CN112982683B - 一种屋面钢结构施工方法及系统 - Google Patents

一种屋面钢结构施工方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种屋面钢结构施工方法和系统，该方法包括：对屋面钢结构整体进行划分，将区域设为提升一区和设为提升二区；每个区域设置提升单元一、提升单元二、提升单元三和提升单元四，将各个提升单元在相应的楼面上拼装为整体提升单元，提升低位提升单元至高位提升单元高度处，将低位提升单元和高位提升单元连成整体，再整体提升至更高位提升单元高度处，再次连接成整体，直至所有提升单元连成整体；将提升单元整体提升至设计标高后，安装固定后完成该屋面钢结构的安装作业。本发明减少在高空拼装焊接带来的安全危险，避免高空焊接的质量缺陷，节约高空支架周转料用量与大型吊装设备；同时，易于施工且安全可靠。

Description

一种屋面钢结构施工方法及系统
技术领域
本发明涉及屋面钢结构施工领域，具体涉及一种屋面钢结构施工方法，进一步涉及一种屋面钢结构施工系统。
背景技术
随着社会经济的发展，钢结构建筑物越来越多，钢结构的施工难度越来越大。传统的屋面钢结构施工方法有高空拼装等，但高空拼装对屋面钢结构施工而言，无论是安全控制，还是施工质量控制均有较高的难度。
因此，现提供一种易于施工且安全可靠的屋面钢结构施工方法及系统。
发明内容
本发明提供了一种易于施工且安全可靠的屋面钢结构施工方法及系统。
具体地，本发明提供的屋面钢结构施工方法，包括如下步骤：
S1、对屋面钢结构整体进行划分，横向设置G～T轴、纵向设置6～25线；
S2、将G～M轴*6～25线区域设为提升一区，将M～T轴*6～25线区域设为提升二区；
S3、将14～17线区域设为提升单元一，将12～14线和17～19线区域设为提升单元二，将10～12线和19～21线区域设为提升单元三，将6～10线和19～21线区域设为提升单元四，
S4、将各个提升单元在相应的楼面上拼装为整体提升单元，提升低位提升单元至高位提升单元高度处，将低位提升单元和高位提升单元连成整体，再整体提升至更高位提升单元高度处，再次连接成整体，直至所有提升单元连成整体；
S5、将提升单元整体提升至设计标高后，安装固定后拆除提升装置及其他临时措施，完成该屋面钢结构的安装作业。
在S4中，提升一区的具体施工方法为：
S4.1.1：将各个提升单元在其正下方的相应的楼面上拼装为整体，并在各支撑柱顶安装液压提升器；
S4.1.2：利用液压提升器将提升单元一提升4.0m后暂停，安装提升单元一和提升单元二之间的杆件，将提升单元一和提升单元二连成整体；
S4.1.3：整体提升12.5m后暂停提升，安装提升单元二和提升单元三之间的杆件，将提升单元三和提升单元一、二连成整体；
S4.1.4：继续整体提升9.5m后暂停提升，安装提升单元三和提升单元四之间的杆件，将提升单元四和提升单元一、二、三连成整体，并在10线和21线的柱顶增设提升吊点。
在S4中，提升二区的具体施工方法为：
S4.2.1：将各个提升单元在其下方相应的楼面上拼装为整体，并在各支撑柱顶安装液压提升器，并把已拼装完成的提升单元三设为临时支架；
S4.2.2：采用液压提升器分别提升单元一提升4.0m、提升单元四提升3.5m后，暂停提升，安装提升单元三与四之间的杆件使二者连成整体，安装提升单元一与二之间的杆件使二者连成整体；
S4.2.3：将提升单元三上部的临时吊点拆除，并将吊点置换至10线和21线柱顶，利用液压提升器将提升单元一和提升单元二提升7.0m后，暂停提升，安装提升单元二和三之间的杆件，使提升单元一、二、三和四连成整体。
相邻两个提升单元之间设置有支撑柱，各支撑柱处设有提升上吊点，各提升案源与上吊点对应的位置处安装有下吊点临时球和加固杆件，上、下吊点之间通过底锚和钢绞线连接。
在S5中，
提升一区的具体施工方法为：利用液压提升器将提升一区的屋面钢结构整体提升至设计标高后，安装固定，完成提升一区的施工作业；
提升二区的具体施工方法为：利用液压提升器将提升二区的屋面钢结构整体提升至设计标高，安装固定，完成提升二区的施工作业。
进一步地，在本发明提供的一种屋面钢结构施工系统中，所述钢结构为空间网格结构的屋面钢结构，所述屋面钢结构的断面造型呈弧线型，最高安装高度为36.0m,最大矢高为20.2m，支承形式为下弦多点支撑；
屋面钢结构整体横向设置G～T轴、纵向设置6～25线，其中，G～M轴*6～25线区域为提升一区，M～T轴*6～25线区域为提升二区；
