CN113006498A - 大跨度球形屋架拔杆提升施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请属于一般建筑物构造技术领域，提供了一种大跨度球形屋架拔杆提升施工方法。该方法包括：在高铁站房的多个混凝土柱设吊点；在多个预设位置安装独脚拔杆，球形屋架跨度方向上相邻两个混凝土柱之间至多有两个独脚拔杆；球形屋架长度方向上相邻两个混凝土柱上的吊点处的第一滑轮组以及与长度方向上的两个位于地面上的独脚拔杆配套的第二滑轮组、导向滑轮组和多台绞磨，将第一网架单元吊装至楼面平台与第二网架单元进行拼装；通过相邻的多个混凝土柱上的第一滑轮组，以及与多个独脚拔杆配套的第二滑轮组、导向滑轮组和多台绞磨，将在楼面平台拼装完成的球形屋架吊装至设计标高并固定。

Description

大跨度球形屋架拔杆提升施工方法

技术领域

本申请属于一般建筑物构造技术领域，涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种大跨度球形屋架拔杆提升施工方法。

背景技术

伴随着高速铁路的快速发展，高速铁路站房施工技术也随之不断的进步。在大跨度球形屋架施工过程中，由于屋面结构跨度较大、长度较长、重量较大，在施工现场场地受限，屋架架构复杂，工期紧张的情况下，传统的使用吊车进行屋架吊装施工方案，比如，大跨度球节点球面网架群拔杆吊装施工工法(CN106703420B)所公开的方案，球面网架在地面由中央向四周扩散拼装，先拼装球面网架的中间部位并起吊至一定高度，然后在起吊状态下再拼接球面网架的边缘部位，边缘部位拼接完成后再起吊至一定高度，拼接球面网架的边缘部位，始终重复“拼接-起吊-拼接-起吊……”，整个过程中，球面网架的拼装始终是在已拼接完成部分的起吊状态下进行后续拼接，且后续拼接始终是在地面完成，直至整个球面网架拼接完成后，再进行球面网架的整体吊装，这种施工方案在球面网架的拼接及吊装过程中，各部分需要按次序依次完成，不能并行施工，难以确保工程施工进度。而且，在此过程中，球面网架的起吊点持续受力，不可避免造成球面网架的受力变形等恶劣工况，同时对吊装滑轮组及钢丝绳产生疲惫性，容易造成滑轮组损坏或钢丝绳断裂，使得吊装过程存在安全隐患。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本申请的目的在于提供一种大跨度球形屋架拔杆提升施工方法，以解决或缓解上述现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

本申请提供了一种大跨度球形屋架拔杆提升施工方法，用于高铁站房大跨度球形屋架的安装，包括：吊点设立及独脚拔杆安装：在所述高铁站房的多个混凝土柱的顶端分别设吊点，其中，所述吊点处设有第一滑轮组；在多个预设位置分别安装独脚拔杆，每个所述独脚拔杆配套设有第二滑轮组、导向滑轮组和多台绞磨，其中，所述球形屋架的跨度方向上，相邻两个所述混凝土柱之间至多有两个所述独脚拔杆，其中一个所述独脚拔杆位于地面上，另一个所述独脚拔杆位于所述高铁站房的楼面平台上，所述楼面平台位于地面上方；吊装单元划分：将所述球形屋架划分为多个吊装单元，每个所述吊装单元均包括第一网架单元和第二网架单元；网架小单元拼装：在地面拼装每个所述吊装单元的第一网架单元，以及在所述高铁站房的楼面平台拼接每个所述吊装单元的第二网架单元；在楼面平台拼装各吊装单元：通过所述球形屋架的长度方向上，相邻两个所述混凝土柱上的吊点处的第一滑轮组，以及与长度方向上相邻两个所述混凝土柱相对应的两个位于地面上的所述独脚拔杆配套的所述第二滑轮组、所述导向滑轮组和多台所述绞磨，将对应的所述第一网架单元吊装至所述楼面平台，并与对应的所述第二网架单元在楼面平台处进行高空对接，以拼装完成各吊装单元；其中，所述长度方向与所述跨度方向垂直；多个吊装单元的高空对接：通过相邻的多个所述混凝土柱上的吊点处的第一滑轮组，以及与多个所述混凝土柱相对应的多个所述独脚拔杆配套的所述第二滑轮组、所述导向滑轮组和多台所述绞磨，将在所述楼面平台拼装完成的多个所述吊装单元吊装至设计标高进行相互对接，以拼装完成所述球形屋架，其中，各吊装单元分别与对应的所述混凝土柱上的框架柱埋件焊接。

可选地，在本申请的任一实施例中，相邻两个所述独脚拔杆之间通过水平缆风绳连接，每个所述独脚拔杆通过斜拉缆风绳固定。

可选地，在本申请的任一实施例中，在多个预设位置分别安装独脚拔杆，具体为：在所述球形屋架的力学模型确定的预设位置处安装拔杆底座，并将所述独脚拔杆安装于所述拔杆底座上。

可选地，在本申请的任一实施例中，在地面拼装所述球形屋架的所述第一网架单元，具体为：在位于地面的钢管支垛上，从中央向周边依次拼装所述第一网架单元的中央下弦、腹杆和上弦，其中，所述钢管支垛位于所述第一网架单元的网架弦球下方。

可选地，在本申请的任一实施例中，所述钢管支垛包括：底座、高低调节筒、高低调节杆和球托，所述底座位于地面上，所述高低调节筒的一端固定安装于所述底座上，所述高低调节杆的一端滑动安装于所述高低调节筒的另一端，并能够在所述高低调节筒内移动；所述球托固定安装于所述高低调节杆的另一端，以支撑所述网架弦球。

