CN113431340B - 一种玫瑰状异形空间网格钢结构施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玫瑰状异形空间网格钢结构施工方法，属于建筑工程领域，本发明要解决的技术问题为玫瑰状异形空间网格钢结构优化、定位、拼装、固定、吊装，采用的技术方案为：该方法具体如下：S1、通过建立BIM模型，实现结构设计深化优化；S2、钢结构预埋件加工及安装；S3、测量复核及定位；S4、钢结构安装验算；S5、单元钢结构加工及拼装；S6、单元钢结构吊装；S7、分段卸载；S8、变形观测。

Description

一种玫瑰状异形空间网格钢结构施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体地说是一种玫瑰状异形空间网格钢结构施工方法。

背景技术

伴随着国家快速发展，人民精神生活水平逐渐提高，各种大型场馆类建筑应运而生，为凸显建筑之美，设计造型越来越新颖，较多的建筑选择异形网状钢结构的形式以满足异型结构的建造需求。如何高质量、高标准的完成玫瑰状异形空间网格钢结构优化、定位、拼装、固定、吊装的施工任务成为剧院建设成败的关键。

发明内容

本发明的技术任务是提供一种玫瑰状异形空间网格钢结构施工方法，来解决玫瑰状异形空间网格钢结构优化、定位、拼装、固定、吊装的问题。

本发明的技术任务是按以下方式实现的，一种玫瑰状异形空间网格钢结构施工方法，该方法具体如下：

S1、通过建立BIM模型，实现结构设计深化优化；

S2、钢结构预埋件加工及安装；

S3、测量复核及定位；

S4、钢结构安装验算；

S5、单元钢结构加工及拼装；

S6、单元钢结构吊装；

S7、分段卸载；

S8、变形观测。

作为优选，步骤S1中通过建立BIM模型，进行结构设计深化优化具体如下：

S101、根据设计参数运用三维建模软件建立三维模型，即BIM模型；

S102、对整体异形空间钢结构进行深化优化，进行原设计确认；

S103、对异形钢结构每根钢构件进行拆分编号，确定每根钢构件的具体尺寸及坐标，形成钢构件编号图；

S104、建立异形网格钢结构与支撑混凝土结构的节点预埋件模型，提取空间坐标，形成空间预埋件测量定位网；

S105、对钢结构预埋件进行编号，形成预埋件编号图，制定材料加工计划。

作为优选，步骤S2中钢结构预埋件加工及安装具体如下：

S201、复测场区平面控制网和高程控制网；

S202、通过BIM模型提取每一块预埋件的空间坐标点，在埋件预埋过程中全程通过全站仪进行测量定位；

S203、支撑混凝土结构施工时安排专人现场旁站监督，确保施工过程无偏位；

S204、待其施工完成后，对预埋件进行复测，利用复测数据进行逆向建模，将逆向模型与标准模型进行比对，以防止埋件实际的偏差值导致上部网格钢结构吊装出现较大偏差，造成返工。

作为优选，步骤S3中测量复核及定位具体如下：

S301、利用场区平面控制网和高程控制网，根据BIM模型测量复核整体支撑结构及周围主体结构的坐标，导入三维模型，发现碰撞点，进行设计复核；

S302、将整体空间网格钢结构进行二次深化及优化，进行设计确认；

S303、对预埋件的测量复核偏差及相关优化内容进行钢构件的参数调整；

S304、重新制定钢结构拆分编号，确定最终材料加工计划。

作为优选，步骤S4中钢结构安装验算具体如下：

S401、确定吊装机械，采用履带吊、塔吊、汽车吊配合吊装的形式，根据施工现场的情况，确定吊装位置；

S402、验算玫瑰状异形空间网格钢结构的整体受力情况，分析受力薄弱点，同时配合吊装机械的参数，将整体钢结构划分为若干单元板块；

S403、验算单元钢结构的力学参数，确定单元钢结构的吊装受力点。

更优地，步骤S5中单元钢结构加工及拼装具体如下：

S501、玫瑰状异形空间网格钢结构在施工前，钢构件工厂加工后运至施工现场；

S502、提取拼装单元的每个交接点的参数后，在施工现场拼装胎架；

S503、根据现场划分流水作业段进行拼装，每三根主龙骨和若干次龙骨为一吊装单元，采用AutoCAD三维电脑模拟技术将拟拼装的分块整体大致放置水平，在距分块下端最低点500mm左右的位置取一个相对水平面作为拼装胎架基准面，将三维相对坐标系设置到基准面上，获取各拼装构件的坐标；

