CN113431339A - 一种三节柱伞状悬挑构件免支撑安装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种三节柱伞状悬挑构件免支撑安装工艺，包括以下步骤：预拼装伞座及伞座以上构件，安装拼装胎架；对预埋锚栓进行定位并按标记位置安装；通过缆风绳和倒链对首节伞柱进行安装、校正和固定；安装、校正和焊接第二、三节伞柱；安装、校正和焊接伞座构件形成伞座；安装和焊接伞状结构，包括伞状支撑结构和伞面结构的安装和焊接，伞状支撑结构通过缆风绳和倒链固定；构件安装尺寸调节，包括标高、扭转和垂直度调整。本发明通过分层分节的安装工艺，逐层逐节进行悬挑构件的安装，通过缆风绳和倒链固定，完成伞状大型悬挑结构构件的免支撑安装，最大限度减少资源投入，施工完毕无需卸载，安装工艺简洁方便，安全可靠，可操作性和实用性强。

Description

一种三节柱伞状悬挑构件免支撑安装工艺

技术领域

本发明涉及一种三节柱伞状悬挑构件免支撑安装工艺，属于建筑工程技术领域。

背景技术

悬挑结构在建筑中的应用非常广泛，常见的有挑檐、阳台、体育场看台顶棚以及剧院的挑抬等，伞状悬挑结构节点构造复杂，钢结构体量大，安装过程中由于结构特点，通常需要进行支撑，以保证施工稳定性以及安全，然而支撑布置复杂，安装结束后需要拆除，通过平台支撑辅助伞状悬挑结构的安装耗时耗力，资源投入较大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种三节柱伞状悬挑构件免支撑安装工艺，其具体技术方案如下：包括以下步骤：

步骤1：对伞座及伞座以上构件进行预拼装，安装拼装胎架；

步骤2：对预埋锚栓进行定位并按标记位置安装；

步骤3：通过缆风绳和倒链对首节伞柱进行安装、校正和固定；

步骤4：安装、校正和焊接第二、三节伞柱；

步骤5：安装、校正和焊接伞座构件形成伞座；

步骤6：安装和焊接伞状结构，包括伞状支撑结构和伞面结构的安装和焊接，伞状支撑结构通过缆风绳和倒链固定；

步骤7：构件安装尺寸调节，包括标高调整、扭转调整和垂直度调整。

进一步的，所述步骤1的拼装胎架包括拼装平台和格构柱，所述拼装平台采用20mm钢板，所述格构柱包括内圈格构柱和外圈格构柱，皆设置在弧形梁对接处，对应角梁和边梁，所述格构柱截面为1000mm×1000mm,主肢截面为φ140mm×8mm，缀条截面φ70mm×5mm，所述格构柱之间设置上下两道平面桁架连接。

进一步的，所述步骤1的具体步骤为：

步骤1.1：地面抄平，在其上铺设拼装平台，平台四周设置楔子，防止平台移动，将拼装平台的中心设定为伞座节点的中心点，在中心点四周焊接四个拉环，利用全站仪在拼装平台上定位特征点；

步骤1.2：吊装伞座节点到拼装平台设定位置，调整其空间位置。在其与平台接触位置焊接限位钢板防止其移动，并利用缆风绳将其角部曲梁与平台上的拉环连接固定，防止位移；

步骤1.3：吊装内圈格构柱，安装中心圆管柱、第一节弧形梁支撑及其连接构件，将其与伞座节点临时连接固定，吊装外圈格构柱，安装第二节弧形梁支撑及其连接构件，将其与第一节构件临时连接固定，安装第三节弧形梁支撑及伞面构件，将其与第二节构件临时连接固定；

步骤1.4：利用全站仪复核预拼装单元的外形尺寸及特征点坐标，符合要求后，在构件接口位置焊接现场安装连接定位板，编号后拆除本预拼装单元内构件发货至现场安装。

进一步的，所述步骤2的具体步骤为：

步骤2.1：轴线位置的确定：在预埋锚栓区域测量放出锚栓组十字中心线，确定定位板的水平轴线位置；

步骤2.2：安装定位板：使定位板十字线与测量放出的十字线对应重合，初步固定，复核无误后，将定位板点焊固定牢固；

步骤2.3：安装锚栓并进行成品保护：每根锚栓上先拧入限位螺母，螺母位置根据定位板的标高确定，将锚栓插入定位板孔内，利用水准仪确定地脚锚栓标高后，用螺母进行初步固定。校核单组锚栓的相互尺寸，校验合格后再焊接固定，在锚栓上涂上黄油，包油纸保护。