可选地，在本申请的任一实施例中，基于预设的同步措施，将所述第一网架单元吊装至所述楼面平台，以及，将在所述楼面平台拼装完成的多个所述吊装单元吊装至设计标高，其中，所述同步措施包括：根据多台所述绞磨的电流大小对多台所述绞磨进行同步控制；所述第一滑轮组、所述第二滑轮组、、所述导向滑轮组的滑轮门数一致、钢丝绳的缠绕方法和规格一致；多台所述绞磨的卷筒上钢丝绳的初始缠绕数和长度一致，且张力相同。

可选地，在本申请的任一实施例中，在所述拼装完成的所述吊装单元的起吊点以及所述吊装单元的四角分别设有同步观测装置，以对所述吊装单元起吊时的水平度进行实时监测。

可选地，在本申请的任一实施例中，在两个所述吊装单元的对接缝两侧设有马道，所述马道的踏步板上固定安装有跳板，且所述跳板固定连接于对应的两个所述吊装单元的对接杆件上。

可选地，在本申请的任一实施例中，响应于拼装完成的各所述吊装单元的试吊装符合预设要求，将在所述楼面平台拼装完成的多个所述吊装单元吊装至设计标高进行相互对接，以拼装完成所述球形屋架。

有益效果：

本申请实施例的大跨度球形屋架拔杆提升施工方法，用于高铁站房大跨度球形屋架的安装，也适用于其它大型公共建筑钢结构屋盖施工；通过在高铁站房的混凝土柱的顶端设立吊点，在吊点布置第一滑轮组；同时在多个预设位置分别安装独脚拔杆，其中，跨度方向上，相邻两个混凝土柱之间至多设置两个独脚拔杆，一个独脚拔杆位于地面的预设位置处，另一个独脚拔杆位于高铁站房地面上方的楼面平台上，与每个独脚拔杆相配套设有第二滑轮组、导向滑轮组和多台绞磨；将球形屋架划分为多个吊装单元，每个吊装单元均包括第一网架单元和第二网架单元；在地面拼装吊装单元的第一网架单元，在楼面平台拼装吊装单元的第二网架单元，第一网架单元和第二网架单元拼装完成后，利用与跨度方向垂直的长度方向上的相邻两个混凝土柱的吊点的第一滑轮组，以及长度方向上该相邻两个混凝土柱对应的两个位于地面上的独脚拔杆相配套的第二滑轮组、导向滑轮组和多台绞磨，将对应的第一网架单元吊装至楼面平台与第二网架单元进行高空对接，以拼装完成各吊装单元；在第一网架单元和第二网架单元拼装完成后，利用相邻的多个混凝土柱上的吊点处的第一滑轮组，以及与多个混凝土柱相对应的多个独脚拔杆配套的第二滑轮组、导向滑轮组和多台绞磨，将在楼面平台拼装完成的各吊装单元吊装至设计标高进行相互对接，以拼装完成所述球形屋架，其中，各吊装单元分别与对应的所述混凝土柱上的框架柱埋件焊接。籍此，将球形屋架拆分为多个吊装单元，每个吊装单元又包括第一网架单元和第二网架单元，分别在地面、楼台平面对第一网架单元和第二网架单元进行拼装，拼装完成后将第一网架单元吊装至楼面平台与第二网架单元进行高空对接，完成各个吊装单元的拼装，然后将在露面平台拼装完成的各个吊装单元吊装至设计标高进行相互对接，以拼装完成球形屋架。一方面，减少了吊车使用数量，减少了空中作业，更有利于保证施工人员的人身安全，减少了安全隐患，同时不需要再进行脚手架的搭设、拆除，而且整个施工过程中，各部分并行施工，提高了施工效率，节约了施工时间，有利于保证工程按照预定工期完成；另一方面，在同一时间只需要对划分的各部分进行吊装，有效的降低了网架吊装质量，而且，在拼装过程中各吊点不需要受力，只有在起吊时受力，有效避免了球形网架的形变，可以更好的控制球形网架的几何尺寸，以及避免了吊装滑轮组和钢丝绳的疲劳损伤，消除吊装时的安全隐患，有利于保证工程质量，既便于对工程质量进行控制，同时也降低了网架马道以及屋面檩条等附属结构高空安装风险。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。其中：

图1为根据本申请的一些实施例提供的一种大跨度球形屋架拔杆提升施工方法的流程示意图；

图2为根据本申请的一些实施例提供的钢丝绳在滑轮组上的缠绕方法的示意图；

图3为根据本申请的一些实施例提供的钢管支垛的结构示意图；

图4为根据本申请的一些实施例提供的第一吊装单元区域独脚拔杆及混凝土柱顶吊点的布置示意图；

图5为根据本申请的一些实施例提供的第一吊装单元区域第一网架单元吊装布置示意图；

图6为根据本申请的一些实施例提供的第一吊装单元区域第一吊装单元吊装布置示意图；

图7为根据本申请的一些实施例提供的第二吊装单元区域独脚拔杆及混凝土柱顶吊点的布置示意图；

图8为根据本申请的一些实施例提供的第二吊装单元区域第一网架单元吊装布置示意图；

图9为根据本申请的一些实施例提供的第二吊装单元区域第二吊装单元吊装布置示意图；

图10为根据本申请的一些实施例提供的第三吊装单元区域独脚拔杆及混凝土柱顶吊点的布置示意图；

图11为根据本申请的一些实施例提供的第三吊装单元区域第一网架单元吊装布置示意图；

图12为根据本申请的一些实施例提供的第三吊装单元区域第三吊装单元吊装布置示意图；

图13为根据本申请的一些实施例提供的高空对接缝的安装示意图；

图14为根据本申请的一些实施例提供的大跨度球形屋架拔杆提升施工方法的工艺流程图。

附图标记说明：

301-底座；302-高低调节筒；303-高低调节杆；304-球托；305-网架弦球；

1301-跳板；1302-马道；1303-对接杆件。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。各个示例通过本申请的解释的方式提供而非限制本申请。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本申请的范围或精神的情况下，可在本申请中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本申请包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本申请的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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申请而不是要求本申请必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。本申请中使用的术语“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连；可以是有线电连接、无线电连接，也可以是无线通信信号连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

