CN116254920A - 一种多体系钢结构组合体累积提升施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种多体系钢结构组合体累积提升施工方法，包括如下步骤：搭设工作平台；低标高部分下挂钢结构体系地面拼装；低标高部分钢结构网架层拼装；第一次提升平台、吊具及提升器安装；第一次试提升和提升；高标高部分下挂钢结构体系和网架拼装合龙；第二次提升平台、吊具及提升器安装；换载，拆除第一次提升平台、吊具及提升器；第二试提升和提升，补杆安装，补杆就位后，卸载，拆除二次提升平台、吊具及提升器。本施工方法特别适用于地面拼装场地标高不一的多体系钢结构组合体累积提升施工，具有投入少、施工工期短和安全系数高的特点。

Description

一种多体系钢结构组合体累积提升施工方法

技术领域

本发明涉及到钢结构网架及其下挂钢结构施工技术领域，具体涉及到一种多体系钢结构组合体累积提升施工方法。

背景技术

随着社会发展，公共建筑领域也顺应时代发展不断变化，剧院、音乐厅、会展中心、体育场馆、艺术馆、图书馆等快速涌现，这些场馆通常采用钢结构网架来适应空间设计，并采用下挂钢结构来实现舞台设备安装、悬挂表演、摄影录像等功能。常规做法先完成钢结构网架，再单独施工下挂钢结构，导致工期长、措施复杂、成本高昂，并且大量的高空作业带来严重的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种多体系钢结构组合体累积提升施工方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种多体系钢结构组合体累积提升施工方法，包括如下步骤：

步骤1：搭设工作平台；

步骤2：低标高部分下挂钢结构体系地面拼装，所述低标高部分下挂钢结构体系包括栅顶层结构、滑梁层结构和转换层结构；

步骤3：低标高部分钢结构网架层拼装；

步骤4：第一次提升平台、吊具及提升器安装；

步骤5：所述低标高部分钢结构网架层及所述低标高部分下挂钢结构体系试提升；

步骤6：所述低标高部分钢结构网架层及所述低标高部分下挂钢结构体系第一次提升，提升至低标高部分和高标高部分的过渡处；

步骤7：高标高部分下挂钢结构体系拼装，并与所述低标高部分下挂钢结构体系合龙，得到合龙后的下挂钢结构体系；

步骤8：高标高部分钢结构网架层拼装，并与所述低标高部分钢结构网架层合龙，得到合龙后的钢结构网架层；

步骤9：第二次提升平台、吊具及提升器安装；

步骤10：换载，拆除第一次提升平台、吊具及提升器；

步骤11：合龙的钢结构网架层及合龙后的下挂结构体系试提升；

步骤12：合龙后的钢结构网架层及合龙后的下挂结构体系第二次提升，提升至预定安装位置；

步骤13：在钢结构网架层及下挂结构体系两侧设置补杆，与结构主体连接；

步骤14：补杆就位后，卸载，拆除二次提升平台、吊具及提升器。

本发明适用于多体系钢结构组合整体提升施工，特别适用于地面拼装场地标高不一的多体系钢结构组合体累积提升施工，尤其适用于剧院类建筑舞台屋面多体系钢结构组合体累积提升施工。通过有限元分析完成多体系钢结构组合体累积提升的安全性验算，通过三维模拟施工技术完成全流程预演和换杆补强，使得本施工方法投入少、施工工期短、安全系数高。

本施工方法通过先后多次提升的方式，在不同标高过渡位置处进行悬停，完成从低标高结构向高标高结构的拼装合龙后，再继续提升，这种累积提升和分段拼装的方式，在提升的过程中实现从简单钢结构体系和网架向完整钢结构体系和网架的施工；利用结构主体上低标高部分与高标高部分过渡处的平台结构，完成钢结构的拼装和合龙，避免了在高空位置进行大面积复杂的钢结构拼接施工，降低了施工难度，安全性也较高。