进一步的，所述步骤3的具体步骤为：

步骤3.1：安装调节螺母与垫块；

步骤3.2：首节伞柱就位：采用塔吊或汽车吊将伞柱吊装至安装位置，柱脚底板放置在调节好的垫块上，并安装固定螺母，暂不拧紧固定；

步骤3.3：校正：使用全站仪对伞柱标高、轴线和垂直度进行测量并调整；

步骤3.4：固定：校正完成后，及时拧紧螺母并完成微膨胀混凝土的灌浆。

进一步的，所述步骤4的伞柱构件拆分为4片L形构件分别进行吊装，所述步骤5的伞座构件包括若干个伞座片，每个伞座片分别与伞柱安装，并校正，再将其与伞柱焊接，再依次循环，完成所有伞座片与伞柱焊接安装，最后将所有伞座片相互焊接。

进一步的，所述步骤6的具体步骤为：

步骤6.1：在伞座上方竖直固定中心圆管柱, 中心圆管柱靠近上部四周设置有若干个倒链，校正竖直度后,将其与伞座焊接固定；

步骤6.2：安装第一节伞状结构构件：选取多个第一节斜角弧形梁,每个第一节斜角弧形梁均固定有若干个吊环，每个吊环均连接有缆风绳，每根缆风绳的另一端分别穿过倒链,然后向下延伸，通过塔吊将第一节斜角弧形梁吊到安装高度上方，调整第一节斜角弧形梁到安装位置，绷紧缆风绳，将缆风绳下端固定，保持第一节斜角弧形梁固定，依次循环完成所有第一节斜角弧形梁的定位和固定，最后将所有的第一节斜角弧形梁分别与伞座焊接连接，再以相同方法安装第一节中间弧形梁；

步骤6.3：安装第二节伞状结构构件：选取多个第二节斜角弧形梁,每个第二节斜角弧形梁均固定有若干个吊环，每个吊环均连接有缆风绳，每根缆风绳的另一端分别穿过倒链,然后向下延伸，通过塔吊将第二节斜角弧形梁吊到安装高度上方，调整第二节斜角弧形梁到安装位置，绷紧缆风绳，将缆风绳下端固定，保持第二节斜角弧形梁固定，依次循环完成所有第二节斜角弧形梁的定位和固定，最后将所有的第二节斜角弧形梁分别与伞座焊接连接，再以相同方法安装第二节中间弧形梁；

步骤6.4：安装第三节伞状结构构件：重复步骤6.3的方法先对称安装第三节中间弧形梁支撑，焊接完成后安装伞面十字形组合箱型构件，再安装第三节斜角弧形梁支撑，最后安装伞面组合箱型构件。

进一步的，当第一节伞状结构构件为中心对称结构时，中心对称的所述第一节斜角弧形梁同时安装，或者完成一组中心对称的第一节斜角弧形梁安装，再依次完成其他组中心对称的第一节斜角弧形梁。

本发明的有益效果是：本发明通过分层分节的安装工艺，逐层逐节进行悬挑构件的安装，通过原结构水平向构件通过缆风绳和倒链固定，最终达到在免支撑的基础上完成伞状大型悬挑结构构件的安装，最大限度减少了结构安装过程中过多资源的投入，节约了成本，且施工完毕后无需卸载，安装工艺简洁方便，安装速度快，过程安全可靠，可操作性和实用性强，具有较高的经济效益。

附图说明

图1是伞状悬挑示意图，

图2是工厂预拼装立面图，

图3是伞柱示意图，

图4是拼装胎架俯视图，

图5是本发明的拼装状态流程图，

图中：1—缆风绳，2—伞座，3—第一节斜角弧形梁，4—第二节斜角弧形梁，5—第三节斜角弧形梁，6—伞面十字形组合，7—中心圆管柱，8—首节伞柱，9—第二节伞柱，10—第三节伞柱，11—桁架，12—格构柱1，13—格构柱2，14—格构柱3，15—格构柱4。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图5所示，本发明的三节柱伞状悬挑构件免支撑安装工艺，包括以下步骤：

