CN116104187A - 一种大倾角斜连体钢结构施工方法 - Google Patents

一种大倾角斜连体钢结构施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及建筑结构技术领域，公开了一种大倾角斜连体钢结构施工方法。大倾角斜连体钢结构的施工涉及塔楼结构、大倾角斜连体结构、裙房结构、临时支撑架，所述大倾角斜连体结构包括斜连体底部斜梁、斜连体楼层结构和斜连体顶部斜梁。本发明中，先开始安装塔楼结构和临时支撑架，然后开始安装大倾角斜连体结构，安装过程中保持塔楼结构和斜连体底部斜梁领先斜连体楼层结构至少一层，斜连体顶部斜梁随着斜连体楼层结构依次安装，最后安装裙房结构。区别于常规格构式单榀支撑架，本发明临时支撑架采用钢柱‑钢梁‑斜撑结构体系并随主体结构逐步安装，钢柱、钢梁、斜撑间均为螺栓连接，装配率达90％，大大提高了支撑体系的装拆效率。

Description

一种大倾角斜连体钢结构施工方法
技术领域
本发明涉及建筑结构技术领域，特别涉及一种大倾角斜连体钢结构施工方法。
背景技术
基于建筑形式的多样性发展和单体建筑使用功能的多元化需求，为提高不同建筑单体的使用效率，越来越多的工程在单体建筑间设置高空连廊，这也是高层建筑结构的一种特殊类型--连体钢结构。斜连体钢结构是连体钢结构的一种特殊形式，其结构形式的复杂性对现场施工提出了新的要求和挑战。
目前，斜连体钢结构的施工大部分采用整体吊装或提升的方案，但是此种方案比较有局限性，主要体现在三方面：
1.对于倾角大的斜连体结构，整体吊装或提升过程中斜连体受力不均衡，会发生较大的偏载，安全度较低；
2.对于体量大的连体结构，受限于目前吊装机械，整体高空吊装方案难以实现；而提升方案单个提升点反力过大，需要对提升架反力结构进行的加固，经济性较低；
3.对于整体性差的连体结构，由于连体结构自身整体性和稳定性差，整体吊装或提升过程中连体结构会发生较大应力和变形，存在安全隐患。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种大倾角斜连体钢结构施工方法，适用于大倾角、大体量、整体性差的连体钢结构的施工方案，适用面比较广，安全度显著提高。
为实现上述目的，本发明提供了一种大倾角斜连体钢结构施工方法，包括：
S1：安装塔楼结构的底部楼层和临时支撑架；
S2：安装大倾角斜连体结构，同时继续安装塔楼结构及临时支撑架，步骤如下：
S2-1：安装斜连体底部斜梁：利用已安装的临时支撑架安装斜连体底部斜梁，斜连体底部斜梁从最低处开始向高处安装，并保证继续安装的临时支撑架的安装进度与斜连体底部斜梁安装进度相对应；
S2-2：安装斜连体楼层结构：待斜连体底部斜梁领先斜连体楼层结构2层时开始安装斜连体楼层结构，同时继续安装斜连体底部斜梁，安装过程中始终保持斜连体底部斜梁领先斜连体楼层结构至少一层，直至斜连体底部斜梁连通；
S2-3：安装斜连体顶部斜梁：待底部斜连体楼层结构安装到顶时开始安装斜连体顶部斜梁，斜连体顶部斜梁随斜连体楼层结构由低到高依次安装，直至斜连体顶部斜梁连通。
在实施S2-1,S2-2,S2-3的同时，继续安装塔楼结构及临时支撑架；
S3：待塔楼结构和大倾角斜连体结构安装完成后，拆除临时支撑架；
S4：安装裙房结构；
其中，大倾角定义为不小于35度的倾角。
优选的，所述塔楼结构在安装过程中至少高于斜连体楼层结构一层至塔楼结构完成封顶。
优选的，所述大倾角斜连体钢结构对应的各临时支撑架同时拆除。
优选的，所述大倾角斜连体结构的斜连体底部斜梁、斜连体楼层结构和斜连体顶部斜梁的安装顺序为从低至高。
优选的，所述塔楼结构、大倾角斜连体结构与临时支撑架相互交叉作业。
优选的，所述临时支撑架与斜连体结构的吊装分段、临时支撑架的下部结构的布置进行对应设置。
优选的，所述临时支撑架为钢柱-钢梁-斜撑结构，所述钢柱的底部生根安装于下部结构上方，所述钢柱的顶部与斜连体底部斜梁进行安装连接。
与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：
本发明所述施工方法区别于常规连体结构整体吊装或提升思路，结合项目特点采用临时支撑架+分块安装的思路，安全度大大提高；支撑体系创新，区别于常规格构式临时支撑架体系，本发明中临时支撑架结合项目特点选用钢柱-钢梁-斜撑结构体系且随结构逐步安装，大大提高了措施材料的使用效率，经济效益明显；本发明临时支撑架钢柱、钢梁、斜撑间节点均为螺栓连接，装配率达90％。大大提高了支撑体系的安装及拆卸的效率，缩短了工期。