进一步的，所述步骤1包括如下步骤：清扫工作面，用全站仪在地面上测放主控制轴线、吊柱、网架焊接球控制定位点，在混凝土柱上画出结构1米线；安装找平胎架，拼装前对找平胎架及原混凝土结构进行有限元分析计算，确保找平胎架及基层结构承载力满足要求，为后续的钢结构体系和网架安装提供稳定牢固的基础，减少安装误差。

进一步的，所述步骤2包括如下步骤：

第一步：栅顶层结构、滑梁层结构及转换层结构所需的材料进行验收并编号；

第二步：安装所述栅顶层结构的钢梁和吊柱；

第三步：安装所述滑梁层结构的钢梁和吊柱；

第四步：安装所述转换层结构的钢梁和吊柱；

第五步：分别安装低标高部分下挂钢结构体系与低标高部分钢结构网架层的连接节点；

第六步：采用全站仪复核低标高部分下挂钢结构体系的定位精度；

第七步：检查及验收，对低标高部分下挂钢结构体系的各螺栓节点及焊接节点进行验收。

进一步的，所述步骤3包括如下步骤：

第一步：验收焊接球及杆件，对焊接球分别安装上弦球和下弦球进行依次编号，并在焊接球上标识下弦杆及斜腹杆连接点位；

第二步：拼装中心控制单元，每个所述中心控制单元由1个所述上弦球、4个所述下弦球、4根所述下弦杆和4根所述斜腹杆组成，检查拼装构件规格及尺寸，将4个所述下弦球吊装至临时支撑平台托座上，将所述下弦杆放置在两个所述下弦球之间，采用水平靠尺和全站仪复核三维相对坐标后临时点焊固定，将所述上弦球安装在定位好的临时支撑平台托座上，安装上弦球和下弦球之间的斜腹杆，采用全站仪复核三维相对坐标后临时点焊固定，形成稳定的四角锥结构，将所有焊缝全部施焊完成；

第三步：采用塔吊将所述中心控制单元吊运至所述低标高下挂钢结构体系上的设计点位，采用全站仪复核三维相对坐标后临时点焊固定；

第四步：以所述中心控制单元为基准点，向四周依次拼装下弦球、下弦杆；

第五步：将1个上弦球和1根上弦杆组成上弦拼装单元，将所述上弦拼装单元吊运至所述中心控制单元处，采用全站仪复核三维相对坐标后临时点焊固定，安装所述上弦拼装单元上的上弦球和所述中心控制单元四周的下弦球之间的斜腹杆，以此逐个单元向四周拼装；

第六步，检查焊缝外观质量，查验焊缝超声波探伤报告，符合超声波探伤标准后进入下一步。

进一步的，所述试提升分别包含如下步骤：

第一步：检查提升作业周边环境，清理提升单元内散落的材料和工具，查看提升期间天气条件，再次检查提升单元和液压提升系统的安全状态；

所述提升单元为拼装前后(低标高部分和高标高部分)的下挂钢结构体系与钢结构网架层，及其上方连接安装提升器的结构；

第二步：以提升方案安全验算中各提升吊点反力值为依据试提升，确定液压提升器所需的伸缸压力和缩缸压力；液压提升系统按照比例进行，20％、40％、60％、70％、80％、90％、95％逐级加载至100％，直至提升单元全部离开找平胎架，提升单元离地约150mm-200mm，锁定提升器，悬停12-24小时，检查提升单元和提升平台焊缝外观和空中姿态是否正常；

在分级加载过程中，每一步分级加载完毕，均应暂停并检查上吊点、下吊点、提升单元在加载前后的变形情况，以及提升单元的稳定性，一切正常方可继续下一步分级加载；

第三步，悬停结束后、正式提升前，抄测各个下吊点的初始标高和离地高度，分析提升单元的空中姿态，将计算机同步控制系统由自动模式切换成手动模式，采用单点微调或多点不等值微调的方式调平提升单元。