其中，提升一区下方在12～19线范围内为-0.150m标高的楼面，10～12线、19～21线范围为9.850m标高的混凝土楼面，7～10线、21～24线范围为15.950m标高的混凝土楼面；提升二区下方在10～21线范围内为9.850m标高的楼面，10线和21线外侧为-0.150m标高的楼面；
采用如上所述的屋面钢结构施工方法进行施工。
还包括设于相邻两个提升单元之间多个支撑柱，各支撑柱处设有提升上吊点，各提升单元与上吊点对应的位置处安装有下吊点临时球和加固杆件，上、下吊点之间通过底锚和钢绞线连接。
所述提升装置包括液压提升器，所述液压提升器包括所述钢绞线、提升油缸集群、液压泵站、传感检测及计算机控制和远程监视系统。
有益效果：该屋面钢结构施工方法与高空散拼技术相比，减少在高空拼装焊接带来的安全危险，避免高空焊接的质量缺陷，节约高空支架周转料用量与大型吊装设备；同时，易于施工且安全可靠。
附图说明
图1为本发明所述的施工区域示意图；
图2为本发明所述的提升一区示意图；
图3为本发明所述的提升二区示意图
图4a为本发明所述的提升一区施工流程示意图一；
图4b为本发明所述的提升一区施工流程示意图二；
图4c为本发明所述的提升一区施工流程示意图三；
图4d为本发明所述的提升一区施工流程示意图四；
图4e为本发明所述的提升一区施工流程示意图五；
图5a为本发明所述的提升二区施工流程示意图一；
图5b为本发明所述的提升二区施工流程示意图二；
图5c为本发明所述的提升二区施工流程示意图三；
图5d为本发明所述的提升二区施工流程示意图四。
附图标记：1-提升一区，2-提升二区，3-提升单元一，4-提升单元二，5-提升单元三，6-提升单元四，7-液压提升器，8-提升平台，9-钢绞线，10-加固杆件，11-补档杆件；12-临时吊点。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
如图1-3所示，本实施例提供一种屋面钢结构施工方法，包括如下步骤：
S1、对屋面钢结构整体进行划分，横向设置G～T轴、纵向设置6～25线；
S2、将G～M轴*6～25线区域设为提升一区1，将M～T轴*6～25线区域设为提升二区2；
S3、将14～17线区域设为提升单元一3，将12～14线和17～19线区域设为提升单元二4，将10～12线和19～21线区域设为提升单元三5，将6～10线和19～21线区域设为提升单元四6，
S4、将各个提升单元在相应的楼面上拼装为整体提升单元，提升低位提升单元至高位提升单元高度处，将低位提升单元和高位提升单元连成整体，再整体提升至更高位提升单元高度处，再次连接成整体，直至所有提升单元连成整体；
S5、将提升单元整体提升至设计标高后，安装固定后拆除提升装置及其他临时措施，完成该屋面钢结构的安装作业。
该屋面钢结构施工方法与高空散拼技术相比，减少在高空拼装焊接带来的安全危险，避免高空焊接的质量缺陷，节约高空支架周转料用量与大型吊装设备；同时，易于施工且安全可靠。
具体地 ，在本实施例中，所述钢结构为空间网格结构的屋面钢结构，所述屋面钢结构的断面造型呈弧线型，最高安装高度为36.0m,最大矢高为20.2m，支承形式为下弦多点支撑；
屋面钢结构整体横向设置G～T轴、纵向设置6～25线，其中，G～M轴*6～25线区域为提升一区1，M～T轴*6～25线区域为提升二区2；
其中，提升一区1下方在12～19线范围内为-0.150m标高的楼面，10～12线、19～21线范围为9.850m标高的混凝土楼面，7～10线、21～24线范围为15.950m标高的混凝土楼面；提升二区2下方在10～21线范围内为9.850m标高的楼面，10线和21线外侧为-0.150m标高的楼面。
在本实施例中，根据弧线型屋面钢结构的特点，将屋面钢结构整体划分为提升一区1和提升二区2，且每个区根据下方楼面情况，再分为不同的提升单元，从而最大程度上节能、节材、节约人力，并减少高空焊接质量缺陷；使得该施工方法易于施工且安全可靠。
如图4a-4e所示，在S4中，提升一区1的具体施工方法为：
S4.1.1：将各个提升单元在其正下方的相应的楼面上拼装为整体，并在各支撑柱顶安装液压提升器7；
S4.1.2：利用液压提升器7将提升单元一3提升4.0m后暂停，安装提升单元一3和提升单元二4之间的杆件，将提升单元一3和提升单元二4连成整体；
S4.1.3：整体提升12.5m后暂停提升，安装提升单元二4和提升单元三5之间的杆件，将提升单元三5和提升单元一3、二连成整体；