S504、采用全站仪在拼装场区放样，红漆标记、编号，用墨斗弹线将地面定点连接，便于胎架布置；

S505、在胎架旁均匀设置沉降观测点，作为平台沉降的依据；其中，拼装胎架由20#工字钢、

圆管、200*8方管、16#槽钢焊接构成；

S506、依据拼装胎架图的尺寸进行拼装吊装单元，拼装完成后应将节点位置与地面定点进行复核无误后开始焊接，并经过超声波探伤合格后方可吊装。

更优地，所述胎架设置具体如下：

(1)、根据最大拼装单元的投影外边线铺设钢板，并将每块钢板相互连接形成一刚性平台(注：地面必须先压平、压实并采用C25混凝土浇筑200mm)；

(2)、刚性平台铺设后，进行放X、Y的投影线、放标高线、检验线及支点位置，形成田字形控制网，并提交验收；

(3)、根据构件拼装坐标搭设拼装胎架；其中，胎架设计应结合相应拼装单元的外形尺寸、分段重量以及高度进行全方位优化选择；胎架高度最低处应能满足全位置焊接所需的高度800～1000mm，胎架搭设后不得有明显的晃动。

作为优选，步骤S6中单元钢结构吊装是结合钢结构结构特点及周围施工，采用合适的履带吊、汽车吊及塔吊配合吊装，网格钢结构采用场外分片吊装及散件补装的安装方案，采用缆风绳加手动葫芦的临时固定方式，校正时利用缆风绳通过手动葫芦调节单元的三维空间定位；具体如下：

S601、吊装单元钢结构至指定位置并与埋件相连；

S602、吊装单元异形网状钢结构时，在地面拼装时为卧放，吊装单元钢结构构件翻身起吊时设置1台履带吊作为主吊、1台汽车吊作为辅吊，以控制不产生较大变形，以利于构件安装及外形控制，具体过程如下：

S60201、两台起重机水平将吊装单元吊起离拼装胎架一定高度；

S60202、对吊装单元缓慢翻身，主起重机继续升钩，副起重机降钩并喂送；

S60203、吊装单元立直，此时副起重机松钩，主起重机将单元吊至预定位置；

S603、履带吊不松钩通过塔吊安装水平连系钢梁；

S604、安装牢固后松钩吊装下一片单元钢结构；

S605、塔吊穿插吊装已完成单元之间后补杆件；

其中，吊装单元通过龙骨根部的销轴与主体结构上的埋件及侧面支撑连接固定后，采用全站仪对单元的安装位置精度进行进一步测量，及时调整偏差，直至单元安装精度符合设计要求。

作为优选，步骤S7中分段卸载时，在临时拉设的缆风绳拆除前，结构体系须进行转换，即由施工过程中的结构体系(由主体结构和缆风绳形成的结构体系)转换成由支撑结构自身承重的最终结构体系；为保证体系转换顺利安全，对其全过程各个环节进行了周密的安排，具体如下：

S701、卸载前提条件：结构所有杆件安装焊接完成，所有节点全部连接并验收合格；

S702、结构体系转换：以结构计算为依据，结构、支撑安全为宗旨，变形监测为手段，从上到下，从中间到两边一次卸载。

作为优选，步骤S8中变形监测具体如下：

S801、临时支撑卸载过程中，变形监测尤为重要，通过全站仪全程跟踪监测；

S802、单元钢结构拼装施工阶段，监测钢构件的挠度；

S803、单元钢结构吊装完成及水平支撑钢梁补装施工阶段，监测单元钢结构的竖向挠度及水平变形；

S804、整体玫瑰状异形空间网格钢结构分段卸载施工阶段，监测整体钢结构的X、Y、Z方向的变形，确保达到设计及规范要求。

本发明的玫瑰状异形空间网格钢结构施工方法具有以下优点：

(一)本发明解决了玫瑰状异形空间网格钢结构安装的施工难题，借助BIM建模，使抽象的平面图转换成了直观的空间造型，通过tekla软件提取每一块预埋件的空间坐标点，使施工质量得到了有效控制，施工进度得到了极大提升；