进一步的，所述第一次提升和所述第二次提升分别包含如下步骤：

第一步：整体同步提升，每提升2m，锁定提升单元，采用全站仪复测提升单元下吊点标高，若各吊点之间出现标高差，则将计算机同步提升控制系统调整为手动模式，采用单点微调或多点不等值微调的方式调平提升单元，然后再次启动计算机同步提升控制系统，继续提升并且保持每2m复测一次下吊点标高，重复上述动作提升至距离设计标高300～600mm时，锁定提升单元；

第二步，采用手动单点控制模式，并且降低提升速率，精准控制提升单元就位。

进一步的，所述步骤10包括如下步骤：

第一步，第二次提升的提升器加载；

第二步，第一次提升的提升器卸载，以实际提升荷载为基准，所有吊点同时卸载10％，使提升单元逐渐从第一次提升向第二次提升完成应力重分布和整体变形，若单个吊点位移不同步额达到10mm，或变形控制点的实际变形速率与模拟值不符，则立即暂停，改为单点卸载修正，重复上述过程，直至第一次提升的钢绞线完全松弛；

第三步，拆除第一次提升的提升器和钢绞线，转移至提升作业区外；

第四步，拆除第一次提升平台和附墙杆；

第五步，将第一次提升平台打断的后补杆件安装完整。

进一步的，在所述步骤13中，提升单元精确就位后锁定第二次提升的提升器，在提升单元四角安装葫芦拉结到周围的混凝土结构上，避免提升单元因外部作用产生水平晃动，完成后进行所述补杆施工。

进一步的，所述步骤14包括如下步骤：

第一步，检查支座或混凝土结构连接处施工质量，检查补杆区域施工质量；

第二步，验收合格后开始第二次提升的提升器卸载，以实际提升荷载为基准，所有吊点每次卸载10％，直至第二次提升的钢绞线完全松弛，使提升单元逐渐完成应力重分布，提升单元荷载完全转移至支座或混凝土结构上；

第三步，拆除第二次提升的提升器、钢绞线、提升平台和附墙杆。

进一步的，所述提升器为液压提升器，安装在提升塔架的提升梁上或者结构主体的平台梁上；所述提升器连接钢绞线，所述钢绞线连接临时吊具，所述临时吊具通过临时杆连接在低标高部分钢结构网架层或者高标高部分钢结构网架层的两侧。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明适用于多体系钢结构组合整体提升施工，特别适用于地面拼装场地标高不一的多体系钢结构组合体累积提升施工，尤其适用于剧院类建筑舞台屋面多体系钢结构组合体累积提升施工；2、本施工方法通过有限元分析完成多体系钢结构组合体累积提升的安全性验算，通过三维模拟施工技术完成全流程预演和换杆补强，使得本施工方法投入少、施工工期短、安全系数高；3、本施工方法通过先后多次提升的方式，在不同标高过渡位置处进行悬停，完成从低标高结构向高标高结构的拼装合龙后，再继续提升，这种累积提升和分段拼装的方式，在提升的过程中实现从简单钢结构体系和网架向完整钢结构体系和网架的施工；利用结构主体上低标高部分与高标高部分过渡处的平台结构，完成钢结构的拼装和合龙，避免了在高空位置进行大面积复杂的钢结构拼接施工，降低了施工难度，安全性也较高。

