CN114214913B - 一种大跨度大截面型钢梁及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种大跨度大截面型钢梁及施工方法，包括一种新卧式组拼胎架，大截面型钢梁在该胎架上进行拼装焊接，该胎架搁置连板可自由伸缩，满足各种不同厚度的工字钢翼板拼接安装；一种新的滑移工装，各节段大尺寸型钢梁通过滑移工装沿滑轨滑动到待安装的位置，相邻的两个节段型钢梁空中拼装对接时，采用型钢梁连接件进行辅助安装，提高了对接精准率；主要施工步骤包括：(1)卧式组拼胎架制作；(2)型钢梁拼装；(3)型钢梁焊接；(4)安装滑移工装；(5)节段型钢梁滑移；(6)边节型钢梁安装；(7)焊接大型钢梁连接件；(8)安装次边节型钢梁；(9)依次进行各节型钢梁安装；(10)拆除型钢梁连接件。
Description
技术领域
本发明涉及型钢梁施工领域，尤其是涉及一种大跨度大截面型钢梁及施工方法。
背景技术
蜂窝型钢梁由于其加工特点和外形特征，使得它相较于实腹式钢梁具有经济性好、节省建筑空间、抗弯强度高、美观性等多重优点，广泛应用于工业厂房、图书馆、文化中心、机场、火车站等大跨度的建筑中。
但是当型钢梁跨度较大、截面尺寸较大时，在制作安装时存在如下问题：(1)型钢梁拼装胎架尺寸固定，不能满足各种尺寸的型钢梁的拼装焊接；(2)由于跨度较大，型钢梁节段较多，型钢梁堆放的位置距离安装的位置较远，现场搬运相当困难，工作强度大；(3)型钢梁节段之间空中对接拼装校对困难，传统是采用人工进行临时扶持，缺少相应的“连接件”进行精准对接。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可满足各种截面尺寸的型钢梁的拼装焊接，提高型钢梁节段的搬运效率，减少劳动强度，提高对接精准率的大跨度大截面型钢梁及施工方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种大跨度大截面型钢梁施工方法，包括以下步骤：
步骤一、卧式组拼胎架制作：按设计的尺寸制作地平钢板，在地平钢板上连接胎架底板，提前将胎架竖板与胎架顶板拼装后再与胎架底板进行连接，将可伸缩的搁置连板与胎架竖板进行连接，搁置连板端部固定槽型夹板，检查搁置连板是否可自由伸缩；
步骤二、型钢梁拼装：将工字钢腹板平放于胎架顶板上，并通过开孔装置进行开孔，钻设多个蜂窝孔，将工字钢翼板插入到槽型夹板与胎架竖板之间的夹缝内，校对其位置后，通过临时肋板临时固定工字钢翼板与工字钢腹板的位置；
步骤三、型钢梁焊接：型钢梁在焊接前，应在型钢梁的两端头设置“T”形引弧板及引出板，焊缝引出长度应大于或等于60mm，引弧板及引出板应用气割切除，随后对固定工字钢翼板与工字钢腹板进行焊接连接；
步骤四、安装滑移工装：在型钢梁拼装堆放厂地与安装位置之间铺设滑轨，相邻两滑轨之间设置滑轨联杆，拼装承重三角架，并在承重三角架的脚部安装承重小车，将滑移工装的滑动结构置于滑轨上，检测是否滑动平顺流畅；
步骤五、节段型钢梁滑移：将钢丝绳与大截面型钢梁上的吊耳连接后，通过手动葫芦将大截面型钢梁吊起至一定的高度，工人缓慢推动滑动结构沿滑轨进行滑动到待安装的位置；
步骤六、边节型钢梁安装：在边节型钢梁滑动到劲性砼钢柱侧时，通过塔吊将边节型钢梁吊起与劲性砼钢柱进行连接；
步骤七、焊接大型钢梁连接件：待边节型钢梁安装完毕后，将型钢梁连接件的连接件芯板与边节型钢梁的工字钢翼板进行焊接；
步骤八、安装次边节型钢梁：通过滑移工装将次边节型钢梁滑移至待安装的位置后，通过塔吊将次边节型钢梁吊起临时放置于型钢梁连接件上，次边节型钢梁的工字钢翼板搁置于型钢梁连接件的凹槽内，在边节型钢梁与次边节型钢梁之间安装夹固连接板，并通过高强螺栓进行紧固；