(二)通过BIM模型及时发现施工过程中可能导致的碰撞问题，并联系建设及设计单位及时解决，为后期的实体放线做好前期的技术准备；

(三)本发明的主体结构浇筑完成后对预埋件进行复测，利用复测数据进行逆向建模，将逆向模型与标准模型进行比对，并及时调整偏差，使对异形钢结构空间定位有了更精准的把控；

(四)本发明在施工前，通过BIM模型提取每根钢构件的参数提供给厂家，给厂家提供更直观的生产需求，加快了构件生产速度；

(五)本发明借助全站仪对大空间、异曲面进行了大量的、复杂的点位测算，为异型钢结构的安装提供了精确的安装定位；

(六)本发明在地面进行胎架的拼装，使施工质量和施工进度得到了有效的保证；

(七)本发明采用“场外分片吊装、散件补装”的安装方案，加快了施工速度，减少了因变形带来的偏差，提高了安装的精确度；

(八)、本发明采用了缆风绳加手动葫芦的临时固定方式，校正时利用缆风绳通过手动葫芦调节单元的三维空间定位，提高了安装效率，保证了安装质量。

(九)本发明适用于不规则双曲面钢结构施工，在异形网状钢结构项目中的应用，对于，提高生产效率，降低成本，节能、绿色、环保，提高工程质量和工程进度，有着重大的意义，有着较好的发展前景。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

附图1为玫瑰状异形空间网格钢结构施工方法的流程框图；

附图2为单元钢结构吊装的流程框图。

具体实施方式

参照说明书附图和具体实施例对本发明的一种玫瑰状异形空间网格钢结构施工方法作以下详细地说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述。而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如附图1所示，本发明的玫瑰状异形空间网格钢结构施工方法，该方法具体如下：

S1、通过建立BIM模型，实现结构设计深化优化；

S2、钢结构预埋件加工及安装；

S3、测量复核及定位；

S4、钢结构安装验算；

S5、单元钢结构加工及拼装；

S6、单元钢结构吊装；

S7、分段卸载；

S8、变形观测。

本实施例的步骤S1中通过建立BIM模型，进行结构设计深化优化具体如下：

S101、根据设计参数运用三维建模软件建立三维模型，即BIM模型；

S102、对整体异形空间钢结构进行深化优化，进行原设计确认；

S103、对异形钢结构每根钢构件进行拆分编号，确定每根钢构件的具体尺寸及坐标，形成钢构件编号图；

S104、建立异形网格钢结构与支撑混凝土结构的节点预埋件模型，提取空间坐标，形成空间预埋件测量定位网；

S105、对钢结构预埋件进行编号，形成预埋件编号图，制定材料加工计划。

本实施例的步骤S2中钢结构预埋件加工及安装具体如下：

S201、复测场区平面控制网和高程控制网；

S202、通过BIM模型提取每一块预埋件的空间坐标点，在埋件预埋过程中全程通过全站仪进行测量定位；

S203、支撑混凝土结构施工时安排专人现场旁站监督，确保施工过程无偏位；

S204、待其施工完成后，对预埋件进行复测，利用复测数据进行逆向建模，将逆向模型与标准模型进行比对，以防止埋件实际的偏差值导致上部网格钢结构吊装出现较大偏差，造成返工。