附图说明
图1是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法的流程图；
图2是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法修建的结构俯视图；
图3是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法修建的结构三维轴测图；
图4是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法的塔楼结构三维轴测图；
图5是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法的临时支撑架三维轴测图；
图6是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法的斜连体结构立面图；
图7是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法的安装步骤C1示意图；
图8是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法的安装步骤C2示意图；
图9是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法的安装步骤C3示意图；
图10是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法的安装步骤C4示意图；
图11是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法的安装步骤C5示意图；
图12是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法的安装步骤C6示意图；
图13是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法的安装步骤C7示意图；
图14是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法的安装步骤C8示意图；
图15是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法的安装步骤C9示意图；
图16是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法的安装步骤C10示意图；
图17是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法的安装步骤C11示意图；
图18是本发明提供的一种大倾角斜连体钢结构施工方法的临时支撑架钢柱顶部特殊卡槽节点示意图；
附图标记：
1、塔楼结构：11、第一塔楼；12、第二塔楼；13、第三塔楼；2、大倾角斜连体结构：21、第一斜连体；22、第二斜连体；23、第三斜连体；24、斜连体底部斜梁；25、斜连体楼层结构；26、斜连体顶部斜梁；3、临时支撑架：31、第一临时支撑架；32、第二临时支撑架；33、第三临时支撑架；4、裙房结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明提供了一种大倾角斜连体钢结构施工方法，如图1所示，包括：
S1：安装塔楼结构的底部楼层和临时支撑架；
S2：安装大倾角斜连体结构，同时继续安装塔楼结构及临时支撑架，步骤如下：
S2-1：安装斜连体底部斜梁：利用已安装的临时支撑架安装斜连体底部斜梁，斜连体底部斜梁从最低处开始向高处安装，并保证继续安装的临时支撑架的安装进度与斜连体底部斜梁安装进度相对应；
S2-2：安装斜连体楼层结构：待斜连体底部斜梁领先斜连体楼层结构2层时开始安装斜连体楼层结构，同时继续安装斜连体底部斜梁，安装过程中始终保持斜连体底部斜梁领先斜连体楼层结构至少一层，直至斜连体底部斜梁连通；
S2-3：安装斜连体顶部斜梁：待底部斜连体楼层结构安装到顶时开始安装斜连体顶部斜梁，斜连体顶部斜梁随斜连体楼层结构由低到高依次安装，直至斜连体顶部斜梁连通。
在实施S2-1,S2-2,S2-3的同时，继续安装塔楼结构及临时支撑架；