图1为根据本申请的一些实施例提供的一种大跨度球形屋架拔杆提升施工方法的流程示意图；如图1所示，该大跨度球形屋架拔杆提升施工方法用于高铁站房大跨度球形屋架的安装，包括：

步骤S101、吊点设立及独脚拔杆安装：在高铁站房的多个混凝土柱的顶端分别设吊点，其中，吊点处设有第一滑轮组；在多个预设位置分别安装独脚拔杆，每个独脚拔杆配套设有第二滑轮组、导向滑轮组和多台绞磨，其中，球形屋架的跨度方向上，相邻两个混凝土柱之间至多有两个独脚拔杆，其中一个独脚拔杆位于地面上，另一个独脚拔杆位于高铁站房的楼面平台上，其中，楼面平台位于地面上方；

在本申请实施例中，利用高铁站房的混凝土柱设立吊点，可以有效减少脚手架的搭设以及吊车的使用数量，提高了施工效率，节约了施工时间，有利于保证工程按照预定工期完成。其中，第一滑轮组具有一个定滑轮和一个动滑轮，定滑轮设立在混凝土柱的顶端，动滑轮位于混凝土柱的下部，以与球形屋架连接，方便后面将拼装完成的球形屋架吊装至设计标高，将球形屋架安装在混凝土柱上的框架柱埋件。

在本申请实施例中，在独脚拔杆安装过程中，根据独脚拔杆的平面布置，在平整压实的场地中找到独脚拔杆的安装位置，利用吊车(比如，130吨的汽车吊)对拔杆进行吊装。

在本申请实施例中，第二滑轮组具有两个定滑轮和两个动滑轮，其中，定滑轮位于独脚拔杆的上部，动滑轮位于独脚拔杆的下部，以与球形屋架连接，方便将球形屋架吊装至设计标高。

在一些可选实施例中，在多个预设位置分别安装独脚拔杆具体为：在球形屋架的力学模型确定的预设位置处安装拔杆底座，并将独脚拔杆安装于拔杆底座上。

在本申请实施例中，可以通过建立球形屋架的力学模型，通过计算机对球形屋架进行力学分析，解算球形屋架的结构受力点，将球形屋架的结构受力点在施工场地中相对应的位置确定为独脚拔杆安装的预设位置，以有效提高球形屋架安装后高铁站房的结构力学性能。

在本申请实施例中，独脚拔杆安装时，在独脚拔杆的顶部栓临时缆风绳，利用汽车吊将独脚拔杆立起后，通过临时缆风绳对独脚拔杆进行临时固定；按照顺序对多个独脚拔杆进行安装，相邻两个独脚拔杆之间通过水平缆风绳连接，每个独脚拔杆通过斜拉缆风绳固定于地面上。待多个独脚拔杆均立起后，将独脚拔杆的水平缆风绳和斜拉缆风绳拉好，使独脚拔杆保持垂直，在独脚拔杆上安装配套的第二滑轮组、导向滑轮组等设施。

在本申请实施例中，在按照顺序安装独脚拔杆时，第一个独脚拔杆上栓有六根缆风绳，其中两个为水平缆风绳，两个斜拉缆风绳，两个临时缆风绳，待第一个独脚拔杆立起后，将其斜拉缆风绳和临时缆风绳固定，保证第一个独脚拔杆的稳定，将两个水平缆风绳中的一个与第二个独脚拔杆连接起来。第二个独脚拔杆上栓有五根缆风绳，其中一个水平缆风绳，两个斜拉缆风绳、两个临时缆风绳，待第二个独脚拔杆立起后，将其斜拉缆风绳和临时缆风绳固定，保证第二个独脚拔杆的稳定；第三个独脚拔杆与第二个独脚拔杆的安装方式相同，其中，第三个独脚拔杆、第二个独脚拔杆分别绕第一个独脚拔杆呈90度布置；在安装第四个独脚拔杆时，将第二个独脚拔杆上的水平缆风绳、第三个独脚拔杆上的水平缆风绳分别与第四个独脚拔杆连接起来，在第四个独脚拔杆上栓有两个斜拉缆风绳，待第四个独脚拔杆立起后，将第四个独脚拔杆的两个斜拉缆风绳固定。其中，四个独脚拔杆呈矩形排列，相互之间通过水平缆风绳进行连接，每个独脚拔杆通过两个斜拉缆风绳固定于地面上，保证独脚拔杆的稳定性。在四个独脚拔杆均连接固定后，将独脚拔杆调整至设计位置，保证独脚拔杆的垂直度，拆除四个独脚拔杆上的临时缆风绳。在独脚拔杆上的临时缆风绳拆除后，配专人24小时进行监管，以防施工现场的来往车辆等碰挂缆风绳。

在本申请实施例中，独脚拔杆安装完毕后，再安装独脚拔杆配套的滑轮组(第二滑轮组、导向滑轮组)；第二滑轮组安装在独脚拔杆的上部，导向滑轮组安装在独脚拔杆的下部，且导向滑轮组设于绞磨和第二滑轮组之间。钢丝绳的一端绕在绞磨上，另一端穿过导向滑轮组与第二滑轮组缠绕后，连接于第二滑轮组的动滑轮上；动滑轮与起吊部件之间也采用钢丝绳通过2～3个吊点进行连接；其中，钢丝绳在滑轮组上的缠绕采用花穿法(如图2所示)。