本实施例的步骤S3中测量复核及定位具体如下：

S301、利用场区平面控制网和高程控制网，根据BIM模型测量复核整体支撑结构及周围主体结构的坐标，导入三维模型，发现碰撞点，进行设计复核；

S302、将整体空间网格钢结构进行二次深化及优化，进行设计确认；

S303、对预埋件的测量复核偏差及相关优化内容进行钢构件的参数调整；

S304、重新制定钢结构拆分编号，确定最终材料加工计划。

本实施例的步骤S4中钢结构安装验算具体如下：

S401、确定吊装机械，采用履带吊、塔吊、汽车吊配合吊装的形式，根据施工现场的情况，确定吊装位置；

S402、验算玫瑰状异形空间网格钢结构的整体受力情况，分析受力薄弱点，同时配合吊装机械的参数，将整体钢结构划分为若干单元板块；

S403、验算单元钢结构的力学参数，确定单元钢结构的吊装受力点。

本实施例的步骤S5中单元钢结构加工及拼装具体如下：

S501、玫瑰状异形空间网格钢结构在施工前，钢构件工厂加工后运至施工现场；

S502、提取拼装单元的每个交接点的参数后，在施工现场拼装胎架；

S503、根据现场划分流水作业段进行拼装，每三根主龙骨和若干次龙骨为一吊装单元，采用AutoCAD三维电脑模拟技术将拟拼装的分块整体大致放置水平，在距分块下端最低点500mm左右的位置取一个相对水平面作为拼装胎架基准面，将三维相对坐标系设置到基准面上，获取各拼装构件的坐标；

S504、采用全站仪在拼装场区放样，红漆标记、编号，用墨斗弹线将地面定点连接，便于胎架布置；

S505、在胎架旁均匀设置沉降观测点，作为平台沉降的依据；其中，拼装胎架由20#工字钢、

圆管、200*8方管、16#槽钢焊接构成；

S506、依据拼装胎架图的尺寸进行拼装吊装单元，拼装完成后应将节点位置与地面定点进行复核无误后开始焊接，并经过超声波探伤合格后方可吊装。

本实施例的胎架设置具体如下：

(1)、根据最大拼装单元的投影外边线铺设钢板，并将每块钢板相互连接形成一刚性平台(注：地面必须先压平、压实并采用C25混凝土浇筑200mm)；

(2)、刚性平台铺设后，进行放X、Y的投影线、放标高线、检验线及支点位置，形成田字形控制网，并提交验收；

(3)、根据构件拼装坐标搭设拼装胎架；其中，胎架设计应结合相应拼装单元的外形尺寸、分段重量以及高度进行全方位优化选择；胎架高度最低处应能满足全位置焊接所需的高度800～1000mm，胎架搭设后不得有明显的晃动。

本实施例的步骤S6中单元钢结构吊装是结合钢结构结构特点及周围施工，采用合适的履带吊、汽车吊及塔吊配合吊装，网格钢结构采用场外分片吊装及散件补装的安装方案，采用缆风绳加手动葫芦的临时固定方式，校正时利用缆风绳通过手动葫芦调节单元的三维空间定位；具体如下：

S601、吊装单元钢结构至指定位置并与埋件相连；

S602、吊装单元异形网状钢结构时，在地面拼装时为卧放，吊装单元钢结构构件翻身起吊时设置1台履带吊作为主吊、1台汽车吊作为辅吊，以控制不产生较大变形，以利于构件安装及外形控制，具体过程如下：

S60201、两台起重机水平将吊装单元吊起离拼装胎架一定高度；

S60202、对吊装单元缓慢翻身，主起重机继续升钩，副起重机降钩并喂送；

S60203、吊装单元立直，此时副起重机松钩，主起重机将单元吊至预定位置；

S603、履带吊不松钩通过塔吊安装水平连系钢梁；

S604、安装牢固后松钩吊装下一片单元钢结构；

S605、塔吊穿插吊装已完成单元之间后补杆件；

其中，吊装单元通过龙骨根部的销轴与主体结构上的埋件及侧面支撑连接固定后，采用全站仪对单元的安装位置精度进行进一步测量，及时调整偏差，直至单元安装精度符合设计要求。

本实施例的步骤S7中分段卸载时，在临时拉设的缆风绳拆除前，结构体系须进行转换，即由施工过程中的结构体系(由主体结构和缆风绳形成的结构体系)转换成由支撑结构自身承重的最终结构体系；为保证体系转换顺利安全，对其全过程各个环节进行了周密的安排，具体如下：

