CN115627935A - 一种管桁架式屋面结构形式双拼跳仓式建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及冶金工业的钢结构建造技术领域，具体是一种管桁架式屋面结构形式的双拼跳仓式建造方法；包括步骤1、屋面桁架系统地面拼装；步骤2、第一组屋面桁架系统吊装；步骤3、第二组屋面桁架系统吊装；步骤4、第一组与第二组屋面桁架系统构件填充吊装、步骤5、重复步骤1到4、步骤6、屋面系统吊装完成。本发明所提出的管桁架式屋面结构形式双拼跳仓法安装方法，采用地面模块化拼装、跳仓法空中吊装的方式进行，如此可以极大的缩短安装工期，减少高空作业施工，有效的提高了施工质量，降低了高空作业安全风险。

Description

一种管桁架式屋面结构形式双拼跳仓式建造方法

技术领域

本发明涉及冶金工业的钢结构建造技术领域，具体是一种管桁架式屋面结构形式的双拼跳仓式建造方法。

背景技术

某钢厂的厂房屋面为管桁架结构，分别由垂撑、隅撑、水平撑、檩条、拉杆、C型钢、方钢等小件组成，一榀完整屋面由60余种规格型号的型材组成，按照常规屋面施工工艺，先安装屋架，再在高空组装屋面次构件，如此的建造方法存在工效低下且作业过程中的人员安全也得不到保障。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提出一种结合项目工期及安全性的跳仓式作业方法，其能够极大地缩短安装工期、减少高空作业施工量。

为了达到上述目的，本发明是这样实现的：

一种管桁架式屋面结构形式双拼跳仓式建造方法，包括

步骤1、屋面桁架系统地面拼装；

步骤2、第一组屋面桁架系统吊装；

步骤3、第二组屋面桁架系统吊装；

步骤4、第一组与第二组屋面桁架系统构件填充吊装；

步骤5、重复步骤1到4；

步骤6、屋面系统吊装完成；

其中，

步骤1中，根据轧钢区屋面梁、高跨屋面梁的顶标高、长度、最大重量选择合适且满足吊装要求的吊车、钢丝绳；

步骤2、屋面桁架组装；

步骤2.1、钢结构屋面梁安装前，能够形成刚性体系单元内的柱、上柱间支撑、下柱间支撑、水平系杆先安装完成，并确保连接可靠；

步骤2.2、钢柱杯口内的灌浆作业同步完成；

步骤2.3、吊装区域设置警戒线，挂设警戒牌；

步骤2.4、搭设拼装平台；

步骤2.4.1、拼装平台的技术要求；

1）拼装平台采用钢结构搭设而成，钢结构的连接处采用焊接连接；

2）拼装平台底板下的场地须平整、夯实，并铺设路基箱或枕木，使其具有足够的承载力和稳定性，在组装焊接过程中拼装平台不得发生沉降或倾斜现象；

3）拼装平台放置时应测量标高，保证各个拼装平台的上顶面在组装焊接过程中保持水平，水平度应采用水平仪进行测量；

步骤2.5、屋面系统的地面组装作业；

步骤2.5.1、屋面桁架系统拼装：

将两榀桁架置于拼装平台上，调整好桁架间距、垂直度、直线度，接着依次进行屋面檩条、隅撑、水平撑和拉杆、次构件的安装，使两榀桁架形成一个稳定的整体；

步骤2.5.2、用于填充屋面系统的屋面檩条系统的拼装；

将两根檩条置于拼装平台上，测量檩条的间距、垂直度和直线度，接着依次进行屋面水平撑和拉杆、次构件安装，使两根檩条形成一个稳定的整体；

步骤3、屋面系统吊装；

1）屋面整体吊装时，安全网、安全绳及临时栏杆及其他安全设施应先行就位，在吊装前设在屋面梁下方与上方，屋面整体吊装时同时就位；

2）靠近屋面梁梁固定端，设置钢挂篮，为施工人员紧固螺栓和焊接施工操作提供操作平台；

3）吊装过程中在屋面组拼好的构件，西北、东北、西南、东南四个方向各设置一道遛绳，每道遛绳由俩人负责收放，通过起重指挥统一指挥四根遛绳的松紧来控制屋面整体起吊过程中的稳定和水平；

4）吊装时缓慢起吊，在桁架系统即将离开地面时，停顿半分钟然后继续起吊，到距离地面 100cm 时，观察屋面梁、吊车和吊具，确认无异样情况后继续起吊到安装位置固定，用临时固定钢丝绳矫正桁架系统的垂直度和侧挠到规范允许偏差范围内固定牢固，然后按照设计图纸要求完全固定好后，松开吊钩安装下一组榀桁架屋面；

