CN116044179A - 一种用于大跨度拱形管桁架安装的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑施工技术领域，提出了一种用于大跨度拱形管桁架安装的施工方法，拱形管桁架包括若干榀主桁架和若干个连接所述主桁架的次桁架，所述次桁架垂直于所述主桁架，包括以下步骤：S1、分组：将拱形管桁架沿着次桁架的长度方向分为N组；S2、布置；S3、初步拼装：分段的主桁架拼装焊接合拢，形成拱顶；S4、校正连接：将拱顶对齐连接形成主拱架；S5、提升：提升主拱架；S6、续拼：在提升后的主拱架的两侧分别拼装焊接其两侧的主桁架段，并拼装焊接侧边次桁架；S7、重复步骤S5和S6，直至完成每组的拼装焊接；S8、N组主拱架同步提升完成后，相邻组拼装焊接。解决了现有技术中作业人员在高中进行焊接作业，动作受限制，焊接质量低的问题。

Description

一种用于大跨度拱形管桁架安装的施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体的，涉及一种用于大跨度拱形管桁架安装的施工方法。

背景技术

桁架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力。拱形管桁架结构是一种常见的大跨空间结构体系，与网架结构相比桁架的设计、制作、安装都比较简单，但对节点焊缝有一定的质量要求。拱形管桁架结构是利用钢管的优越受力性能和美观的外部造型构成独特的结构体系，满足钢结构的最新设计观念，集中使用材料、承重与稳定作用的构件组合以发挥空间作用，拱形管桁架结构相对于网架结构的最大特点是桁架本身是立体的平面外刚度大，自成一稳定体系，有利于吊装，空间作业少。相对网架结构杆件要少很多，结构简单大方。所以，大跨度拱形管桁架结构形式被广泛应用于电力、钢铁、石化等行业的料场封闭改造项目中。

现有技术中，通常采用原位吊装法对拱形管桁架结构进行安装，具体的为在每品桁架安装位置的正下方设塔架，塔架数量、位置和高度与桁架拼装时的分段情况相对应，用吊车将拼装好的各段桁架按顺序吊装且一次到位，之后进行高空组对焊接工作；在这个过程中，拱形管桁架结构的焊接位置极多，焊接量十分大；且作业人员在高中进行焊接作业，动作受限制，焊接质量也无法得到保证，在检测后，需要进行补焊的点位较多，影响施工的效率，且在高中焊接的作业人员也有很大的作业风险。

发明内容

本发明提出一种用于大跨度拱形管桁架安装的施工方法，解决了相关技术中作业人员在高中进行焊接作业，动作受限制，焊接质量低的问题。

本发明的技术方案如下：

一种用于大跨度拱形管桁架安装的施工方法，拱形管桁架包括若干榀主桁架和若干个连接所述主桁架的次桁架，所述次桁架垂直于所述主桁架，包括以下步骤：

S1、分组：将拱形管桁架沿着次桁架的长度方向分为N组，每组包括至少3榀主桁架，每个所述主桁架分为2M段；

S2、布置：在地面上设置预制区，并在预制区安置预制台；

S3、初步拼装：在吊装位置将3榀主桁架的第M段及第M+1段进行拼装焊接合拢，形成3个拱顶，3个拱顶分别为第一拱顶、第二拱顶和第三拱顶；

S4、校正连接：将其中第一拱顶和第二拱顶进行校正对齐，在两个拱顶的中线上连接顶部次桁架，安装后，再将两个拱顶的两边均通过侧边次桁架焊接连接；然后将第三拱顶与连接好的第一拱顶或第二拱顶进行校正对齐，在将第三拱顶和第二拱顶的中线上连接顶部次桁架，安装后，再将第三拱顶和第二拱顶的两边均通过侧边次桁架焊接连接，形成主拱架；