S701、卸载前提条件：结构所有杆件安装焊接完成，所有节点全部连接并验收合格；

S702、结构体系转换：以结构计算为依据，结构、支撑安全为宗旨，变形监测为手段，从上到下，从中间到两边一次卸载。

本实施例的步骤S8中变形监测具体如下：

S801、临时支撑卸载过程中，变形监测尤为重要，通过全站仪全程跟踪监测；

S802、单元钢结构拼装施工阶段，监测钢构件的挠度；

S803、单元钢结构吊装完成及水平支撑钢梁补装施工阶段，监测单元钢结构的竖向挠度及水平变形；

S804、整体玫瑰状异形空间网格钢结构分段卸载施工阶段，监测整体钢结构的X、Y、Z方向的变形，确保达到设计及规范要求。

【质量控制】

严格按照国家及行业标准,《钢结构设计标准》(GB50017-2017)、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《《钢结构工程施工质量验收规范》》(GB50205-2020)、《钢结构焊接规范》(GB 50661-2011)、《建筑施工高处作业安全技术规范》(JGJ80-2016)、《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》(GB11345-2013)、《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》(JGJ276-2012)、《工程测量规范》(GB50026-2007)和设计图纸的要求进行施工。各种材料必须符合国标、行业标准和设计要求。所有进场材料必须有质量证明书和复试报告，并认真进行品种、规格、几何尺寸的检验并分类堆放。