步骤1：构件工厂预拼装：为保证现场安装质量，需对伞座及伞座以上伞形结构进行预拼装。预拼装构件包含：伞座、中心圆管柱、第一节弧形梁支撑、第二节弧形梁支撑、第三节弧形梁支撑及伞面组合箱型构件。拼装胎架分为两部分，包括拼装平台和格构柱，拼装平台采用20mm钢板铺设，格构柱分为内圈格构柱和外圈格构柱，皆设置在弧形梁对接处，对应角梁和边梁。格构柱截面1000mm×1000mm,主肢截面为φ140mm×8mm，缀条截面φ70mm×5mm。为保证格构柱的侧向稳定性，在格构柱之间设置两道平面桁架连接。地面抄平，在其上铺设20mm厚钢板作为拼装平台，平台四周设置楔子，防止平台移动。将拼装平台的中心设定为伞座节点的中心点，在中心点四周焊接四个拉环，利用全站仪在拼装平台上定位特征点。吊装伞座节点到拼装平台设定位置，调整其空间位置。在其与平台接触位置焊接限位钢板防止其移动，并利用缆风绳将其角部曲梁与平台上的拉环连接固定，防止位移。吊装内圈格构柱，安装中心圆管柱、第一节弧形梁支撑及其连接构件，将其与伞座节点临时连接固定。吊装外圈格构柱，安装第二节弧形梁支撑及其连接构件，将其与第一节构件临时连接固定。安装第三节弧形梁支撑及伞面构件，将其与第二节构件临时连接固定。利用全站仪复核预拼装单元的外形尺寸及特征点坐标，符合要求后，在构件接口位置焊接现场安装连接定位板，编号后拆除本预拼装单元内构件发货至现场安装，保证现场安装能还原预拼装状态。

步骤2：预埋锚栓安装：轴线位置的确定：在预埋锚栓区域测量放出锚栓组十字中心线，确定定位板的水平位置。安装定位板，使定位板十字线与测量放出的十字线对应重合，初步固定，复核无误后，将定位板点焊固定牢固。安装锚栓并进行成品保护：每根锚栓上先拧入限位螺母，螺母位置根据定位板的标高确定，将锚栓插入定位板孔内，利用水准仪确定地脚锚栓标高后，用螺母进行初步固定。校核单组锚栓的相互尺寸，校验合格后再焊接固定，在锚栓上涂上黄油，包油纸保护。混凝土浇筑过程中进行观测，锚栓尺寸发生偏移，在混凝土凝结硬化前及时调整，混凝土浇筑完毕后进行复测。

步骤3：首节伞柱安装和校正：首节伞柱安装前对地脚螺栓进行复测，安装调节螺母与垫块。首节伞柱就位：采用塔吊或汽车吊将伞柱吊装至安装位置，柱脚底板放置在调节好的垫块上，并安装固定螺母，暂不拧紧固定。校正：使用全站仪对伞柱标高、轴线和垂直度进行测量并调整（实际安装时可参考国家现行标准规范）。首节伞柱具有重量大，结构重心高、安装校正难度大的特点，为保证安装精度，在伞柱的四个方向设置缆风绳和倒链，以调节伞柱的垂直度。同时伞柱安装前调平安装螺母，伞柱就位后进行标高的微调。固定：校正完成后，及时拧紧固定螺母并完成微膨胀混凝土的灌浆。

步骤4：第二、三节伞柱安装、校正和焊接：楼面混凝土浇筑完成后开始吊装第二、三节伞柱，施工前对伞柱连接部位端铣面进行清理，清除灰尘、浮锈和油污等，伞柱构件拆分为4片L形构件分别进行吊装。将伞柱吊装至安装位置，利用连接板进行临时固定连接。校正和焊接：伞柱构件的安装尺寸偏差包括垂直度偏差、标高偏差和扭转位移等，使用全站仪对伞柱标高、轴线和垂直度进行测量，调整至规范要求后开始焊接。

步骤5：伞座构件安装、校正和焊接：伞座构件拆分为两片分别进行吊装，伞座顶部设置缆风绳和倒链对伞座进行垂直度调节，同时利用调节工具在对接口位置对构件扭转、错边、标高和平面位置进行调节。初步校正后临时固定，另一片伞座构件吊装就位校正完毕后进行焊接，全部焊接完成后进行伞支撑构件安装。