5）屋面梁和托梁采用普通螺栓加焊接的连接方法，在安装时应用螺栓固定并紧固，待屋面檩条及支撑安装完后调整其屋面梁翼板的错边量，并点焊牢固，按单元进行调整、焊接；

6）屋面桁架系统吊装稳定性验算；

7）重复步骤6，对其他屋面桁架系统进行验算。

本发明所提出的管桁架式屋面结构形式双拼跳仓法安装方法，采用地面模块化拼装、跳仓法空中吊装的方式进行，如此可以极大的缩短安装工期，减少高空作业施工，有效的提高了施工质量，降低了高空作业安全风险。

附图说明

图1为拼装平台放置时须测量标高。

图2为兜吊示意图。

图3为吊点受力示意图。

图4为弯矩示意图。

图5为梁截面示意图。

图6为实施例所示跳仓过程示意图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明。

某钢厂的厂房屋面为管桁架结构，分别由垂撑、隅撑、水平撑、檩条、拉杆、C型钢、方钢等小件组成，一榀完整屋面由60余种规格型号的型材组成，按照常规屋面施工工艺，先安装屋架，再在高空组装屋面次构件，工效低、安全得到不保障。

本实施例提出一种管桁架式屋面结构形式双拼跳仓法安装方法可以充分解决上述问题，结合项目工期及安全性，对两片屋面梁在地面形成模块化工装，对次构件进行整体拼装组合吊装，同时，整体拼装好的屋架下方满铺安全网，吊装顺序采用跳仓法，最后两榀屋架中间进行小件补仓安装，极大的缩短了安装工期，减少高空作业施工量，

具体过程如下：

一、吊车及钢丝绳选型

轧钢区屋面梁顶标高为38.1米，长42.71米，最大重量17.21吨；高跨屋面梁顶标高为54.1米，长42.71米，最大重量9.05t，采用徐工QUY280型履带式起重机进行跨外吊装，主臂长60米，塔臂长36米，额定起重量21.3吨，作业半径32米。满足要求。

轧钢区屋面最重为17.21t，钢丝绳验算时统一按17.21吨进行验算，采用2根Φ34.5（公称抗拉强度185kg/mm²，破断张力825KN）钢丝绳，两点起吊，钢丝绳夹角60°。

[Fg]=sin60°*αFg/K=

×0.82×2×825/6=195KN＞G=17.21×10=172.1KN,满足要求。

二、屋面桁架组装

钢结构屋面梁安装前，可形成刚性体系单元内的柱、上柱间支撑、下柱间支撑、水平系杆需先安装完成，连接可靠；钢柱杯口内灌浆完成。吊装区域设置警戒线，挂设警戒牌。

1、拼装平台的技术要求

1)连接处须焊接牢固，焊缝长度不小于200mm，高度不小于6mm。

2) 拼装平台底板下的场地须平整、夯实，并铺设路基箱（或枕木），具有足够的承载力和稳定性，在组装焊接过程中拼装平台不得发生沉降或倾斜现象。

3) 拼装平台放置时须测量标高，保证几个拼装平台的上顶面在组装焊接过程中，保持水平。水平度可采用水平仪进行测量，如图1所示：

2、屋面系统地面组装

（1）屋面桁架系统拼装

将两榀桁架置于拼装平台上，调整好桁架间距、垂直度和直线度等，接着依次进行屋面檩条、隅撑、水平撑和拉杆等次构件安装，使两榀桁架形成一个稳定的整体。

（2）屋面檩条系统拼装（用于填充2-3之间的屋面系统）

将两根檩条置于拼装平台上，檩条的间距、垂直度和直线度等，接着依次进行屋面水平撑和拉杆等次构件安装，使两根檩条形成一个稳定的整体。

3、屋面系统吊装

1）屋面整体吊装时，安全网、安全绳及临时栏杆等安全设施，在吊装前设在屋面梁下方与上方，屋面整体吊装时同时就位。

2）靠近屋面梁梁固定端，设置钢挂篮，为施工人员紧固螺栓和焊接施工操作提供操作平台。

3）吊装过程中在屋面组拼好的构件，西北、东北、西南、东南四个方向各设置一道遛绳，每道遛绳由俩人负责收放，通过起重指挥统一指挥四根遛绳的松紧来控制屋面整体起吊过程中的稳定和水平。

4）吊装时应缓慢起吊，在桁架系统即将离开地面时，停顿半分钟然后继续起吊，到距离地面 100cm 时，观察屋面梁、吊车和吊具，确认无异样情况后继续起吊到安装位置固定，用临时固定钢丝绳矫正桁架系统的垂直度和侧挠到规范允许偏差范围内固定牢固，然后按照设计图纸要求完全固定好后，松开吊钩安装下一组榀桁架屋面。