【主控项目】

(1)、工程所使用的各种材料、配件、组件以及表面处理等应符合设计要求及国家现行产品标准和工程技术规范的规定。

检查数量：全数检查。

检验方法：核查产品合格证书、型式检验报告、材料进场验收记录和复验报告。

(2)、一、二级焊缝应进行内部缺陷的无损检测，一、二级焊缝的质量等级应符合设计要求。

检查数量：全数检查。

检验方法：检查超声波或射线探伤记录。

(3)、高强螺栓连接摩擦面抗滑移系数应符合设计要求。

检查数量：按GB50205-2020附录B检查。

检验方法：检查高强螺栓连接摩擦面抗滑移系数复试报告。

(4)、钢构件外形尺寸应符合设计要求。

检查数量：全数检查。

检查方法：用钢尺检查。

(5)、钢结构与主体结构连接的紧固螺栓应有防松动措施；焊连接的焊缝厚度、长度应符合设计要求，焊缝处应进行防腐处理。

检查数量：全数检查。

检查方法：观察；核查隐蔽工程验收记录和施工记录。

(6)、钢结构与主体结构之间的连接节点、各种变形缝应符合设计要求。

检查数量：全数检查。

检查方法：观察；核查隐蔽工程验收记录和施工记录。

(7)、钢结构整体立面偏移和整体平面弯曲应符合规范及设计要求。

检查数量：全数检查。

检验方法：全站仪检查。

【一般项目】

(1)、构件的拼接长度、拼接缝间距符合设计及规范要求。

检查数量：全数检查。

检查方法：观察、钢尺检查。

(2)、焊接连接组装尺寸偏差应符合设计及规范要求。

检查数量：按钢构件数10％检查，且不应少于3件。

检查方法：钢尺、角尺、塞尺检查。

(3)、地脚螺栓规格、位置及紧固应满足设计要求，螺纹应有保护措施。

检查数量：全数检查。

检查方法：现场观察。

(4)、钢结构标高允许偏差应符合设计及规范要求。

检查数量：全数检查。

检查方法：水准仪检查。

【成品保护措施】

(1)、构件进场应堆放整齐，防止变形和损坏，堆放时应放在稳定的枕木上，并根据构件的编号和安装顺序来分类。

(2)、构件堆放场地应做好排水，防止积水对构件的腐蚀。

(3)、在拼装、安装作业时，应避免碰撞、重击。

(4)、少在构件上焊接过多的辅助设施，以免对母材造成影响。

(5)、吊装时，在地面铺设刚性平台，搭设刚性胎架进行拼装，拼装支撑点的设置，要进行计算，以免造成构件的永久变形。

(6)、冬季构件安装时，应用钢丝刷刷去摩擦面的浮锈和薄冰，保证干燥，无其他影响摩擦面的因素存在。

(7)、焊接部位及时补涂防腐涂料；

(8)、其它工序介入施工时，未经许可，禁止在钢结构构件上焊接、悬挂任何构件。

【安全措施】

施工前必须做好班前安全教育和安全交底。未经三级教育的新工人不得上岗。

严格遵守施工用火审批制度，按规定要求设置防火标志，配备足够的灭火器具，施焊作业时设置接火斗并安排专人看火。

所有用电设备及配电箱应安装漏电保护装置，严禁无操作证人员进行电工作业。定期进行安全用电检查，不符合要求的立即整改。

在施工作业面下方拉出安全警戒线，并有专人巡视和看管，严禁无关人员进入。

严禁穿拖鞋上班，进入现场必须配戴安全帽，高空临边作业必须系安全带。模板上口，必须安设牢固的施工平台，便于工人操作。

所有施工机械必须由专人负责保管，并且要常保养、常检查、常维修，使其保持良好的工作状态；设备要由专人操作，必须严格遵守施工操作规程，防止一切可能的机械伤害。

特殊工种必须持证上岗，且不得让非本工种人员从事特种作业。

使用吊篮作业时每个挂篮只能供一人使用，作业人员上下挂篮以及在挂篮内作业时，应始终系挂安全带，且安全带不得系挂在挂篮或其挂件上。

清除焊渣、采用电弧气刨清根时，应戴防护眼镜或面罩，防止铁渣飞溅伤人。

多台焊机在一起集中施焊时，焊接平台或焊件必须接地。并应有隔光板。

雷雨时，应停止露天焊接作业。

施焊场地周围应清易燃易爆物品，或进行覆盖、隔离。

必须在易燃易燃气体或液体扩散区施焊时，应经有关部门检试许可后。方可施焊。

工作结束，应切断焊机电源并检查操作地点，确认无起火危险后，方可离开。

汽车式起重机工作的停放位置应按施工方案与沟渠、基坑保持安全距离，且作业时不得停放在斜坡上。

作业前应将支腿全部伸出，并应支垫牢固。调整支腿应在无载荷时进行，并将起重臂全部缩回转至正前或正后，方可调整。作业过程中发现支腿沉陷或其他不正常情况时，应立即放下吊物，进行调整后，方可继续作业。

工作时起重臂的仰角不得超过其额定值；当无相应资料时，最大仰角不得超过78°，最小仰角不得小于45°。

起重机变幅应缓慢平稳，严禁快速起落。起重臂未停稳前，严禁变换档位和同时进行两种动作。当起吊荷载达到或接近最大额定荷载时，严禁下落起重臂。

履带起重机司机必须经过专业安全培训，并经有关部门考核批准后，发结合格证件，方准单独操作。严禁无证人员动用起重设备。必须遵守一切交通管理规则和有关规章制度，严禁酒后开车。驾驶时，不准吸烟、饮食和闲谈。

在起吊较重物件时，应先将重物吊离地面10厘米左右，检查起重机的稳定性和制动器等是否灵活和有效，在确认正常的情况下方可继续工作。

履带起重机在进行满负荷或接近满负荷起吊时，禁止同时进行两种或两种以上的操作动作。起重臂的左右旋转角度都不能超过45°，并严禁斜吊、拉吊和快速起落。不准吊拔埋入地面的物件。严禁在高压线下进行作业。

履带起重机不得在斜坡上横向运行，更不允许朝坡的下方转动起重臂。如果必须运行或转动时，必须将机身先垫平。

履带起重机在带电线路附近工作时，应与带电线路保持一定的安全距离。在最大回转半径范围内，不得超过安全距离。雨雾天工作时安全距离还应适当放大。履带起重机在输电线下面通过时，应先将起重臂放下。