步骤6：伞状结构安装和焊接：伞状结构构件安装前，伞座及以下构件全部焊接完成，先安装中心圆管柱，校正完毕后焊接固定。选取多个第一节斜角弧形梁,每个第一节斜角弧形梁均固定有若干个吊环，每个吊环均连接有缆风绳，每根缆风绳的另一端分别穿过倒链,然后向下延伸，通过塔吊将第一节斜角弧形梁吊到安装高度上方，调整第一节斜角弧形梁到安装位置，绷紧缆风绳，将缆风绳下端固定，保持第一节斜角弧形梁固定，依次循环完成所有第一节斜角弧形梁的定位和固定，最后将所有的第一节斜角弧形梁分别与伞座焊接连接，再以相同方法安装第一节中间弧形梁；以安装第一节弧形梁的方法安装第二节弧形梁；第二节伞状支撑构件焊接完成后开始安装第三节伞状支撑构件，先对称安装第三节中间弧形梁，焊接完成后安装伞面十字形组合箱型构件并焊接完成。以安装第一节弧形梁的方法安装第三节弧形梁，焊接完毕后安装伞面组合箱型构件。

步骤7：构件安装尺寸调节：

（1）标高调整

构件吊装就位后，合上连接板，穿入临时高强螺栓，但不夹紧，通过吊钩起落与撬棍拨动调节上下柱之间间隙。量取上柱柱根标高线与下柱柱头标高线之间的距离，符合要求后在上下耳板间隙打入钢楔，用以限制构件向下位移。正常情况下，标高偏差调整至零。若构件制造误差超过5mm，则应分次调整，不宜一次调整到位。

（2）扭转调整

构件的扭转偏差是在制造与安装过程中产生的，在上柱和下柱的耳板不同侧面夹入一定厚度的垫板，微微夹紧构件临时接头的接连板。构件扭转每次只能调整 3mm ，若偏差过大只能分次调整。调整过程中可微松钩但不解钩。

（3）垂直度调整

在构件偏斜方向的同侧锤击钢楔或微微顶升千斤顶，在保证竖向构件垂直度不超标的前提下，将构件偏轴线位移校正至零。然后拧紧上下构件临时接头的高强螺栓至额定扭矩，吊车解钩。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种三节柱伞状悬挑构件免支撑安装工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：对伞座及伞座以上构件进行预拼装，安装拼装胎架；

步骤2：对预埋锚栓进行定位并按标记位置安装；

步骤3：通过缆风绳和倒链对首节伞柱进行安装、校正和固定；

步骤4：安装、校正和焊接第二、三节伞柱；

步骤5：安装、校正和焊接伞座构件形成伞座；

步骤6：安装和焊接伞状结构，包括伞状支撑结构和伞面结构的安装和焊接，伞状支撑结构通过缆风绳和倒链固定；

步骤7：构件安装尺寸调节，包括标高调整、扭转调整和垂直度调整。

2.根据权利要求1所述的三节柱伞状悬挑构件免支撑安装工艺，其特征在于：所述步骤1的拼装胎架包括拼装平台和格构柱，所述拼装平台采用20mm钢板，所述格构柱包括内圈格构柱和外圈格构柱，皆设置在弧形梁对接处，对应角梁和边梁，所述格构柱截面为1000mm×1000mm,主肢截面为φ140mm×8mm，缀条截面φ70mm×5mm，所述格构柱之间设置上下两道平面桁架连接。

3.根据权利要求2所述的三节柱伞状悬挑构件免支撑安装工艺，其特征在于：所述步骤1的具体步骤为：

步骤1.1：地面抄平，在其上铺设拼装平台，平台四周设置楔子，防止平台移动，将拼装平台的中心设定为伞座节点的中心点，在中心点四周焊接四个拉环，利用全站仪在拼装平台上定位特征点；

步骤1.2：吊装伞座节点到拼装平台设定位置，调整其空间位置，在其与平台接触位置焊接限位钢板防止其移动，并利用缆风绳将其角部曲梁与平台上的拉环连接固定，防止位移；

步骤1.3：吊装内圈格构柱，安装中心圆管柱、第一节弧形梁支撑及其连接构件，将其与伞座节点临时连接固定，吊装外圈格构柱，安装第二节弧形梁支撑及其连接构件，将其与第一节构件临时连接固定，安装第三节弧形梁支撑及伞面构件，将其与第二节构件临时连接固定；