附图说明

图1为本发明一种多体系钢结构组合体累积提升施工方法的工艺流程图图；

图2为本发明施工方法的步骤1结构示意图；

图3为本发明施工方法的步骤2结构示意图；

图4为本发明施工方法的步骤3结构示意图；

图5为本发明施工方法的步骤4结构示意图；

图6为本发明施工方法的步骤5结构示意图；

图7为本发明施工方法的步骤6结构示意图；

图8为本发明施工方法的步骤7结构示意图；

图9为本发明施工方法的步骤8结构示意图；

图10为本发明施工方法的步骤9结构示意图；

图11为本发明施工方法的步骤10结构示意图；

图12为本发明施工方法的步骤11结构示意图；

图13为本发明施工方法的步骤12结构示意图；

图14为本发明施工方法的步骤13结构示意图；

图15为本发明施工方法的步骤14结构示意图；

图16为本发明第一次提升平台的结构示意图；

图17为本发明第二次提升平台的结构示意图；

图18为本发明临时吊具的结构示意图；

图中：1、找平胎架；2、低标高部分下挂钢结构体系；3、低标高部分钢结构网架层；4、上弦球；5、下弦球；6、下弦杆；7、斜腹杆；8、提升塔架；9、钢绞线；10、附墙杆；11、提升器；12、分配小梁；13、分配大梁；14、提升梁；15、高标高部分下挂钢结构体系；16、高标高部分钢结构网架层；17、临时吊具；1701、吊具托座；1702、临时球；1703、连接安装孔；1704、加强板；18、平台梁；19、立柱；20、牛腿结构；21、补杆；22、上弦杆。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明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条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中间”、“上”、“下”、“左”、“右”、“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，因此不能理解为对本发明的限制。

一种多体系钢结构组合体累积提升施工方法，参照图1～图15所示，包括如下步骤：

步骤1：搭设工作平台；

步骤2：低标高部分下挂钢结构体系2地面拼装，所述低标高部分下挂钢结构体系2包括栅顶层结构、滑梁层结构和转换层结构；

步骤3：低标高部分钢结构网架层3拼装；

步骤4：第一次提升平台、吊具及提升器安装；

步骤5：所述低标高部分钢结构网架层3及所述低标高部分下挂钢结构体系2试提升；

步骤6：所述低标高部分钢结构网架层3及所述低标高部分下挂钢结构体系2第一次提升，提升至低标高部分和高标高部分的过渡处；

步骤7：高标高部分下挂钢结构体系15拼装，并与所述低标高部分下挂钢结构体系2合龙，得到合龙后的下挂钢结构体系；

步骤8：高标高部分钢结构网架层16拼装，并与所述低标高部分钢结构网架层3合龙，得到合龙后的钢结构网架层；

步骤9：第二次提升平台、吊具及提升器安装；

步骤10：换载，拆除第一次提升平台、吊具及提升器；

步骤11：合龙的钢结构网架层及合龙后的下挂结构体系试提升；

步骤12：合龙后的钢结构网架层及合龙后的下挂结构体系第二次提升，提升至预定安装位置；

步骤13：在钢结构网架层及下挂结构体系两侧设置补杆21，与结构主体连接；

步骤14：补杆21就位后，卸载，拆除二次提升平台、吊具及提升器。

本发明适用于多体系钢结构组合整体提升施工，特别适用于地面拼装场地标高不一的多体系钢结构组合体累积提升施工，尤其适用于剧院类建筑舞台屋面多体系钢结构组合体累积提升施工。通过有限元分析完成多体系钢结构组合体累积提升的安全性验算，通过三维模拟施工技术完成全流程预演和换杆补强，使得本施工方法投入少、施工工期短、安全系数高。

本施工方法通过先后多次提升的方式，在不同标高过渡位置处进行悬停，完成从低标高结构向高标高结构的拼装合龙后，再继续提升，这种累积提升和分段拼装的方式，在提升的过程中实现从简单钢结构体系和网架向完整钢结构体系和网架的施工；利用结构主体上低标高部分与高标高部分过渡处的平台结构，完成钢结构的拼装和合龙，避免了在高空位置进行大面积复杂的钢结构拼接施工，降低了施工难度，安全性也较高。