步骤S102、吊装单元划分：将球形屋架划分为多个吊装单元，每个吊装单元均包括第一网架单元和第二网架单元；

在本申请实施例中，通过将球形屋架划分为多个吊装单元，每个吊装单元又划分为在地面上拼装的第一网架单元和在露面平台拼装的第二网架单元，第一网架单元和第二网架单元在楼面平台拼装时，以及各吊装单元在设计标高进行对接时，均可以将网架马道1302以及屋面檩条在地面或楼面平台安装完成，既便于对工程质量进行控制，也降低了网架马道1302以及屋面檩条等附属结构的高空安装风险，籍此，减少了工控作业的工作量，为施工人员创造了良好的施工条件，更容易保证施工质量。

在本申请实施例中，通过该大跨度球形屋架拔杆提升施工方法对高铁站房球形屋架进行施工的工艺流程如图14所示；高铁站房球形屋架的总重量(包含马道1302、屋面檩条)为500吨，按现场施工条件结合球形屋架的结构分析进行吊装验算后，将球形屋架划分为三个吊装单元：位于轴线8、轴线9以及轴线A～G围成的区域为第一吊装单元区域，第一吊装单元重量(包含马道1302、屋面檩条)119吨；位于轴线4～轴线8、以及轴线A～G围城的区域为第二吊装单元区域，第二吊装单元重量(包含马道1302、屋面檩条)189吨；位于轴线9～13以及轴线A～G围成的区域为第三吊装单元区域，第三吊装单元重量(包含马道1302、屋面檩条)189吨。其中，现场施工条件包括：施工场地的限制、施工部位、施工区域地理环境条件、施工顺序等；吊点和独脚拔干的数量根据网架的重量确定，对球形屋架进行吊装验算。

在现场施工条件结合球形屋架的结构分析进行吊装验算时，根据球形屋架的配套设备(设施)确定一部分独脚拔杆的位置(比如，在8.25米高的楼面平台上，根据受力要求，吊点位置不能设立在楼板上，而只能设置在与楼面平台的柱体相对应的位置处)，该部分独脚拔杆的位置固定不动；然后在结构分析软件(比如，MST)根据球形屋架的计算模型和确定的独脚拔杆的位置将球形屋架均分为若干个吊装单元，并通过调整其余独脚拔杆的位置计算球形屋架的最佳受力情况，最终找到其余合适的独脚拔杆的位置。并根据最终确定的全部独脚拔杆的位置划分最佳的吊装单元，以使球形屋架具有更好的受力情况。

在此过程中，对于根据球形屋架的配套设备(设施)确定位置的独脚拔杆，通过在结构分析软件中的吊装验算，找出相应的超应力杆(吊装时受到的应力超过独脚拔杆的理论运行应力)，通过对该超应力杆进行加强(比如增大横截面积或其它加强方式)，使该超应力杆满足吊装要求。

在本申请实施例中，在两个吊装单元的对接缝两侧设有马道1302，马道1302的踏步板上固定安装有跳板1301，且跳板1301固定连接于对应的两个吊装单元的对接杆件1303上。

步骤S103、网架小单元拼装：在地面拼装吊装单元的第一网架单元，以及在高铁站房的楼面平台拼接吊装单元的第二网架单元；

在本申请实施例中，球形屋架的拼装采用在小单元拼装的基础上进行，以控制球形屋架的挠度和杆件的轴线尺寸，保证球形屋架受力不发生改变。先将地面上的第一网架单元拼装成整体，然后再拼装楼面平台处的第二网架单元。在第一网架单元、第二网架单元拼装完成，并验收合格后，安装第一网架单元、第二网架单元的马道1302、屋面檩条等，对第一网架单元、第二网架单元的整体几何尺寸以及所有螺栓进行检验，直至检验合格，以确保吊装过程的安全稳定。

在一些可选实施例中，在地面拼装球形屋架的第一网架单元，具体为：在位于地面的钢管支垛上，从中央向周边依次拼装第一网架单元的中央下弦、腹杆和上弦，其中，钢管支垛位于第一网架单元的网架弦球305下方。

在本申请实施例中，在第一网架单元拼装过程中，为了有效消除拼装过程中的积累误差，从第一网架单元的中央区域开始拼装，先拼装中央下弦，然后拼装腹杆和上弦。在第一网架单元的网架弦球305下方均设置钢管支垛，以提高第一网架单元拼装时的便利性。在拼装过程中，根据第一网架单元的轴线把网架弦球305的投影点在地面上的位置进行确定，在该位置处安放钢管支垛，然后再进行第一网架单元的拼装，以尽量减少第一网架单元的偏移。其中，钢管支垛放置在硬化混凝土面上，以确保第一网架单元拼装时的拼装质量。需要说明的是，第二网架单元的拼装也可以采用与第一网架单元相似的形式，在此不再一一赘述。

在一具体的例子中，如图3所示，钢管支垛包括：底座301、高低调节筒302、高低调节杆303和球托304，底座301位于地面上，高低调节筒302的一端固定安装于底座301上，高低调节杆303的一端滑动安装于高低调节筒302的另一端，并能够在高低调节筒302内移动；球托304固定安装于高低调节杆303的另一端，以支撑网架弦球305。

在本申请实施例中，高低调节杆303在高低调节筒302内的可调行程根据现场施工情况进行确定。比如，可调行程长度为400毫米。同时，将钢管支垛的最大高度设计为700毫米，可以有效保证小单元拼装时的结构稳定性。