步骤1.4：利用全站仪复核预拼装单元的外形尺寸及特征点坐标，符合要求后，在构件接口位置焊接现场安装连接定位板，编号后拆除本预拼装单元内构件发货至现场安装。

4.根据权利要求1所述的三节柱伞状悬挑构件免支撑安装工艺，其特征在于：所述步骤2的具体步骤为：

步骤2.1：轴线位置的确定：在预埋锚栓区域测量放出锚栓组十字中心线，确定定位板的水平轴线位置；

步骤2.2：安装定位板：使定位板十字线与测量放出的十字线对应重合，初步固定，复核无误后，将定位板点焊固定牢固；

步骤2.3：安装锚栓并进行成品保护：每根锚栓上先拧入限位螺母，螺母位置根据定位板的标高确定，将锚栓插入定位板孔内，利用水准仪确定地脚锚栓标高后，用螺母进行初步固定；

校核单组锚栓的相互尺寸，校验合格后再焊接固定，在锚栓上涂上黄油，包油纸保护。

5.根据权利要求1所述的三节柱伞状悬挑构件免支撑安装工艺，其特征在于：所述步骤3的具体步骤为：

步骤3.1：安装调节螺母与垫块；

步骤3.2：首节伞柱就位：采用塔吊或汽车吊将伞柱吊装至安装位置，柱脚底板放置在调节好的垫块上，并安装固定螺母，暂不拧紧固定；

步骤3.3：校正：使用全站仪对伞柱标高、轴线和垂直度进行测量并调整；

步骤3.4：固定：校正完成后，及时拧紧螺母并完成微膨胀混凝土的灌浆。

6.根据权利要求1所述的三节柱伞状悬挑构件免支撑安装工艺，其特征在于：所述步骤4的伞柱构件拆分为4片L形构件分别进行吊装，所述步骤5的伞座构件包括若干个伞座片，每个伞座片分别与伞柱安装，并校正，再将其与伞柱焊接，再依次循环，完成所有伞座片与伞柱焊接安装，最后将所有伞座片相互焊接。

7.根据权利要求1所述的三节柱伞状悬挑构件免支撑安装工艺，其特征在于：所述步骤6的具体步骤为：

步骤6.1：在伞座上方竖直固定中心圆管柱, 中心圆管柱靠近上部四周设置有若干个倒链，校正竖直度后,将其与伞座焊接固定；

步骤6.2：安装第一节伞状结构构件：选取多个第一节斜角弧形梁,每个第一节斜角弧形梁均固定有若干个吊环，每个吊环均连接有缆风绳，每根缆风绳的另一端分别穿过倒链,然后向下延伸，通过塔吊将第一节斜角弧形梁吊到安装高度上方，调整第一节斜角弧形梁到安装位置，绷紧缆风绳，将缆风绳下端固定，保持第一节斜角弧形梁固定，依次循环完成所有第一节斜角弧形梁的定位和固定，最后将所有的第一节斜角弧形梁分别与伞座焊接连接，再以相同方法安装第一节中间弧形梁；

步骤6.3：安装第二节伞状结构构件：选取多个第二节斜角弧形梁,每个第二节斜角弧形梁均固定有若干个吊环，每个吊环均连接有缆风绳，每根缆风绳的另一端分别穿过倒链,然后向下延伸，通过塔吊将第二节斜角弧形梁吊到安装高度上方，调整第二节斜角弧形梁到安装位置，绷紧缆风绳，将缆风绳下端固定，保持第二节斜角弧形梁固定，依次循环完成所有第二节斜角弧形梁的定位和固定，最后将所有的第二节斜角弧形梁分别与伞座焊接连接，再以相同方法安装第二节中间弧形梁；

步骤6.4：安装第三节伞状结构构件：重复步骤6.3的方法先对称安装第三节中间弧形梁支撑，焊接完成后安装伞面十字形组合箱型构件，再安装第三节斜角弧形梁支撑，最后安装伞面组合箱型构件。

8.根据权利要求7所述的三节柱伞状悬挑构件免支撑安装工艺，其特征在于：当第一节伞状结构构件为中心对称结构时，中心对称的所述第一节斜角弧形梁同时安装，或者完成一组中心对称的第一节斜角弧形梁安装，再依次完成其他组中心对称的第一节斜角弧形梁。

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