进一步的，所述步骤1包括如下步骤：清扫工作面，用全站仪在地面上测放主控制轴线、吊柱、网架焊接球控制定位点，在混凝土柱上画出结构1米线；安装找平胎架1，拼装前对找平胎架1及原混凝土结构进行有限元分析计算，确保找平胎架1及基层结构承载力满足要求，为后续的钢结构体系和网架安装提供稳定牢固的基础，减少安装误差。

进一步的，所述步骤2包括如下步骤：

第一步：对栅顶层结构、滑梁层结构及转换层结构所需的材料进行验收并编号；

第二步：安装所述栅顶层结构的钢梁和吊柱；

第三步：安装所述滑梁层结构的钢梁和吊柱；

第四步：安装所述转换层结构的钢梁和吊柱；

第五步：分别安装低标高部分下挂钢结构体系2与低标高部分钢结构网架层的连接节点，该连接节点在所述低标高部分下挂钢结构体系2上；

第六步：采用全站仪复核低标高部分下挂钢结构体系的定位精度；

第七步：检查及验收，对低标高部分下挂钢结构体系的各螺栓节点及焊接节点进行验收。

进一步的，所述步骤3包括如下步骤：

第一步：验收焊接球及杆件，对焊接球分别安装上弦球4和下弦球5进行依次编号，如上弦球SXQ-1、下弦球XXQ-1，并在焊接球上标识下弦杆及斜腹杆的连接点位；

第二步：拼装中心控制单元，每个所述中心控制单元由1个所述上弦球4、4个所述下弦球5、4根所述下弦杆6和4根所述斜腹杆7组成，检查拼装构件规格及尺寸，将4个所述下弦球5吊装至临时支撑平台托座上，将所述下弦杆6放置在两个所述下弦球5之间，采用水平靠尺和全站仪复核三维相对坐标后临时点焊固定，将所述上弦球4安装在定位好的临时支撑平台托座上，安装上弦球4和下弦球5之间的斜腹杆7，采用全站仪复核三维相对坐标后临时点焊固定，形成稳定的四角锥结构，将所有焊缝全部施焊完成；

第三步：采用塔吊将所述中心控制单元吊运至所述低标高下挂钢结构体系2上的连接节点的设计点位，采用全站仪复核三维相对坐标后临时点焊固定；

第四步：以所述中心控制单元为基准点，向四周依次拼装四周的下弦球5、下弦杆6；

第五步：将1个上弦球4和1根上弦杆组成上弦拼装单元，将所述上弦拼装单元吊运至所述中心控制单元处，采用全站仪复核三维相对坐标后临时点焊固定，安装所述上弦拼装单元上的上弦球4和所述中心控制单元四周的下弦球5之间的斜腹杆7，以此逐个单元向四周拼装；

第六步，检查焊缝外观质量，查验焊缝超声波探伤报告，符合超声波探伤标准后进入下一步。

进一步的，所述步骤4中提升吊具、平台和提升器安装结构为：如图16所示，在地面基础上设置提升塔架8，左右两侧的所述提升塔架8分别设有一对，所述提升塔架8上设有分配小梁12，所述分配小梁12上设置分配大梁13，所述分配大梁13上设置有提升梁14，所述提升梁14的中部设置提升器11；其安装和使用步骤如下：