S4.1.4：继续整体提升9.5m后暂停提升，安装提升单元三5和提升单元四6之间的杆件，将提升单元四6和提升单元一3、二、三连成整体，并在10线和21线的柱顶增设提升吊点。在本实施例中，所述杆件设为补档杆件11。
如图5a-5d所示，在S4中，提升二区2的具体施工方法为：
S4.2.1：将各个提升单元在其下方相应的楼面上拼装为整体，并在各支撑柱顶安装液压提升器7，并把已拼装完成的提升单元三5设为临时支架；
S4.2.2：采用液压提升器7分别提升单元一3提升4.0m、提升单元四6提升3.5m后，暂停提升，安装提升单元三5与四之间的杆件使二者连成整体，安装提升单元一3与二之间的杆件使二者连成整体；
S4.2.3：将提升单元三5上部的临时吊点拆除，并将吊点置换至10线和21线柱顶，利用液压提升器7将提升单元一3和提升单元二4提升7.0m后，暂停提升，安装提升单元二4和三之间的杆件，使提升单元一3、二、三和四连成整体。在本实施例中，所述杆件设为补档杆件11。
相邻两个提升单元之间设置有支撑柱，各支撑柱处设有提升上吊点，各提升案源与上吊点对应的位置处安装有下吊点临时球和加固杆件10，上、下吊点之间通过底锚和钢绞线9连接。
在上述实施例中，将已拼装完成的提升单元三5设为临时支架，从而避免再次设置临时支架，充分利用提升单元本身，最大限度地节能、节材和节约人力。
在S5中，
提升一区1的具体施工方法为：利用液压提升器7将提升一区1的屋面钢结构整体提升至设计标高后，安装固定，完成提升一区1的施工作业；
提升二区2的具体施工方法为：利用液压提升器7将提升二区2的屋面钢结构整体提升至设计标高，安装固定，完成提升二区2的施工作业。
实施例2
进一步地，本实施例提供的一种屋面钢结构施工系统，在该系统中所述钢结构为空间网格结构的屋面钢结构，所述屋面钢结构的断面造型呈弧线型，最高安装高度为36.0m,最大矢高为20.2m，支承形式为下弦多点支撑；
屋面钢结构整体横向设置G～T轴、纵向设置6～25线，其中，G～M轴*6～25线区域为提升一区1，M～T轴*6～25线区域为提升二区2；
其中，提升一区1下方在12～19线范围内为-0.150m标高的楼面，10～12线、19～21线范围为9.850m标高的混凝土楼面，7～10线、21～24线范围为15.950m标高的混凝土楼面；提升二区2下方在10～21线范围内为9.850m标高的楼面，10线和21线外侧为-0.150m标高的楼面；
采用如实施例1所述的屋面钢结构施工方法进行施工。
进一步地，本实施例所述的施工系统还包括设于相邻两个提升单元之间多个支撑柱，各支撑柱处设有提升上吊点，各提升单元与上吊点对应的位置处安装有下吊点临时球和加固杆件10，上、下吊点之间通过底锚和钢绞线9连接。在本实施例中，在所述支撑柱上端面设置提升平台8，该提升平台8上设置所述上吊点，充分利用必有结构，避免再次搭建临时结构。
具体地，所述提升装置包括液压提升器，所述液压提升器7包括所述钢绞线9、提升油缸集群、液压泵站、传感检测及计算机控制和远程监视系统。
在本实施例中，所述屋面钢结构施工系统还包括BIM辅助，采用BIM技术辅助图纸会审、施工场地布置、施工过程模拟控制、优化细部设计等，及用于进度管理、材料管理、成本管理、质量管理与工程验收；从而节约材料、提高工效综合效益高。
进一步，通过二维码识别技术将BIM富含的工程信息数据导入在一张二维码之内，可以真实地提供所需要的工程量信息，便于实现材料等的精细管理。同时将模型与其参数通过二维码在现场定点放置，便于现场施工人员管理参照，大大加快现场施工进度。
进一步，通过CAD给出图纸，在建模软件内完成建模，施工人员通过VR虚拟现实的体验，了解施工区域空间性与结构建筑的协调性，通过可升降3D打印模型配合虚拟模型，增加了现场施工的便捷，大大解决现场施工难点、疑点；通过体验现场施工安全体验，增加对项目施工安全的了解，提升施工人员现场的安全防患意识。
采用BIM辅助，通过排查发现设计中的漏错、冲突等问题，提前通过变更、技术核定单等手段对原图进行调整，避免了因草率施工而带来的返工风险，通过对施工场地、机械的优化布置，施工过程的模拟及材料下料的指导等，节约施工人工日，以及节约机、材及能源成本等。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (3)

1.一种屋面钢结构施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、对屋面钢结构整体进行划分，横向设置G～T轴、纵向设置6～25线；