步骤S104、在露面平台拼装各吊装单元：通过球形屋架的长度方向上，相邻两个混凝土柱上的吊点处的第一滑轮组，以及与长度方向上相邻两个混凝土柱相对应的两个位于地面上的独脚拔杆配套的第二滑轮组、、导向滑轮组和多台绞磨，将对应的第一网架单元吊装至楼面平台，并与对应的第二网架单元在楼面平台处进行高空对接，以拼装完成各吊装单元；其中，长度方向与跨度方向垂直；

在本申请实施例中，长度方向上，相邻的两个混凝土柱之间未布设独脚拔杆，在跨度方向上，与相邻两个混凝土柱相平行布置两个独脚拔杆，且该两个独脚拔杆是位于地面上的，这两个混凝土柱和这两个独脚拔杆成矩形分布，以便通过这两个混凝土柱和这两个独脚拔杆将它们对应的第一网架单元(比如，位于这两个混凝土柱和这两个独脚拔杆围城的区域之间的小拼装单元)吊装至楼面平台，与对应的第二网架单元进行拼装。需要说明的是，跨度方向上相邻两个混凝土柱之间的间距大于长度方向上相邻两个混凝土柱之间的间距。

步骤S105、多个吊装单元的高空对接：通过相邻的多个混凝土柱上的吊点处的第一滑轮组，以及与多个混凝土柱相对应的多个独脚拔杆配套的第二滑轮组、导向滑轮组和多台绞磨，将在楼面平台拼装完成的吊装单元吊装至设计标高进行相互对接，以拼装完成球形屋架，其中，各吊装单元分别与对应的混凝土柱上的框架柱埋件焊接。

在本申请实施例中，相邻的多个混凝土柱呈矩形布置，在跨度方向的两个相邻混凝土柱之间设有一个位于地面上的独脚拔杆，一个位于楼面平台的独脚拔杆；在长度方向的两个混凝土柱之间未布设独脚拔杆。通过位于地面上的独脚拔杆及其相邻的混凝土柱将第一网架单元吊装至楼面平台；在第一网架单元和第二网架单元拼装完毕，完成吊装单元的拼装，且在吊装单元验收合格后，通过位于楼面平台的独脚拔杆及其两侧的、与该独脚拔杆在同一直线上的混凝土柱，将拼装完成的吊装单元从楼面平台吊装至设计标高进行相互对接，且各吊装单元分别与对应的混凝土柱上的框架柱埋件焊接，以拼装完成球形屋架。

在一些可选实施例中，基于预设的同步措施，将第一网架单元吊装至楼面平台，以及，将在楼面平台拼装完成的多个吊装单元吊装至设计标高，其中，同步措施包括：根据多台绞磨的电流大小对多台绞磨进行同步控制；第一滑轮组、第二滑轮组、导向滑轮组的滑轮门数一致、钢丝绳的缠绕方法和规格一致；多台绞磨的卷筒上钢丝绳的初始缠绕数和长度一致，且张力相同。

在本申请实施例中，通过同步措施，可以有效保证吊装过程中，各吊点起升及下降的同步性，保证吊装目标(第一网架单元、吊装单元等)始终水平上升或下降，避免吊装目标产生扭曲变形，确保吊装机构的负荷不会急骤变化，确保吊装工作的成功。

在本申请实施例中，多台绞磨通过一台总电控柜进行控制，同步启动；且通过总电控柜实时观察各台绞磨的电源开关所显示的电流大小，已确定绞磨的受力状态；当某一台绞磨的电流大于其余绞磨的电流时，说明该绞磨的受力最大，可临时关闭此绞磨，当电流恢复正常后再启动此绞磨，以确保同一吊点处两台绞磨的受力均匀。

在本申请实施例中，如图2所示，钢丝绳在滑轮组上的缠绕均采用花穿法，各滑轮组的门数一致(比如，均为四门)；钢丝绳的规格一致(比如，同一直径、同一强度等级)，以确保钢丝绳与绞磨卷筒之间相适配，避免钢丝绳规格不一致对绞磨卷筒直径、线速度等的影响。

在本申请实施例中，绞磨卷筒上钢丝绳的初始缠绕数和长度统一，在正式起吊钱将钢丝绳的张力用拉力表控制在同一数值，以确保吊装过程中具有较好的力学工况。此外，还可以在起吊前对操作人员进行同步操作培训，使操作人员在集中同一指挥下进行同时操作。

在一些可选实施例中，在拼装完成的吊装单元的起吊点以及吊装单元的四角分别设有同步观测装置，以对球形屋架起吊时的水平度进行实时监测。

在本申请实施例中，通过同步观测装置，对吊装单元吊装过程中是否水平进行实时监测，以确保起吊过程中，各吊点起升及下降的同步性，保证吊装目标始终水平上升或下降，避免吊装目标产生扭曲变形，确保吊装机构的负荷不会急骤变化，确保吊装工作的成功。

在本申请实施例中，在观测点(比如，吊点以及吊装单元的四角)分别设立固定物体，用水准仪在固定物体上设立基准水平线，在基准水平线上方网架杆的中心悬挂钢卷尺。在网架(吊装单元)试吊时根据网架弧度，将各观测点的高度调整到网架设计的高差，再将钢卷尺的零刻度与基准水平线调节为一致，并将钢卷尺与固定物体固定在一起。在吊装过程中，钢卷尺下方固定不动，随着网架(吊装单元)的提升，钢卷尺的刻度逐渐增大，通过实时观测钢卷尺的读数，可以有效确定各观测点处的吊装速度是否一致。比如，由观察员实时观测钢卷尺读数，并制定其中一人间隔3分钟通过对讲机将钢卷尺读数汇报给总指挥员或其它观察员，其它观察员若出现提升高差接近100毫米时，及时向总指挥员汇报，以便总指挥员能够及时调整各独脚拔杆的起升速度，确保吊装的同步进行。在此过程中，总指挥员与其它观察员之间的对讲机型号一致，在同一频道进行通话，以确保同步观测的准确及时。