步骤九、依次进行各节型钢梁安装：次边节型钢梁安装完成后，在其底部焊接型钢梁连接件，依次通过滑移工装将待安装型钢梁滑移至安装位置，按照次边节型钢梁同样的安装方式进行后序安装，直到所有节型钢梁安装完成；
步骤十、拆除型钢梁连接件：在大跨度大截面型钢梁整体全部拼装完成后，将型钢梁连接件进行割除，依次进行后序的上部结构施工。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明研制一种新卧式组拼胎架，该胎架搁置连板可自由伸缩，可满足各种不同厚度的工字钢翼板拼接安装，应用范围广。
(2)本发明研制一种新的滑移工装，各节段大尺寸型钢梁通过滑移工装沿滑轨滑动到待安装的位置，提高型钢梁节段的搬运效率，减少劳动强度。
(3)本发明在相邻的两个节段型钢梁空中拼装对接时，采用型钢梁连接件进行辅助安装，提高了对接精准率，减少了后期的调节时间。
附图说明
图1本发明卧式组拼胎架结构图；
图2本发明工字钢腹板放置于卧式组拼胎架示意图；
图3本发明卧式组拼胎架上拼装型钢梁节段示意图；
图4本发明滑移工装整体结构图；
图5本发明承重小车与滑轨连接正面图；
图6本发明承重小车与滑轨连接整体侧视图；
图7本发明滑移工装搬运型钢梁节段示意图；
图8本发明滑移工装吊装结构吊起型钢梁节段侧面图；
图9本发明滑移工装吊装结构吊起型钢梁节段正面图；
图10本发明各节段型钢梁空中拼装对接示意图；
图11本发明型钢梁连接件结构图
图12本发明型钢梁连接件与已安装型钢梁节段焊接图；
图13本发明待安装型钢梁节段搁置于型钢梁连接件上结构图。
其中：1-地平钢板；2-胎架底板；3-胎架竖板；4-胎架顶板；5-搁置连板；6-槽型夹板；7-夹缝；8-工字钢腹板；9-蜂窝孔；10-工字钢翼板；11-临时肋板；12-承重三角架；13-承重横梁；14-水平联杆；15-小车固定端端；16-承重小车；17-滑轨；18-滑轨联杆；19-滑轨侧板；20-滑轨底板；21-滑槽；22-手动葫芦；23-钢丝绳；24-吊耳；25-劲性砼钢柱；26-边节型钢梁；27-次边节型钢梁；28-夹固连接板；29-高强螺栓；3-0型钢梁连接件；31-待安装型钢梁；32-凹槽限位侧壁；33-凹槽；34-连接件芯板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“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是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
如图1-13所述，本发明提供了大跨度大截面型钢梁及施工方法，包括以下步骤：
步骤一、卧式组拼胎架制作：按设计的尺寸制作地平钢板1，在地平钢板1上焊接连接胎架底板2，提前将胎架竖板3与胎架顶板4拼装焊接后再与胎架底板2进行焊接连接，将可伸缩的搁置连板5与胎架竖板3进行焊接连接，搁置连板5端部机械固定槽型夹板6，检查搁置连板5是否可自由伸缩。
步骤二、型钢梁拼装：将工字钢腹板8平放于胎架顶板4上，并通过开孔装置进行开孔，钻设多个蜂窝孔9，将工字钢翼板10插入到槽型夹板6与胎架竖板3之间的夹缝7内，校对其位置后，通过临时肋板11临时固定工字钢翼板10与工字钢腹板8的位置。
步骤三、型钢梁焊接：型钢梁在焊接前，应在型钢梁的两端头设置“T”形引弧板及引出板，焊缝引出长度应大于或等于60mm，引弧板及引出板应用气割切除，采用气保焊、半自动埋弧焊机对固定工字钢翼板10与工字钢腹板8进行焊接连接。