S5、提升：将步骤S4中形成的主拱架的端部分别设置提升塔架，在主拱架的下端设置水平拉索，然后提升塔架同步提升；

S6、续拼：在提升后的主拱架的两侧分别拼装焊接3榀主桁架第M-1段及第M+2段，并拼装焊接侧边次桁架，完成后，在端部设置水平拉索；

S7、重复步骤S5和步骤S6，直至完成每组的拼装焊接；

S8、N组拱形管桁架同步提升完成后，高空拼装相邻组之间的次桁架并焊接。

在所述步骤S3中，拱顶形成后，放置在临时支座上，在所述步骤S5中，进行提升塔架同步提升前，拆除所述临时支座。

在所述步骤S5中，所述提升塔架上设置有缆风绳，所述缆风绳设置有若干个。

一种用于大跨度拱形管桁架安装的施工方法，拱形管桁架包括若干榀主桁架和若干个连接所述主桁架的次桁架，所述次桁架垂直于所述主桁架，包括以下步骤：

S1、分组：将拱形管桁架沿着次桁架的长度方向分为N组，每组包括至少3榀主桁架，每个所述主桁架分为2M段；

S2、布置：在地面上设置预制区，并在预制区安置预制台；

S3、初步拼装：在吊装位置将3榀主桁架的第M段及第M+1段进行拼装焊接合拢，形成3个拱顶，3个拱顶分别为第一拱顶、第二拱顶和第三拱顶；

S4、校正支撑：将3个拱顶进行校正对齐，在拱顶的两端分别设置提升塔架，提升塔架通过提升量与拱顶的上端连接，在拱顶的两端下侧设置水平拉索进行连接；

S5、连接并提升：在相邻的对齐的拱顶之间依次拼装焊接顶部次桁架及侧边次桁架，形成主拱架，然后提升塔架同步提升；

S6、续拼：在提升后的主拱架的两侧分别拼装焊接3榀主桁架第M-1段及第M+2段，并拼装焊接侧边次桁架，完成后，在端部设置水平拉索；

S7、重复步骤S5和步骤S6，直至完成每组的拼装焊接；

S8、N组拱形管桁架同步提升完成后，高空拼装相邻组之间的次桁架并焊接。

本发明的工作原理及有益效果为：

1、本发明中在每次提升前，通过设置水平拉索将待提升的主拱架约束成为相对稳定的结构体系，有效的控制了桁架形变。

2、本发明中是一种张弦结构，在保证充分发挥拉索的抗拉性能的同时，由于引进了具有抗压和抗弯能力的桁架，而使结构整体的刚度和稳定性大为增强。对该结构中的拉索施加一定的预拉力，这既可使拉索具有适当的初始绷紧度，也可对拉索与桁架之间的受力比例进行必要调整；既充分发挥了拉索的抗拉能力，又调整了桁架的内力分布，使桁架的内力分布趋于均匀。

3、本发明将现有技术中的每榀主桁架分段吊装在安装位置，在高空进行拼装焊接作业，然后再吊装每榀桁架之间的次桁架进行高空拼装焊接的工作流程，转变为：将结构整体分组后，在地面对应位置进行作业，每组多榀桁架的中部分段的拼装焊接并进行次桁架的拼装焊接，然后提升后，在两侧继续拼装焊接，进行循环的拼装吊装；每组拼装吊装到指定位置后，相邻组之间进行高中拼装焊接，仅有少量高空作业位置，将高中作业变为低空作业，拼装焊接效率大大提高，安装工期短，且焊接的质量也得到了保证。

4、本发明将现有技术中高空检查焊点补焊等工作也转化为了低空的检查焊点和补焊的工作；人员的安全得到了保障。

5、本发明由于结构整体在对接过程中始终在较低的标高处拼装；便于使用机械化焊接作业，从而使焊接质量和装配精度及检测精度上更容易得到保证，焊接后的喷漆等过程质量把控也更加便捷，而现有技术中分段吊装由于高空作业，无论构件拼装精度，还是焊接劳动力及测控精度上都难以得到有效保障。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为现有技术分段吊装结构主视图；

图2为本发明结构整体示意图；

图3为本发明中的一榀主桁架分段结构整体示意图；

图4为本发明主桁架与拉索的链接结构图；

图5为本发明实施例1拼装第4段及第5段主桁架结构示意图；

图6为本发明实施例1拼装第3段及第6段主桁架结构示意图；

图7为本发明实施例1拼装第2段及第7段主桁架结构示意图；

图8为本发明实施例1第一拱顶和第二拱顶连接俯视示意图；

图9为本发明实施例1中5榀的主拱架的俯视图；

图中：1、主桁架，2、次桁架。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本发明保护的范围。

实施例1

如图1~图9所示，本实施例提出了一种用于大跨度拱形管桁架安装的施工方法，具体的，以拱形管桁架包括15榀主桁架和7个连接所述主桁架的次桁架；

S1、分组：将拱形管桁架沿着次桁架的长度方向分为3组，每组包括5榀主桁架，即第1榀至第5榀为一组，第6榀至第10榀为一组，第11榀至第15榀为一组，每榀所述主桁架分为8段；

S2、布置：在地面上设置预制区，并在预制区安置预制台；预制区对应有3个，将3组拱形管桁架所需的弦杆及腹杆分别放置在不同的预制区，然后进行组装焊接，形成主桁架段和次桁架段，其中主桁架段按照每段分批放置，便于进行后续的拿取和组装；

S3、初步拼装：将每组5榀主桁架的第4段及第5段转移到设计好的安装位置的正下方的吊装位置进行拼装焊接合拢，形成5个拱顶，5个拱顶分别为第一拱顶、第二拱顶、第三拱顶、第四拱顶和第五拱顶；

S4、校正支撑：将5个拱顶进行校正对齐，在拱顶的两端（第4段的外端及第5段的外端）分别设置提升塔架，提升塔架通过提升梁与拱顶的上端的上吊点连接，在拱顶的两端下侧的下吊点设置水平拉索进行连接；