在本申请实施例中，在吊装过程中，各吊点的起升及下降应保持一致。网架提升高差允许值(即相邻两拔杆之间或相邻两吊点组的合力点之间的相对高差)可取吊点间距的1/400，且不大于100毫米。

在本申请实施例中，吊装过程中通过各滑轮组对吊装的网架在需要调整的部位设置滑轮组配合测控仪器进行微调控制。比如，采用四轮滑轮组，在网架吊装过程中，吊装动力装置运动距离为网架移动距离的8倍，籍以实现吊装网架的高度微调(吊装微调)；通过连接网架吊点和吊装动滑轮之间的微调滑轮组实现吊装网架水平角度的微调等。

在本申请实施例中，在吊装前，应对吊装装置进行检查。比如，检查吊装独脚拔杆是否符合规范要求，检查独脚拔杆的规格型号是否符合要求；待独脚拔杆立起来后将对独脚拔杆的缆风绳紧固，垂直度及安装底座状况进行检查，保证吊装独脚拔杆的质量；检查滑轮组是否完好，有无裂痕、锈蚀及转轴的灵活度等；等滑轮组穿好后，检查滑轮组的可动性能，保证施工时滑轮的运转流畅；跑绳、缆风绳检查材质、规格是否符合要求，长度是否满足施工要求，有无断裂点及腐蚀点；绳卡、绳扣、保险钩要检查规格是否符合要求，是否有损坏，保证施工使用的安全性；检查揽风围柱钢衬瓦是否垫好，缆风绳的接头部位是否牢固；保证每个施工设备的正常运转；利用普通扳手即尺量检查，确保螺栓球节点网架总拼完成后，高强度螺栓与球节点应紧固连接，高强度螺栓拧入螺栓球内的螺纹长度不小于1.0d(d为螺栓直径)，连接处不应出现间隙、松动等未拧紧情况，其中，高强度螺栓检查数量：按节点数抽查5％，且不应小于10个。

在本申请实施例中，在吊装前2～3天观测天气预报，以合力安排吊装时间。其中，在大雨天、雾天、大雪天以及六级以上大风天等恶劣天气应停止吊装作业。在吊装过程中，随时对吊装相关的独脚拔杆、绳索、机具进行监控，当有非正常情况出现时，立即停止吊装，将施工吊装设备锁死；并立即分析问题原因，迅速解决问题。解决不了的问题要及时上报，待问题解决后方可继续施工。

在本申请实施例中，在吊装前，应通知各施工单位，确保吊装所需电压。吊装设备自带自锁装置，在吊装过程中出现停电、电压不满足时，吊装设备自动锁死，防止网架下降。吊装总控制柜的操作人员将电动铰磨统一关闭，吊装人员将各铰磨钢丝绳锁死，待来电或电压稳定是在重新启动总控制柜吊装。

在本申请实施例中，在吊装前，需对吊装全体人员进行培训，使吊装人员了解相关的施工特点，根据工程实际情况确定吊装施工时的重点及难点，并且根据施工中的重点难点来对吊装人员进行重点说明，在施工前就让工人明确工程吊装过程中的注意事项，在试吊前将进行空车演练。籍此，以最大限度的确保工程施工的成功性，提高工程施工的安全性。

在本申请实施例中，在吊装过程中，应实时监控吊装拔杆的位置、变形、垂直度、基础是否稳固；实时监控滑轮组的运转间否正常，运转轨迹上是否有障碍，如有障碍应及时清理；实时监控吊装点控制柜铰磨工作电流数据，随时监控吊装进程中跑绳拉力的变化；实时监控绳卡、绳扣的安全性，检查绳卡、绳扣是否卡紧、扣紧，安排专人巡视检查，坚决杜绝无关人员对绳卡、绳扣的接触；并确保揽风绳无松动，24小时派人监控。

在一些可选实施例中，响应于拼装完成的各吊装单元的试吊装符合预设要求，将在楼面平台拼装完成的多个吊装单元吊装至设计标高进行相互对接，以拼装完成球形屋架。

在本申请实施例中，在对第一网架单元或吊装单元进行最终吊装之前，均需要对其进行试吊作业，以检验其中设备的安全可靠性，检查吊点设置对网架刚度的影响，以及对指挥到起吊、缆风、溜绳和绞磨操作的协调。在进行网架(第一网架单元或吊装单元)试吊时，首先将绞磨稳紧，采用经纬仪检查独脚拔杆是否立直，调整缆风绳使独脚拔杆垂直，随即慢慢推动铰磨，使网架离开钢管支垛，如果网架向一侧偏移，则停止吊装，调整缆风绳松紧后，再吊装、调整直到网架没有水平位移，网架吊装，离开钢管支垛300mm距离静止放置12小时。然后对吊装机具进行全面检查，对独脚拔杆是否垂直、缆风绳是否张紧、独脚拔杆上、下所有卡环是否拧紧，缆风绳卡子是否打好，有误损坏，跑绳是否有松动，绞磨位置及就位倒链等于吊装有关的现场情况进行确认。