5）屋面梁和托梁采用普通螺栓加焊接的连接方法，在安装时应用螺栓固定并紧固，待屋面檩条及支撑安装完后调整其屋面梁翼板的错边量，并点焊牢固，按单元进行调整、焊接。

6）屋面桁架系统吊装稳定性验算

以最重屋面桁架系统为例，采用兜吊，具体吊点布置如图2：

两处吊点相距14米，距跨中都为7米，在吊装过程中可视为双支座两端外伸梁，两个吊点位置即为两个支座点，受力体系为（如图3）：

取最重的屋面桁架系统进行计算，q=G/(L+2a)=152530N/38.3m=398.25N/m

其中，L=14m， a=12.15m，做出弯矩图（如图4）：

可得出弯矩最大处位于梁的中心位置，最大弯矩Mmax=157105.6N*m

梁中截面为（如图5）：

经计算可得桁架系统中截面惯性距为Ix=0.032m4

弯距作用应力σ=Mmax×(H/2)/ Ix=5.47Mpa

屋面桁架系统采用Q345-B材料最大许用应力［σ］=345MPa

经力学计算：σ=5.47Mpa远小于［σ］，所以屋面桁架系统在吊装过程中自身结构相对稳定。

Claims (1)

1.一种管桁架式屋面结构形式双拼跳仓式建造方法，其特征是：包括

步骤1、屋面桁架系统地面拼装；

步骤2、第一组屋面桁架系统吊装；

步骤3、第二组屋面桁架系统吊装；

步骤4、第一组与第二组屋面桁架系统构件填充吊装；

步骤5、重复步骤1到4；

步骤6、屋面系统吊装完成；

其中，

步骤1中，根据轧钢区屋面梁、高跨屋面梁的顶标高、长度、最大重量选择合适且满足吊装要求的吊车、钢丝绳；

步骤2、屋面桁架组装；

步骤2.1、钢结构屋面梁安装前，能够形成刚性体系单元内的柱、上柱间支撑、下柱间支撑、水平系杆先安装完成，并确保连接可靠；

步骤2.2、钢柱杯口内的灌浆作业同步完成；

步骤2.3、吊装区域设置警戒线，挂设警戒牌；

步骤2.4、搭设拼装平台；

步骤2.4.1、拼装平台的技术要求；

1）拼装平台采用钢结构搭设而成，钢结构的连接处采用焊接连接；

2）拼装平台底板下的场地须平整、夯实，并铺设路基箱或枕木，使其具有足够的承载力和稳定性，在组装焊接过程中拼装平台不得发生沉降或倾斜现象；

3）拼装平台放置时应测量标高，保证各个拼装平台的上顶面在组装焊接过程中保持水平，水平度应采用水平仪进行测量；

步骤2.5、屋面系统的地面组装作业；

步骤2.5.1、屋面桁架系统拼装：

将两榀桁架置于拼装平台上，调整好桁架间距、垂直度、直线度，接着依次进行屋面檩条、隅撑、水平撑和拉杆、次构件的安装，使两榀桁架形成一个稳定的整体；

步骤2.5.2、用于填充屋面系统的屋面檩条系统的拼装；

将两根檩条置于拼装平台上，测量檩条的间距、垂直度和直线度，接着依次进行屋面水平撑和拉杆、次构件安装，使两根檩条形成一个稳定的整体；

步骤3、屋面系统吊装；

1）屋面整体吊装时，安全网、安全绳及临时栏杆及其他安全设施应先行就位，在吊装前设在屋面梁下方与上方，屋面整体吊装时同时就位；

2）靠近屋面梁梁固定端，设置钢挂篮，为施工人员紧固螺栓和焊接施工操作提供操作平台；

3）吊装过程中在屋面组拼好的构件，西北、东北、西南、东南四个方向各设置一道遛绳，每道遛绳由俩人负责收放，通过起重指挥统一指挥四根遛绳的松紧来控制屋面整体起吊过程中的稳定和水平；

4）吊装时缓慢起吊，在桁架系统即将离开地面时，停顿半分钟然后继续起吊，到距离地面 100cm 时，观察屋面梁、吊车和吊具，确认无异样情况后继续起吊到安装位置固定，用临时固定钢丝绳矫正桁架系统的垂直度和侧挠到规范允许偏差范围内固定牢固，然后按照设计图纸要求完全固定好后，松开吊钩安装下一组榀桁架屋面；

5）屋面梁和托梁采用普通螺栓加焊接的连接方法，在安装时应用螺栓固定并紧固，待屋面檩条及支撑安装完后调整其屋面梁翼板的错边量，并点焊牢固，按单元进行调整、焊接；

6）屋面桁架系统吊装稳定性验算；

7）重复步骤6，对其他屋面桁架系统进行验算。

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