第一步：提升器11、钢绞线9及临时吊具进场验收，验收内容包括观感质量和质保资料；

第二步：提升器11调试；

(1)检查液压泵源系统上所有阀或油管的接头是否有松动，检查溢流阀的调压弹簧处于是否完全放松状态；

(2)检查液压泵源系统控制柜与液压提升器之间电源线、通讯电缆的连接是否正确；

(3)检查液压泵源系统与液压提升器主油缸之间的油管连接是否正确；

(4)系统送电，检查液压泵主轴转动方向是否正确；

(5)在液压泵源系统不启动的情况下，手动操作控制柜中相应按钮，检查电磁阀和截止阀的动作是否正常，截止阀编号和液压提升器编号是否对应；

(6)检查行程传感器，使就地控制盒中相应的信号灯发讯；

(7)操作前检查：启动液压泵源系统，调节一定的压力，伸缩液压提升器主油缸：检查A腔、B腔的油管连接是否正确；检查截止阀能否截止对应的油缸；

第三步，根据方案设计高度及规格，拼装提升平台，同时安装钢网架临时吊具和钢绞线下料，钢绞线切割采用角磨机进行；

第四步：安装提升平台底座，将提升平台吊运至方案设计的点位，采用全站仪复核，定位准确后固定，安装提升平台至方案设计标高。采用经纬仪和线垂两次复核提升平台垂直度，采用无损失焊缝探伤仪对提升平台焊缝探伤。

第五步：待提升平台验收合格后，安装提升平台扶墙杆件及连接杆件。

第六步：安装提升平台横梁、临时吊具及钢绞线导向架。

第七步：在地面将专用钢绞线穿过提升器的上锚点和下锚点，检查提升器液压油泵源系统、上锚点、下锚点、传感器等零部件，将液压同步提升器安装至提升平台并固定。

第八步：将钢绞线穿入临时吊点处的锚具内，预留长度满足方案设计要求后，安装夹具固定钢绞线。

上述提升平台为所述提升梁14或者平台梁18。在步骤9中设置第二次提升吊具、平台和提升器时，方法基本相同，只是安装结构上有区别，如图17所示，第二次提升的提升器11设置在所述平台梁18上，所述平台梁18支撑固定在左右立柱19上，左侧的立柱19通过锚固件与混凝土结构直接连接，右侧的立柱19支撑在牛腿结构20上，牛腿结构20安装在混凝土结构上。

在进行第二次提手平台安装时，其提升器连接的钢丝绳9通过临时吊具17和临时杆与所述高标高部分钢结构网架层16两侧的下弦球连接。如图18所示，所述临时吊具17具有吊具托座1701，所述吊具托座1701上通过若干加强板1704支撑连接有临时球1702，所述临时球1702的中轴线上设有圆筒状的连接安装孔1703，所述钢绞线9穿过所述连接安装孔1703与所述临时球固定连接，所述临时杆的一端焊接在所述临时球1702上、另一端焊接在离之较近的下弦球上，所述临时杆设置为多个，在提升操作完毕后还可以切割吊所述临时杆。

进一步的，第一次和第二次试提升分别包含如下步骤：

第一步：检查提升作业周边环境，清理提升单元内散落的材料和工具，查看提升期间天气条件，再次检查提升单元和液压提升系统的安全状态；

所述提升单元为拼装前后(低标高部分和高标高部分)的下挂钢结构体系与钢结构网架层，及其上方连接安装提升器的结构；

第二步：以提升方案安全验算中各提升吊点反力值为依据试提升，确定液压提升器所需的伸缸压力(考虑压力损失)和缩缸压力；液压提升系统按照比例进行，20％、40％、60％、70％、80％、90％、95％逐级加载至100％，直至提升单元全部离开找平胎架，提升单元离地约150mm-200mm，锁定提升器，悬停12-24小时，检查提升单元和提升平台焊缝外观和空中姿态是否正常；

在分级加载过程中，每一步分级加载完毕，均应暂停并检查上吊点、下吊点、提升单元在加载前后的变形情况，以及提升单元的稳定性，一切正常方可继续下一步分级加载；

第三步，悬停结束后、正式提升前，抄测各个下吊点的初始标高和离地高度，分析提升单元的空中姿态，将计算机同步控制系统由自动模式切换成手动模式，采用单点微调或多点不等值微调的方式调平提升单元。

进一步的，所述第一次提升和所述第二次提升分别包含如下步骤：

第一步：整体同步提升，每提升2m，锁定提升单元，采用全站仪复测提升单元下吊点标高，若各吊点之间出现标高差，则将计算机同步提升控制系统调整为手动模式，采用单点微调或多点不等值微调的方式调平提升单元，然后再次启动计算机同步提升控制系统，继续提升并且保持每2m复测一次下吊点标高，重复上述动作提升至距离设计标高300～600mm时，锁定提升单元；