S2、将G～M轴*6～25线区域设为提升一区（1），将M～T轴*6～25线区域设为提升二区（2）；
S3、将14～17线区域设为提升单元一（3），将12～14线和17～19线区域设为提升单元二（4），将10～12线和19～21线区域设为提升单元三（5），将6～10线和19～21线区域设为提升单元四（6）；
S4、将各个提升单元在相应的楼面上拼装为整体提升单元，提升低位提升单元至高位提升单元高度处，将低位提升单元和高位提升单元连成整体，再整体提升至更高位提升单元高度处，再次连接成整体，直至所有提升单元连成整体；
S5、将提升单元整体提升至设计标高后，安装固定后拆除提升装置及其他临时措施，完成该屋面钢结构的安装作业；
其中，在S4中，提升一区（1）的具体施工方法为：
S4.1.1：将各个提升单元在其正下方的相应的楼面上拼装为整体，并在各支撑柱顶安装液压提升器（7）；
S4.1.2：利用液压提升器（7）将提升单元一（3）提升4.0m后暂停，安装提升单元一（3）和提升单元二（4）之间的杆件，将提升单元一（3）和提升单元二（4）连成整体；
S4.1.3：整体提升12.5m后暂停提升，安装提升单元二（4）和提升单元三（5）之间的杆件，将提升单元三（5）和提升单元一（3）、二连成整体；
S4.1.4：继续整体提升9.5m后暂停提升，安装提升单元三（5）和提升单元四（6）之间的杆件，将提升单元四（6）和提升单元一（3）、二、三连成整体，并在10线和21线的柱顶增设提升吊点；
其中，在S4中，提升二区（2）的具体施工方法为：
S4.2.1：将各个提升单元在其下方相应的楼面上拼装为整体，并在各支撑柱顶安装液压提升器（7），并把已拼装完成的提升单元三（5）设为临时支架；
S4.2.2：采用液压提升器（7）分别提升单元一（3）提升4.0m、提升单元四（6）提升3.5m后，暂停提升，安装提升单元三（5）与四之间的杆件使二者连成整体，安装提升单元一（3）与二之间的杆件使二者连成整体；
S4.2.3：将提升单元三（5）上部的临时吊点拆除，并将吊点置换至10线和21线柱顶，利用液压提升器（7）将提升单元一（3）和提升单元二（4）提升7.0m后，暂停提升，安装提升单元二（4）和三之间的杆件，使提升单元一（3）、二、三和四连成整体;
相邻两个提升单元之间设置有支撑柱，各支撑柱处设有提升上吊点，各提升单元与上吊点对应的位置处安装有下吊点临时球和加固杆件（10），上、下吊点之间通过底锚和钢绞线（9）连接;
在S5中，
提升一区（1）的具体施工方法为：利用液压提升器（7）将提升一区（1）的屋面钢结构整体提升至设计标高后，安装固定，完成提升一区（1）的施工作业；
提升二区（2）的具体施工方法为：利用液压提升器（7）将提升二区（2）的屋面钢结构整体提升至设计标高，安装固定，完成提升二区（2）的施工作业。
2.一种屋面钢结构施工系统，其特征在于：
所述钢结构为空间网格结构的屋面钢结构，所述屋面钢结构的断面造型呈弧线型，最高安装高度为36.0m,最大矢高为20.2m，支承形式为下弦多点支撑；
屋面钢结构整体横向设置G～T轴、纵向设置6～25线，其中，G～M轴*6～25线区域为提升一区（1），M～T轴*6～25线区域为提升二区（2）；
其中，提升一区（1）下方在12～19线范围内为-0.150m标高的楼面，10～12线、19～21线范围为9.850m标高的混凝土楼面，7～10线、21～24线范围为15.950m标高的混凝土楼面；提升二区（2）下方在10～21线范围内为9.850m标高的楼面，10线和21线外侧为-0.150m标高的楼面；
采用如权利要求1所述的屋面钢结构施工方法进行施工；
其中，所述屋面钢结构施工系统还包括BIM辅助，采用BIM技术辅助图纸会审、施工场地布置、施工过程模拟控制、优化细部设计，及用于进度管理、材料管理、成本管理、质量管理与工程验收；
还包括设于相邻两个提升单元之间多个支撑柱，各支撑柱处设有提升上吊点，各提升单元与上吊点对应的位置处安装有下吊点临时球和加固杆件（10），上、下吊点之间通过底锚和钢绞线（9）连接。
3.根据权利要求2所述的一种屋面钢结构施工系统，其特征在于：所述支撑柱的所述液压提升器（7）包括所述钢绞线（9）、提升油缸集群、液压泵站、传感检测及计算机控制和远程监视系统。
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