步骤四、安装滑移工装：在型钢梁拼装堆放厂地与安装位置之间铺设滑轨17，相邻两滑轨17之间设置滑轨联杆18，拼装承重三角架12，并在承重三角架12的脚部安装承重小车16，将滑移工装的滑动结构置于滑轨17上，检测是否滑动平顺流畅。
步骤五、节段型钢梁滑移：将钢丝绳23与大截面型钢梁上的吊耳24连接后，通过手动葫芦22将大截面型钢梁吊起至一定的高度，工人缓慢推动滑动结构沿滑轨17进行滑动到待安装的位置。
步骤六、边节型钢梁安装：在边节型钢梁26滑动到劲性砼钢柱25侧时，通过塔吊将边节型钢梁26吊起与劲性砼钢柱25进行焊接连接。
步骤七、焊接大型钢梁连接件：待边节型钢梁26安装完毕后，将型钢梁连接件30的连接件芯板34与边节型钢梁26的工字钢翼板10进行焊接。
步骤八、安装次边节型钢梁：通过滑移工装将次边节型钢梁27滑移至待安装的位置后，通过塔吊将次边节型钢梁27吊起临时放置于型钢梁连接件30上，次边节型钢梁27的工字钢翼板10搁置于型钢梁连接件30的凹槽33内，在边节型钢梁26与次边节型钢梁27之间安装夹固连接板28，并通过高强螺栓29进行紧固。
步骤九、依次进行各节型钢梁安装：次边节型钢梁27安装完成后，在其底部焊接型钢梁连接件30，依次通过滑移工装将待安装型钢梁31滑移至安装位置，按照次边节型钢梁27同样的安装方式进行后序安装，直到所有节型钢梁安装完成。
步骤十、拆除型钢梁连接件：在大跨度大截面型钢梁整体全部拼装完成后，采用气割的方式将型钢梁连接件30进行割除，依次进行后序的上部结构施工。
如图1所示卧式组拼胎架结构图，所述卧式组拼胎架由胎架底板2、胎架竖板3、胎架顶板4、搁置连板5、槽型夹板6拼装而成，所述胎架底板2与地平钢板1进行焊接连接，所述地平钢板1为整体结构放置于地面上，所述胎架底板2、胎架竖板3、胎架顶板4三者焊接形成工字结构；所述胎架竖板3端部焊接连接搁置连板5，所述搁置连板5端部垂直连接槽型夹板6，所述槽型夹板6垂直于地平钢板1；所述搁置连板5为可伸缩的钢板，所述槽型夹板6与胎架竖板3之间形成夹缝7，所述夹缝7的宽窄通过伸缩搁置连板5进行调节。
具体的，槽型夹板6横截面成“C”型结构，且“C”型结构开口位置朝向远离胎架竖板3的位置，同时槽型夹板6、搁置连板5以及夹缝7对称设置于胎架竖板3的两侧；地平钢板1上设置有多个卧式组拼胎架，且多个卧式组拼胎架呈直线排布。
如图2-3所示卧式组拼胎架拼装型钢梁节段示意图，大截面型钢梁采用卧式组拼胎架进行拼装焊接，所述卧式组拼胎架包括胎架底板2、胎架竖板3、胎架顶板4、搁置连板5、槽型夹板6、夹缝7、工字钢腹板8、蜂窝孔9、工字钢翼板10、临时肋板11等，所述大截面型钢梁采用卧式组拼胎架进行拼装焊接，工字钢腹板8平放于胎架顶板4上，所述工字钢腹板8中间开设有多个蜂窝孔9，所述工字钢翼板10插入夹缝7内，且工字钢翼板10一端放在搁置连板5上，并通过槽型夹板6进行顶紧；所述工字钢翼板10与工字钢腹板8在焊接之前采用多个临时肋板11进行加强连接，防止其移位。
具体的，由于搁置连板5为可伸缩的钢板，通过伸缩调节搁置连板5的长度可以适配不同厚度的工字钢翼板10，同时在工字钢翼板10与工字钢腹板8相接的拐角外侧设置具有直角形状的临时肋板11，并通过临时肋板11的直角形状对工字钢翼板10与工字钢腹板8相接处定位。
如图4所示滑移工装整体结构图，大截面型钢梁采用滑移工装进行分段滑移吊装，所述滑移工装由承重结构、滑动结构、轨道结构、吊装结构四个部分组成。所述滑移工装的承重结构主要由承重三角架12、承重横梁13、水平联杆14等部分组成，所述承重三角架12为两排人字型单架，所述相邻两人字型单架底部之间设置水平联杆14加强连接成整体，相邻两人字型单架顶部连接设置承重横梁13。所述滑移工装的滑动结构主要由承重三角架12、小车固定端15、承重小车16等部分组成，所述承重三角架12底端安装小车固定端15，所述小车固定端15上可转动的设置承重小车16，所述承重小车16为钢轮结构；在推动承重结构一侧时，承重小车相对于小车固定端进行转动，进而使得承重结构进行平稳的移动。