履带吊严禁超载使用。如果用两台起重机同时起吊一件重物时，必须有专人统一指挥，两车的升降速度要保持相等，其物件的重量不得超过两车所允许的起重量总和的75％，绑扎吊索时要注意负荷的分配，每车分担的负荷不能超过所允许的最大起重量的80％。

履带吊在工作时，吊钩与滑轮之间应保持一定的距离，防止卷扬过限把钢丝绳拉断或起重臂后翻。在起重臂起升到最大仰角和吊钩在最低位置时，卷扬筒上的钢丝绳应至少保留三圈以上。

起重臂仰角不得小于30°，起重机在载荷情况下应尽量避免起落起重臂。严禁在起重臂起落稳妥前变换操纵杆。

工作完毕，吊钩和起重臂应放在规定的稳妥位置，将所有控制手柄放至零位，并切断电源。

【效益分析】

利用BIM软件，采取该异型网格钢结构施工方法，实现了不规则曲面主要型材的参数化加工，并在放线质量控制、拼装、吊装等精确定位上得到了很好的保证。通过验算并采取履带吊、汽车吊、塔吊等施工机械的结合，保证了安装受力结构体系安全性，满足使用功能和安全功能要求。单元构件采取工厂定形、定尺加工、定位开孔，有效的减少现场加工工作量，即减少操作工人工作量，提高工作效率，又节约施工能源，减少切割、打孔等操作时产生的大气污染和噪音，符合国家倡导的绿色施工理念。异形网状钢结构施工方法减少了返工，节约了材料，在施工质量上有极大的改进，保障了现场施工人员的人身安全，符合我国的环保政策要求，体现了以人为本的理念，有良好的应用前景。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种玫瑰状异形空间网格钢结构施工方法，其特征在于，该方法具体如下：

S1、通过建立BIM模型，实现结构设计深化优化；具体如下：

S101、根据设计参数运用三维建模软件建立三维模型，即BIM模型；

S102、对整体异形空间钢结构进行深化优化，进行原设计确认；

S103、对异形钢结构每根钢构件进行拆分编号，确定每根钢构件的具体尺寸及坐标，形成钢构件编号图；

S104、建立异形网格钢结构与支撑混凝土结构的节点预埋件模型，提取空间坐标，形成空间预埋件测量定位网；

S105、对钢结构预埋件进行编号，形成预埋件编号图，制定材料加工计划；

S2、钢结构预埋件加工及安装；具体如下：

S201、复测场区平面控制网和高程控制网；

S202、通过BIM模型提取每一块预埋件的空间坐标点，在埋件预埋过程中全程通过全站仪进行测量定位；

S203、支撑混凝土结构施工时安排专人现场旁站监督，确保施工过程无偏位；

S204、待其施工完成后，对预埋件进行复测，利用复测数据进行逆向建模，将逆向模型与标准模型进行比对，以防止埋件实际的偏差值导致上部网格钢结构吊装出现偏差，造成返工；

S3、测量复核及定位；具体如下：

S301、利用场区平面控制网和高程控制网，根据BIM模型测量复核整体支撑结构及周围主体结构的坐标，导入三维模型，发现碰撞点，进行设计复核；

S302、将整体空间网格钢结构进行二次深化及优化，进行设计确认；

S303、对预埋件的测量复核偏差及相关优化内容进行钢构件的参数调整；

S304、重新制定钢结构拆分编号，确定最终材料加工计划；

S4、钢结构安装验算；具体如下：

S401、确定吊装机械，采用履带吊、塔吊、汽车吊配合吊装的形式，根据施工现场的情况，确定吊装位置；

S402、验算玫瑰状异形空间网格钢结构的整体受力情况，分析受力薄弱点，同时配合吊装机械的参数，将整体钢结构划分为若干单元板块；

S403、验算单元钢结构的力学参数，确定单元钢结构的吊装受力点；

S5、单元钢结构加工及拼装；具体如下：

S501、玫瑰状异形空间网格钢结构在施工前，钢构件工厂加工后运至施工现场；

S502、提取拼装单元的每个交接点的参数后，在施工现场拼装胎架；

S503、根据现场划分流水作业段进行拼装，每三根主龙骨和若干次龙骨为一吊装单元，采用AutoCAD三维电脑模拟技术将拟拼装的分块整体大致放置水平，在距分块下端最低点500mm左右的位置取一个相对水平面作为拼装胎架基准面，将三维相对坐标系设置到基准面上，获取各拼装构件的坐标；

