑，所述树杈柱位于所述桁架支撑上。当然，本申请对于所述第二固定支撑的结构不作限制，采用树杈柱及桁架支撑是为了保证网壳钢结构内部的空间以及便于设置吊顶等结构。
在执行步骤S6之前，所述第二固定支撑与所述屋面子网壳60之间具有间隙，即此时所述第二固定支撑是不受力的，以便于后续进行拆除工作。
在设置好所述第二固定支撑之后，执行步骤S6，依次拆除所述第三临时支撑、所述第二临时支撑50及所述第一临时支撑30。应当理解的是，随着所述第三临时支撑、所述第二临时支撑50及所述第一临时支撑30的逐步拆除，在所述屋面子网壳60的重力下，所述屋面子网壳60将与所述第二固定支撑接触，且所述第三临时支撑及所述第二临时支撑50与所述屋面子网壳60的间隙应进行设计，保证在拆除作业的同时不会影响整个网壳钢结构的稳定性。
本实施例中，依次拆除所述第三临时支撑、第二临时支撑50及所述第一临时支撑30之后，所述大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法还包括：将所述起重设备10移走，并对所述网壳钢结构进行补缺施工。
由于所述起重设备10是位于所述网壳钢结构的结构跨内的，故所述网壳钢结构的对应位置处需要进行补缺，同样，对于所述网壳钢结构其他在吊装过程中遭到损坏的部位，也需要进行补缺施工，以免影响到所述多面折板钻石体网壳钢结构的美观度。
本实施例中，所述第一临时支撑30、第二临时支撑50及所述第三临时支撑均为钢管，且所述第一临时支撑30、第二临时支撑50及所述第三临时支撑的形状可以相同也可以不同，管径可以相同也可以不同，本申请对此不作限制。
本实施例中，在所述网壳钢结构的整个施工过程中，可将现场实际测量的数据导入BIM模型，通过信息化模型预拼装，与工厂加工制作的后续构件进行一体化联动，确保后续相应构件安装精度和质量。
综上，本发明提供了一种大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法，主要涉及3项关键技术：其一，起重设备的合理布置，确保满足网壳钢结构施工场地要求，同时满足结构对起重设备限制的要求，确保整体施工技术路线可行，提高机械使用效率；其二，多面折板钻石体网壳钢结构的吊装体系，合理布置临时支撑及固定支撑等施工措施，进行网壳钢结构吊装，确保钢结构施工质量要求；多面折板钻石体网壳钢结构的卸载体系，结合起重设备布置及施工工序，进行网壳钢结构的分阶段卸载及补缺，最终完成所述多面折板钻石体网壳钢结构的施工。不仅能够保证网壳钢结构的施工质量和精度达到标准，更拓宽了一种在施工场地受限的工况下进行施工的方法，具有通用性和推广性，同时极大地节约了工期及施工措施费。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法，其特征在于，包括：
根据网壳钢结构的结构特点在所述网壳钢结构的结构跨内设置起重设备；
沿所述网壳钢结构的周向设置若干第一固定支撑及若干第一临时支撑，并沿所述网壳钢结构的周向依次拼装所述网壳钢结构的立面子网壳，所述立面子网壳位于所述第一固定支撑及所述第一临时支撑上；
沿所述网壳钢结构的周向设置若干第二临时支撑以及在所述网壳钢结构的结构跨内设置若干第三临时支撑，依次拼装所述网壳钢结构的屋面子网壳，所述屋面子网壳位于所述第二临时支撑及所述第三临时支撑上；
连接好相邻的屋面子网壳以及连接好相邻的所述屋面子网壳与所述立面子网壳，形成整体式的网壳钢结构；
在所述网壳钢结构的结构跨内设置第二固定支撑，所述第二固定支撑与所述屋面子网壳之间具有间隙；
依次拆除所述第三临时支撑、所述第二临时支撑及所述第一临时支撑，所述屋面子网壳与所述第二固定支撑接触并通过所述第二固定支撑进行支撑。
2.如权利要求1所述的大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法，其特征在于，所述第二固定支撑包括树杈柱及桁架支撑，所述树杈柱位于所述桁架支撑上。
3.如权利要求1所述的大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法，其特征在于，依次拆除所述第三临时支撑、第二临时支撑及所述第一临时支撑之后，所述大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法还包括：
将所述起重设备移走，并对所述网壳钢结构进行补缺施工。
4.如权利要求1或3所述的大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法，其特征在于，所述起重设备为吊机，且所述吊机的吊装范围覆盖整个所述网壳钢结构。
5.如权利要求1所述的大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法，其特征在于，从所述网壳钢结构的四周向中心依次拼装所述网壳钢结构的屋面子网壳。
6.如权利要求1所述的大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法，其特征在于，所述立面子网壳由外向内倾斜设置。
7.如权利要求1所述的大型悬挑多面折板钻石体网壳钢结构的施工方法，其特征在于，所述第一临时支撑、第二临时支撑及所述第三临时支撑均为钢管。
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