如图4-6所示承重小车与滑轨连接图，所述滑移工装的轨道结构由承重小车16、滑轨17、滑轨联杆18、滑轨侧板19、滑轨底板20、滑槽21等部分组成，所述滑轨17设置有两条，且两条滑轨17并列平行，平行设置的两滑轨17中间设置多根滑轨联杆18进行联接，所述滑轨17由滑轨底板20及位于滑轨底板20两侧的两滑轨侧板19焊接连接形成滑槽结构，滑槽21位于滑轨底板20的上方，所述承重小车16沿滑槽21进行转动。
如图7-9所示滑移工装搬运型钢梁节段示意图，所述滑移工装的吊装结构由承重横梁13、手动葫芦22、钢丝绳23、吊耳24等部分组成，所述手动葫芦22吊挂于承重横梁13上，大截面型钢梁工字钢翼板10上焊接连接吊耳24，所述吊耳24通过钢丝绳23与手动葫芦22相连；所述吊装结构将大截面型钢梁吊起后，通过滑动结构沿轨道结构进行滑动至安装的位置后，通过塔吊进行吊装安装。
如图10所示各节段型钢梁空中拼装对接示意图，包括次边节型钢梁27、型钢梁连接件30、待安装型钢梁31等，边节型钢梁26与次边节型钢梁27之间、待安装型钢梁31与已安装的次边节型钢梁27之间均采用型钢梁连接件30进行辅助连接。
其中，边节型钢梁26、次边节型钢梁27、待安装型钢梁31均为工字钢翼板10、工字钢腹板8焊接而成的工字型钢梁。
如图11所示型钢梁连接件结构图，所述型钢梁连接件30为半边实心半边带槽的大尺寸厚钢板结构，所述型钢梁连接件30由凹槽限位侧壁32、凹槽33、连接件芯板34等部分组成。
如图12所示型钢梁连接件与已安装型钢梁节段焊接图，所述型钢梁连接件30的连接件芯板34与已安装完毕的大截面型钢梁工字钢翼板10进行焊接连接。
如图13所示待安装型钢梁节段搁置于型钢梁连接件上结构图，所述待安装型钢梁31临时放置于型钢梁连接件30上，待安装型钢梁31的工字钢翼板10放置于型钢梁连接件30的凹槽33内，通过凹槽限位侧壁32进行限位。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种大跨度大截面型钢梁施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、卧式组拼胎架制作：按设计的尺寸制作地平钢板(1)，在地平钢板(1)上连接胎架底板(2)，提前将胎架竖板(3)与胎架顶板(4)拼装后再与胎架底板(2)进行连接，将可伸缩的搁置连板(5)与胎架竖板(3)进行连接，搁置连板(5)端部固定槽型夹板(6)，检查搁置连板(5)是否可自由伸缩；
步骤二、型钢梁拼装：将工字钢腹板(8)平放于胎架顶板(4)上，并通过开孔装置进行开孔，钻设多个蜂窝孔(9)，将工字钢翼板(10)插入到槽型夹板(6)与胎架竖板(3)之间的夹缝(7)内，校对其位置后，通过临时肋板(11)临时固定工字钢翼板(10)与工字钢腹板(8)的位置；
步骤三、型钢梁焊接：型钢梁在焊接前，应在型钢梁的两端头设置T形引弧板及引出板，焊缝引出长度应大于或等于60mm，引弧板及引出板应用气割切除，随后对固定工字钢翼板(10)与工字钢腹板(8)进行焊接连接；
步骤四、安装滑移工装：在型钢梁拼装堆放厂地与安装位置之间铺设滑轨(17)，相邻两滑轨(17)之间设置滑轨联杆(18)，拼装承重三角架(12)，并在承重三角架(12)的脚部安装承重小车(16)，将滑移工装的滑动结构置于滑轨(17)上，检测是否滑动平顺流畅；
步骤五、节段型钢梁滑移：将钢丝绳(23)与大截面型钢梁上的吊耳(24)连接后，通过手动葫芦(22)将大截面型钢梁吊起至一定的高度，工人缓慢推动滑动结构沿滑轨(17)进行滑动到待安装的位置；