在本申请实施例中，在试吊完成后，由总指挥员进行统一指挥，开始对网架进行正式起吊，保证网架同步起吊，网架吊离地面1000mm时应停止下来，及时检查各吊点处的实际受力状况及各锚固点安全程度，检查完毕后匀速起吊，确保相邻两个吊装点升差值控制在相邻点距离的1/400内，起吊时全部铰磨要匀速上升。在将各吊装单元吊装到柱顶设计标高，此后将拔杆需偏移方向的斜缆风渐渐放松，将各吊装单元偏移到预定位置后，将全部铰磨锁死，开始将各吊装单元与周边支座的焊接。

在本申请实施例中，第一吊装单元安装(如图4-图6所示)：在第一吊装单元区域内的C/8轴、C/9轴、E/8轴、E/9轴上分别安装1根独脚拔杆，C轴独脚拔杆设置在±0.00地面上，E轴独脚拔杆设置在高铁站房8.25米高的楼面平台上的混凝土柱顶端，在A/8轴、A/9轴、G/8轴、G/9轴4个混凝土柱顶上各设置1个吊点。

施工过程中，在地面拼装A轴～D轴的网架，在8.25米楼面平台上拼D轴～G轴网架，即网架小单元拼装(第一网架单元拼装、第二网架单元拼装)，拼装完成检验合格后，将地面拼装部分的网架与楼面拼装部分的马道1302、屋面檩条安装完毕后，利用C轴独脚拔杆与A轴混凝土柱顶端的吊点将第一吊装单元区域的地面拼装部分吊装到8.25米高的楼面平台与楼面拼装部分进行对接。对接完成检验合格后，将对接缝位置马道1302、屋面檩条对接完毕(小单元组拼即附属结构安装)，利用C轴、E轴独脚拔杆与A轴、G轴混凝土柱顶端的吊点的第一滑轮组，将第一吊装单元区域的网架(第一吊装单元)吊装至设计标高(正式吊装)，依次将吊装点位置杆件组装好后，将吊装点替换为网架支座，第一吊装单元施工完成，拆除吊点。

第二吊装单元安装(如图7-图9所示)：在第二吊装单元区域的C/5轴、C/6轴、C/7轴、E/5轴、E/6轴、E/7轴上分别架设1根独脚拔杆，C轴独脚拔杆设置在±0.00地面上，E轴独脚拔杆设置在8.25米平台的混凝土柱顶端。在A/5轴、A/6轴、A/7轴、G/5轴、G/6轴、G/7轴6个混凝土柱顶上各设置1个吊装点。

施工过程中，在地面拼装A轴～D轴网架(第一网架单元)，在8.25米楼面平台上拼装D轴～G轴网架(第二网架单元)，拼装完成检验合格后，将第二吊装单元区域的地面拼装部分与楼面拼装部分的马道1302、屋面檩条安装完毕，利用C轴独脚拔杆与A轴混凝土柱顶吊点将该区域的地面拼装部分吊装到8.25米楼面平台与该区域的楼面拼装部分进行对接。对接完成检验合格后，将该区域对接位置马道1302、屋面檩条安装完毕后，利用C轴、E轴独脚拔杆与A轴、G轴混凝土柱顶吊点的滑轮组将第二吊装单元吊装到设计标高，与第一吊装单元进行对接，并以此将吊装点位置处的杆件组装好后，将吊装点替换为网架支座，第二吊装单元施工完成，拆除吊点。

第三吊装单元安装(如图10-图12所示)：在第三吊装单元区域的C/10轴、C/11轴、C/12轴、E/10轴、E/11轴、E/12轴上分别架设1根独脚拔杆，C轴独脚拔杆设置在±0.00地面上，E轴独脚拔杆设置在8.25米楼面平台上的混凝土柱顶。在A/10轴、A/11轴、A/12轴、G/10轴、G/11轴、G/12轴6个混凝土柱顶上各设置1个吊装点。

施工过程中，在地面拼装A轴～D轴网架(第一网架单元)，在8.25米楼面平台上拼装D轴～G轴网架(第二网架单元)，拼装完成检验合格后，将第三吊装单元区域的地面拼装部分与楼面拼装部分的马道1302、屋面檩条安装完毕，利用C轴独脚拔杆与A轴混凝土柱顶吊点将该区域的地面拼装部分吊装到8.25米楼面平台与该区域的楼面拼装部分进行对接。对接完成检验合格后，将该区域对接位置马道1302、屋面檩条安装完毕后，利用C轴、E轴独脚拔杆与A轴、G轴混凝土柱顶吊点的滑轮组将第三吊装单元吊装到设计标高，与第一吊装单元进行对接，并以此将吊装点位置处的杆件组装好后，将吊装点替换为网架支座，第三吊装单元施工完成，拆除吊点。

在本申请实施例中，在对各吊装单元进行高空对接过程中，在各吊装单元的对接缝两侧下弦均设有马道1302，作业人员可以在马道1302上行走，保证施工人员在网架上移动的安全。通常，对接缝宽度为2.3米，在对接杆件1303两侧的上、下弦各铺设2块4米的木跳板1301，并用铁丝捆绑在网架杆件上，作为操作平台(网架吊装前将跳板1301放置在马道1302踏板上并用铁丝固定)，施工人员在木跳板1301上进行网架的对接，施工时安全带系在对接缝两侧网架杆件上。安全带使用双绳、双卡安全带，降低施工人员高空作业的风险。