S504、采用全站仪在拼装场区放样，红漆标记、编号，用墨斗弹线将地面定点连接，便于胎架布置；

S505、在胎架旁均匀设置沉降观测点，作为平台沉降的依据；其中，拼装胎架由20#工字钢、φ159圆管、200*8方管、16#槽钢焊接构成；

S506、依据拼装胎架图的尺寸进行拼装吊装单元，拼装完成后应将节点位置与地面定点进行复核无误后开始焊接，并经过超声波探伤合格后方可吊装；

S6、单元钢结构吊装；

S7、分段卸载；

S8、变形观测；具体如下：

S801、临时支撑卸载过程中，通过全站仪全程跟踪监测；

S802、单元钢结构拼装施工阶段，监测钢构件的挠度；

S803、单元钢结构吊装完成及水平支撑钢梁补装施工阶段，监测单元钢结构的竖向挠度及水平变形；

S804、整体玫瑰状异形空间网格钢结构分段卸载施工阶段，监测整体钢结构的X、Y、Z方向的变形，确保达到设计及规范要求。

2.根据权利要求1所述的玫瑰状异形空间网格钢结构施工方法，其特征在于，所述胎架设置具体如下：

(1)、根据最大拼装单元的投影外边线铺设钢板，并将每块钢板相互连接形成一刚性平台；

(2)、刚性平台铺设后，进行放X、Y的投影线、放标高线、检验线及支点位置，形成田字形控制网，并提交验收；

(3)、根据构件拼装坐标搭设拼装胎架；其中，胎架设计应结合相应拼装单元的外形尺寸、分段重量以及高度进行全方位优化选择；胎架高度最低处应能满足全位置焊接所需的高度800～1000mm，胎架搭设后不得有明显的晃动。

3.根据权利要求1所述的玫瑰状异形空间网格钢结构施工方法，其特征在于，步骤S6中单元钢结构吊装是结合钢结构结构特点及周围施工，采用合适的履带吊、汽车吊及塔吊配合吊装，网格钢结构采用场外分片吊装及散件补装的安装方案，采用缆风绳加手动葫芦的临时固定方式，校正时利用缆风绳通过手动葫芦调节单元的三维空间定位；具体如下：

S601、吊装单元钢结构至指定位置并与埋件相连；

S602、吊装单元异形网状钢结构时，在地面拼装时为卧放，吊装单元钢结构构件翻身起吊时设置1台履带吊作为主吊、1台汽车吊作为辅吊，以控制不产生较大变形，以利于构件安装及外形控制，具体过程如下：

S60201、两台起重机水平将吊装单元吊起离拼装胎架一定高度；

S60202、对吊装单元缓慢翻身，主起重机继续升钩，副起重机降钩并喂送；

S60203、吊装单元立直，此时副起重机松钩，主起重机将单元吊至预定位置；

S603、履带吊不松钩通过塔吊安装水平连系钢梁；

S604、安装牢固后松钩吊装下一片单元钢结构；

S605、塔吊穿插吊装已完成单元之间后补杆件；

其中，吊装单元通过龙骨根部的销轴与主体结构上的埋件及侧面支撑连接固定后，采用全站仪对单元的安装位置精度进行进一步测量，及时调整偏差，直至单元安装精度符合设计要求。

4.根据权利要求1所述的玫瑰状异形空间网格钢结构施工方法，其特征在于，步骤S7中分段卸载时，在临时拉设的缆风绳拆除前，结构体系须进行转换，即由施工过程中的结构体系转换成由支撑结构自身承重的最终结构体系；具体如下：

S701、卸载前提条件：结构所有杆件安装焊接完成，所有节点全部连接并验收合格；

S702、结构体系转换：以结构计算为依据，结构、支撑安全为宗旨，变形监测为手段，从上到下，从中间到两边一次卸载。

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