S5、连接并提升：在相邻的对齐的拱顶之间先将顶部次桁架安装在第一拱顶与第二拱顶之间，并拼装焊接；然后将第一拱顶与第二拱顶两端分别拼装侧边次桁架并焊接，使得第一拱顶和第二拱顶通过3个次桁架进行稳固连接；然后再将第二拱顶与第三拱顶的顶部次桁架及侧边次桁架依次连接，使得第三拱顶与第一拱顶和第二拱顶连接成一个整体，重复操作，直至将5个拱顶连接成一个整体，形成一个5榀的主拱架，然后提升塔架同步提升，提升高度最低为主桁架第3段（第6段）的高度；

S6、续拼：在提升后的主拱架的两侧分别拼装焊接5榀主桁架的第3段及第6段，并拼装焊接5榀主桁架之间的侧边次桁架，完成后，在端部（第3段的外端及第6段的外端）的下吊点设置水平拉索；在端部设置提升塔架，拆除步骤5中第4段及第5段外端的提升塔架，然后第3段及第6段外端的提升塔架同步提升，提升高度最低为主桁架第2段（第7段）的高度，若干个提升塔架上设置缆风绳；

S7、重复步骤S5和步骤S6，就是将拼接上第3段和第6段的主桁架并在两端设置水平拉索直至完成每组的拼装焊接；在拼装完成的每组主拱架上的每榀主桁架上设置竖向拉索，竖向拉索和水平拉索形成交叉网格结构，使得主拱架稳固；此时，3组主拱架分别拼装完成，吊起在相应的安装部位；

S8、3组主拱架同步提升完成后，高空拼装相邻组之间的次桁架并焊接，然后将整个桁架结构进行封边。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于大跨度拱形管桁架安装的施工方法，拱形管桁架包括若干榀主桁架和若干个连接所述主桁架的次桁架，所述次桁架垂直于所述主桁架，其特征在于，包括以下步骤：

S1、分组：将拱形管桁架沿着次桁架的长度方向分为N组，每组包括至少3榀主桁架，每个所述主桁架分为2M段；

S2、布置：在地面上设置预制区，并在预制区安置预制台；

S3、初步拼装：在吊装位置将3榀主桁架的第M段及第M+1段进行拼装焊接合拢，形成3个拱顶，3个拱顶分别为第一拱顶、第二拱顶和第三拱顶；

S4、校正连接：将其中第一拱顶和第二拱顶进行校正对齐，在两个拱顶的中线上连接顶部次桁架，安装后，再将两个拱顶的两边均通过侧边次桁架焊接连接；然后将第三拱顶与连接好的第一拱顶或第二拱顶进行校正对齐，在将第三拱顶和第二拱顶的中线上连接顶部次桁架，安装后，再将第三拱顶和第二拱顶的两边均通过侧边次桁架焊接连接，形成主拱架；

S5、提升：将步骤S4中形成的主拱架的端部分别设置提升塔架，在主拱架的下端设置水平拉索，然后提升塔架同步提升；

S6、续拼：在提升后的主拱架的两侧分别拼装焊接3榀主桁架第M-1段及第M+2段，并拼装焊接侧边次桁架，完成后，在端部设置水平拉索；

S7、重复步骤S5和步骤S6，直至完成每组的拼装焊接；

S8、N组拱形管桁架同步提升完成后，高空拼装相邻组之间的次桁架并焊接。

2.根据权利要求1所述的一种用于大跨度拱形管桁架安装的施工方法，其特征在于，在所述步骤S3中，拱顶形成后，放置在临时支座上，在所述步骤S5中，进行提升塔架同步提升前，拆除所述临时支座。

3.根据权利要求2所述的一种用于大跨度拱形管桁架安装的施工方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述提升塔架上设置有缆风绳，所述缆风绳设置有若干个。

4.根据权利要求1所述的一种用于大跨度拱形管桁架安装的施工方法，其特征在于，在所述步骤S3之后，为以下步骤：

S4、校正支撑：将3个拱顶进行校正对齐，在拱顶的两端分别设置提升塔架，提升塔架通过提升量与拱顶的上端连接，在拱顶的两端下侧设置水平拉索进行连接；

S5、连接并提升：在相邻的对齐的拱顶之间依次拼装焊接顶部次桁架及侧边次桁架，形成主拱架，然后提升塔架同步提升；

S6、续拼：在提升后的主拱架的两侧分别拼装焊接3榀主桁架第M-1段及第M+2段，并拼装焊接侧边次桁架，完成后，在端部设置水平拉索；

S7、重复步骤S5和步骤S6，直至完成每组的拼装焊接；

S8、N组拱形管桁架同步提升完成后，高空拼装相邻组之间的次桁架并焊接。

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