步骤六、边节型钢梁安装：在边节型钢梁(26)滑动到劲性砼钢柱(25)侧时，通过塔吊将边节型钢梁(26)吊起与劲性砼钢柱(25)进行连接；
步骤七、焊接大型钢梁连接件：待边节型钢梁(26)安装完毕后，将型钢梁连接件(30)的连接件芯板(34)与边节型钢梁(26)的工字钢翼板(10)进行焊接；
步骤八、安装次边节型钢梁：通过滑移工装将次边节型钢梁(27)滑移至待安装的位置后，通过塔吊将次边节型钢梁(27)吊起临时放置于型钢梁连接件(30)上，次边节型钢梁(27)的工字钢翼板(10)搁置于型钢梁连接件(30)的凹槽(33)内，在边节型钢梁(26)与次边节型钢梁(27)之间安装夹固连接板(28)，并通过高强螺栓(29)进行紧固；
步骤九、依次进行各节型钢梁安装：次边节型钢梁(27)安装完成后，在其底部焊接型钢梁连接件(30)，依次通过滑移工装将待安装型钢梁(31)滑移至安装位置，按照次边节型钢梁(27)同样的安装方式进行后序安装，直到所有节型钢梁安装完成；
步骤十、拆除型钢梁连接件：在大跨度大截面型钢梁整体全部拼装完成后，将型钢梁连接件(30)进行割除，依次进行后序的上部结构施工。
2.根据权利要求1所述的大跨度大截面型钢梁施工方法，其特征在于：所述地平钢板(1)为整体结构放置于地面上，所述胎架底板(2)、胎架竖板(3)、胎架顶板(4)三者形成工字结构；所述搁置连板(5)端部垂直连接槽型夹板(6)，所述槽型夹板(6)垂直于地平钢板(1)。
3.根据权利要求1所述的大跨度大截面型钢梁施工方法，其特征在于：所述滑移工装包括承重结构、滑动结构、轨道结构、吊装结构；所述滑移工装的承重结构包括承重三角架(12)、承重横梁(13)、水平联杆(14)，所述承重三角架(12)为两排人字型单架，相邻两人字型单架底部之间设置水平联杆(14)，相邻两人字型单架顶部连接设置承重横梁(13)。
4.根据权利要求3所述的大跨度大截面型钢梁施工方法，其特征在于：所述滑移工装的滑动结构包括承重三角架(12)、小车固定端(15)、承重小车(16)，所述承重三角架(12)底端安装小车固定端(15)，所述小车固定端(15)上可转动的设置承重小车(16)，所述承重小车(16)为钢轮结构。
5.根据权利要求4所述的大跨度大截面型钢梁施工方法，其特征在于：滑移工装的轨道结构包括承重小车(16)、滑轨(17)、滑轨联杆(18)、滑轨侧板(19)、滑轨底板(20)、滑槽(21)，所述滑轨(17)设置有两条，且两条滑轨(17)并列平行，平行设置的两滑轨(17)中间设置多根滑轨联杆(18)进行联接，所述滑轨(17)由滑轨底板(20)及位于滑轨底板(20)两侧的两滑轨侧板(19)连接形成滑槽结构，滑槽(21)位于滑轨底板(20)的上方，所述承重小车(16)沿滑槽(21)进行转动。
6.根据权利要求3所述的大跨度大截面型钢梁施工方法，其特征在于：所述滑移工装的吊装结构包括承重横梁(13)、手动葫芦(22)、钢丝绳(23)、吊耳(24)，所述手动葫芦(22)吊挂于承重横梁(13)上，工字钢翼板(10)上连接吊耳(24)，所述吊耳(24)通过钢丝绳(23)与手动葫芦(22)相连。
7.根据权利要求1所述的大跨度大截面型钢梁施工方法，其特征在于：型钢梁连接件(30)为半边实心半边带槽的大尺寸厚钢板结构，所述型钢梁连接件(30)包括凹槽限位侧壁(32)、凹槽(33)、连接件芯板(34)。
8.一种大跨度大截面型钢梁，其特征在于：通过权利要求1-7任一项所述的大跨度大截面型钢梁施工方法获得。
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