S3：待塔楼结构和大倾角斜连体结构安装完成后，拆除临时支撑架；
S4：安装裙房结构；
其中，大倾角定义为不小于35度的倾角。
所述塔楼结构在安装过程中至少高于斜连体楼层结构一层至塔楼结构完成封顶。
所述大倾角斜连体钢结构对应的各临时支撑架同时拆除。
所述大倾角斜连体结构的斜连体底部斜梁、斜连体楼层结构和斜连体顶部斜梁的安装顺序为从低至高。
所述塔楼结构、大倾角斜连体结构与临时支撑架相互交叉作业。
所述临时支撑架与斜连体结构的吊装分段、临时支撑架的下部结构的布置进行对应设置。
所述临时支撑架为钢柱-钢梁-斜撑结构，所述钢柱的底部生根安装于下部结构上方，所述钢柱的顶部与斜连体底部斜梁进行安装连接。
本实施例中，一种大倾角斜连体钢结构施工方法，涉及三个塔楼结构(11、12、13)、三个大倾角斜连体结构(21、22、23)、裙房结构4、三组临时支撑架(31、32、33)，三个大倾角斜连体结构两端分别与三个塔楼结构相连，组成三面N字形结构。大倾角斜连体结构(21、22、23)包括斜连体底部斜梁(24)、斜连体楼层结构(25)和斜连体顶部斜梁(26)。
本发明的施工方法利用临时支撑架、分块安装的步骤，逐步施工到顶层，所述施工方法包括以下施工步骤：
S1：安装塔楼结构(11、12、13)的底部楼层和临时支撑架(31、32、33)；
S2：安装大倾角斜连体结构(21、22、23)，同时继续安装塔楼结构(11、12、13)及临时支撑架(31、32、33)，步骤如下：
S2-1：安装斜连体底部斜梁(24)：利用已安装的临时支撑架(31、32、33)安装斜连体底部斜梁(24)，斜连体底部斜梁(24)从最低处开始向高处安装，并保证继续安装的临时支撑架(31、32、33)的安装进度能满足斜连体底部斜梁(24)安装进度的需求；
S2-2：安装斜连体楼层结构(25)：待斜连体底部斜梁(24)领先斜连体楼层结构(25)2层时开始安装斜连体楼层结构(25)，同时继续安装斜连体底部斜梁(24)，安装过程中始终保持斜连体底部斜梁(24)领先斜连体楼层结构(25)至少一层，直至斜连体底部斜梁(24)连通；
S2-3：安装斜连体顶部斜梁(26)：待底部斜连体楼层结构(25)安装到顶时开始安装斜连体顶部斜梁(26)，斜连体顶部斜梁(26)随斜连体楼层结构由低到高依次安装，直至斜连体顶部斜梁(26)连通。
大倾角斜连体结构的斜连体底部斜梁(24)、斜连体楼层结构(25)和斜连体顶部斜梁(26)的安装都是按从低向高的顺序。
在实施S2-1,S2-2,S2-3的同时，继续安装塔楼结构(11、12、13)及临时支撑架(31、32、33)，保持继续安装的塔楼结构(11、12、13)领先斜连体楼层结构(25)至少一层，直至塔楼结构封顶。
S3：待塔楼结构(11、12、13)和大倾角斜连体结构(21、22、23)安装完成后，拆除临时支撑架(31、32、33)；
S4：安装裙房结构(4)。
三组临时支撑架(31、32、33)的拆除没有先后顺序，可同时拆除，节省时间。
塔楼结构(11、12、13)、大倾角斜连体结构(21、22、23)和临时支撑架(31、32、33)的安装是相互交叉作业，安装过程中各部分有特定的先后顺序及制约条件。
所述临时支撑架(31、32、33)应综合考虑斜连体结构(21、22、23)吊装分段和临时支撑架下部结构的布置进行设置。
所述临时支撑架(31、32、33)均由钢柱-钢梁-斜撑组成，所述钢柱底部生根在下部结构上，顶部直接支撑斜连体底部斜梁。临时支撑架钢梁、斜撑均与钢柱螺栓连接。
所述临时支撑架的钢柱顶部设置特殊卡槽(图17)，可使得斜连体底部斜梁(24)直接准确就位。
所述临时支撑架的钢柱运输长度受限制时，支撑钢柱可分段运输至现场，现场根据吊装分段选择地面或高空拼接。
所述临时支撑架(31、32、33)并不是一次安装完成，而是根据安装计划分阶段安装，在每个安装阶段，保证已安装完成的临时支撑架形成稳定结构体系。
一种大倾角斜连体钢结构施工方法，在所述大倾角斜连体结构(21、22、23)安装过程中，在临时支撑架钢柱顶部设置位移监测点，进行实时位移监测，以保证斜连体精确就位后不发生偏移。
本实施例中，一种大倾角斜连体钢结构施工方法，以16层塔楼为例的详细施工步骤如下：
本实施例由底层至顶层分为11个安装步骤：C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9，C10、C11，分别如图7至图17所示，具体步骤如下(下列所述层数均为与塔楼对应的楼层)：