在本申请实施例中，球形屋架在地面和楼面平台分别进行拼装，将整体分为三大吊装区域、六个小拼装区域，减少了网架拼装的累计误差；高空对接时，先将网架对接缝上、下弦网格对接弦进行检验并用倒链进行调整，倘若网格对角线尺寸不一致网架腹杆无法进行安装；高空对接时，保证对接杆件1303的几何尺寸不变，螺母与杆件锥头以及螺栓球削平面顶紧、无间隙；在高空对接完成后，复核检验整体球形屋架的几何尺寸。球形屋架安装完成后，用吊车(比如，130吨汽车吊)将独脚拔杆从网格中倒拆出来放到地面上，完成独脚拔杆的拆除(独脚拔杆拆除)。独脚拔杆在拆除过程中，应注意防止独脚拔杆顶部与球形屋架杆件放生碰撞现象，将球形屋架杆件撞弯使球形屋架的杆件发生改变。

在本申请实施例中，施工中涉及到的材料主要为螺栓球、钢管、高强螺栓、套筒、封板或锥、钢板、型钢等，所有涉及材料均需要满足国家或行业标准，并附有出场合格证，所有材料进场均需检验，合格后方可使用。

以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种大跨度球形屋架拔杆提升施工方法，用于高铁站房大跨度球形屋架的安装，其特征在于，包括：

吊点设立及独脚拔杆安装：在所述高铁站房的多个混凝土柱的顶端分别设吊点，其中，所述吊点处设有第一滑轮组；

在多个预设位置分别安装独脚拔杆，每个所述独脚拔杆配套设有第二滑轮组、导向滑轮组和多台绞磨，其中，所述球形屋架的跨度方向上，相邻两个所述混凝土柱之间至多有两个所述独脚拔杆，其中一个所述独脚拔杆位于地面上，另一个所述独脚拔杆位于所述高铁站房的楼面平台上，所述楼面平台位于地面上方；

吊装单元划分：将所述球形屋架划分为多个吊装单元，每个所述吊装单元均包括第一网架单元和第二网架单元；

网架小单元拼装：在地面拼装每个所述吊装单元的第一网架单元，以及在所述高铁站房的楼面平台拼接每个所述吊装单元的第二网架单元；

在楼面平台拼装各吊装单元：通过所述球形屋架的长度方向上，相邻两个所述混凝土柱上的吊点处的第一滑轮组，以及与长度方向上相邻两个所述混凝土柱相对应的两个位于地面上的所述独脚拔杆配套的所述第二滑轮组、所述导向滑轮组和多台所述绞磨，将对应的所述第一网架单元吊装至所述楼面平台，并与对应的所述第二网架单元在楼面平台处进行高空对接，以拼装完成各吊装单元；其中，所述长度方向与所述跨度方向垂直；

多个吊装单元的高空对接：通过相邻的多个所述混凝土柱上的吊点处的第一滑轮组，以及与多个所述混凝土柱相对应的多个所述独脚拔杆配套的所述第二滑轮组、所述导向滑轮组和多台所述绞磨，将在所述楼面平台拼装完成的多个所述吊装单元吊装至设计标高进行相互对接，以拼装完成所述球形屋架，其中，各吊装单元分别与对应的所述混凝土柱上的框架柱埋件焊接。

2.根据权利要求1所述的大跨度球形屋架拔杆提升施工方法，其特征在于，相邻两个所述独脚拔杆之间通过水平缆风绳连接，每个所述独脚拔杆通过斜拉缆风绳固定。

3.根据权利要求1所述的大跨度球形屋架拔杆提升施工方法，其特征在于，在多个预设位置分别安装独脚拔杆，具体为：在所述球形屋架的力学模型确定的预设位置处安装拔杆底座，并将所述独脚拔杆安装于所述拔杆底座上。

4.根据权利要求1所述的大跨度球形屋架拔杆提升施工方法，其特征在于，在地面拼装所述球形屋架的所述第一网架单元，具体为：在位于地面的钢管支垛上，从中央向周边依次拼装所述第一网架单元的中央下弦、腹杆和上弦，其中，所述钢管支垛位于所述第一网架单元的网架弦球下方。

5.根据权利要求4所述的大跨度球形屋架拔杆提升施工方法，其特征在于，所述钢管支垛包括：底座、高低调节筒、高低调节杆和球托，所述底座位于地面上，所述高低调节筒的一端固定安装于所述底座上，所述高低调节杆的一端滑动安装于所述高低调节筒的另一端，并能够在所述高低调节筒内移动；所述球托固定安装于所述高低调节杆的另一端，以支撑所述网架弦球。

6.根据权利要求1所述的大跨度球形屋架拔杆提升施工方法，其特征在于，基于预设的同步措施，将所述第一网架单元吊装至所述楼面平台，以及，将在所述楼面平台拼装完成的多个所述吊装单元吊装至设计标高，其中，所述同步措施包括：

根据多台所述绞磨的电流大小对多台所述绞磨进行同步控制；

所述第一滑轮组、所述第二滑轮组、所述导向滑轮组的滑轮门数一致、钢丝绳的缠绕方法和规格一致；

多台所述绞磨的卷筒上钢丝绳的初始缠绕数和长度一致，且张力相同。

7.根据权利要求1所述的大跨度球形屋架拔杆提升施工方法，其特征在于，在所述拼装完成的所述吊装单元的起吊点以及所述吊装单元的四角分别设有同步观测装置，以对所述吊装单元起吊时的水平度进行实时监测。

8.根据权利要求1所述的大跨度球形屋架拔杆提升施工方法，其特征在于，在两个所述吊装单元的对接缝两侧设有马道，所述马道的踏步板上固定安装有跳板，且所述跳板固定连接于对应的两个所述吊装单元的对接杆件上。

9.根据权利要求1-8任一所述的大跨度球形屋架拔杆提升施工方法，其特征在于，响应于拼装完成的各所述吊装单元的试吊装符合预设要求，将在所述楼面平台拼装完成的多个所述吊装单元吊装至设计标高进行相互对接，以拼装完成所述球形屋架。

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