C1：塔楼结构：安装首层钢构件；
临时支撑架：安装到13m标高，保证已安装完成的临时支撑架形成稳定结构体系，以上各层要求相同。
C2：塔楼结构：安装2～3层钢构件；
大倾角斜连体结构：安装2～3层斜连体底部斜梁(24)，斜连体底部斜梁通过临时支撑架钢柱顶部的特殊卡槽(图18)进行精准定位，以上各层斜连体底部斜梁的安装均与本层相同；
临时支撑架：安装到21m标高。
C3：塔楼结构：安装4～5层钢构件；
大倾角斜连体结构：安装4～5层斜连体底部斜梁(24)，2～3层斜连体楼层结构(25)；
临时支撑架：剩余支撑架均在此步安装。
C4：塔楼结构：安装6～7层钢构件；
大倾角斜连体结构：安装6～7层斜连体底部斜梁(24)，4～5层斜连体楼层结构(25)；C5：塔楼结构：安装8～9层钢构件；
大倾角斜连体结构：安装8～9层斜连体底部斜梁(24)，6～7层斜连体楼层结构(25)；此时斜连体底部斜梁已连通。
C6：塔楼结构：安装10～11层钢构件；
大倾角斜连体结构：安装8～10层斜连体楼层结构(25)，9～10层斜连体顶部斜梁(26)；
C7：塔楼结构：安装12～13层钢构件；
大倾角斜连体结构：安装11～12层斜连体楼层结构(25)，11～12层斜连体顶部斜梁(26)；
C8：塔楼结构：安装14～16层钢构件，至此塔楼结构安装完成；
大倾角斜连体结构：安装13～14层斜连体楼层结构(25)，13～14层斜连体顶部斜梁(26)；
C9：大倾角斜连体结构：安装15～16层斜连体顶部斜梁(26)，至此斜连体钢结构安装完成；
C10：卸载、拆卸第一临时支撑架(31)、第二临时支撑架(32)与第三临时支撑架(33)，三组支撑架体系，可同时拆除，不受先后顺序制约，节省时间。
C11：安装裙房结构(4)。
大倾角斜连体结构(21、22、23)安装过程中，在临时支撑架钢柱顶部设置位移监测点，进行实时位移监测，安装过程中最大水平位移为6mm，最大竖向位移为4mm，满足规范要求。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种大倾角斜连体钢结构施工方法，其特征在于，包括：
S1：安装塔楼结构的底部楼层和临时支撑架；
S2：安装大倾角斜连体结构，同时继续安装塔楼结构及临时支撑架，步骤如下：
S2-1：安装斜连体底部斜梁：利用已安装的临时支撑架安装斜连体底部斜梁，斜连体底部斜梁从最低处开始向高处安装，并保证继续安装的临时支撑架的安装进度与斜连体底部斜梁安装进度相对应；
S2-2：安装斜连体楼层结构：待斜连体底部斜梁领先斜连体楼层结构2层时开始安装斜连体楼层结构，同时继续安装斜连体底部斜梁，安装过程中始终保持斜连体底部斜梁领先斜连体楼层结构至少一层，直至斜连体底部斜梁连通；
S2-3：安装斜连体顶部斜梁：待底部斜连体楼层结构安装到顶时开始安装斜连体顶部斜梁，斜连体顶部斜梁随斜连体楼层结构由低到高依次安装，直至斜连体顶部斜梁连通。
在实施S2-1,S2-2,S2-3的同时，继续安装塔楼结构及临时支撑架；
S3：待塔楼结构和大倾角斜连体结构安装完成后，拆除临时支撑架；
S4：安装裙房结构；
其中，大倾角定义为不小于35度的倾角。
2.如权利要求1所述的一种大倾角斜连体钢结构施工方法，其特征在于，所述塔楼结构在安装过程中至少高于斜连体楼层结构一层至塔楼结构完成封顶。
3.如权利要求1所述的一种大倾角斜连体钢结构施工方法，其特征在于，所述大倾角斜连体钢结构对应的各临时支撑架同时拆除。
4.如权利要求1所述的一种大倾角斜连体钢结构施工方法，其特征在于，所述大倾角斜连体结构的斜连体底部斜梁、斜连体楼层结构和斜连体顶部斜梁的安装顺序为从低至高。
5.如权利要求1所述的一种大倾角斜连体钢结构施工方法，其特征在于，所述塔楼结构、大倾角斜连体结构与临时支撑架相互交叉作业。
6.如权利要求1所述的一种大倾角斜连体钢结构施工方法，其特征在于，所述临时支撑架与斜连体结构的吊装分段、临时支撑架的下部结构的布置进行对应设置。
7.如权利要求1所述的一种大倾角斜连体钢结构施工方法，其特征在于，所述临时支撑架为钢柱-钢梁-斜撑结构，所述钢柱的底部生根安装于下部结构上方，所述钢柱的顶部与斜连体底部斜梁进行安装连接。
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