第二步，采用手动单点控制模式，并且降低提升速率，精准控制提升单元就位。

进一步的，所述步骤10包括如下步骤：

第一步，第二次提升的提升器加载；

第二步，第一次提升的提升器卸载，以实际提升荷载为基准，所有吊点同时卸载10％，使提升单元逐渐从第一次提升向第二次提升完成应力重分布和整体变形，若单个吊点位移不同步额达到10mm，或变形控制点的实际变形速率与模拟值不符，则立即暂停，改为单点卸载修正，重复上述过程，直至第一次提升的钢绞线完全松弛；

第三步，拆除第一次提升的提升器11和钢绞线9，转移至提升作业区外；

第四步，拆除第一次提升平台(包括提升塔架8、分配小梁12、分配大梁13、提升梁14等)和附墙杆10；

第五步，将第一次提升平台打断的后补杆件安装完整。

进一步的，在所述步骤13中，提升单元精确就位后锁定第二次提升的提升器，在提升单元四角安装葫芦拉结到周围的混凝土结构上，避免提升单元因外部作用产生水平晃动，完成后进行所述补杆21施工。

进一步的，所述步骤14包括如下步骤：

第一步，检查支座或混凝土结构连接处施工质量，检查补杆区域施工质量；

第二步，验收合格后开始第二次提升的提升器卸载，以实际提升荷载为基准，所有吊点每次卸载10％，直至第二次提升的钢绞线完全松弛，使提升单元逐渐完成应力重分布，提升单元荷载完全转移至支座或混凝土结构上；

第三步，拆除第二次提升的提升器、钢绞线、提升平台和附墙杆等。

通过上述施工方法，能够快速安全的将下挂钢结构体系和钢结构网架层安装在结构主体的高空之上，对于这种不等间距多系统的钢结构组合体的安装，具有明显施工优势，极大的减少了起吊和辅助设备投入，缩短了施工工期。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种多体系钢结构组合体累积提升施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：搭设工作平台；

步骤2：低标高部分下挂钢结构体系地面拼装，所述低标高部分下挂钢结构体系包括栅顶层结构、滑梁层结构和转换层结构；

步骤3：低标高部分钢结构网架层拼装；

步骤4：第一次提升平台、吊具及提升器安装；

步骤5：所述低标高部分钢结构网架层及所述低标高部分下挂钢结构体系试提升；

步骤6：所述低标高部分钢结构网架层及所述低标高部分下挂钢结构体系第一次提升，提升至低标高部分和高标高部分的过渡处；

步骤7：高标高部分下挂钢结构体系拼装，并与所述低标高部分下挂钢结构体系合龙，得到合龙后的下挂钢结构体系；

步骤8：高标高部分钢结构网架层拼装，并与所述低标高部分钢结构网架层合龙，得到合龙后的钢结构网架层；

步骤9：第二次提升平台、吊具及提升器安装；

步骤10：换载，拆除第一次提升平台、吊具及提升器；

步骤11：合龙的钢结构网架层及合龙后的下挂结构体系试提升；

步骤12：合龙后的钢结构网架层及合龙后的下挂结构体系第二次提升；

步骤13：在钢结构网架层及下挂结构体系两侧设置补杆，与结构主体连接；

步骤14：补杆就位后，卸载，拆除二次提升平台、吊具及提升器。

2.根据权利要求1所述的多体系钢结构组合体累积提升施工方法，其特征在于，所述步骤1包括如下步骤：清扫工作面，用全站仪在地面上测放主控制轴线、吊柱、网架焊接球控制定位点，在混凝土柱上画出结构1米线；安装找平胎架，拼装前对找平胎架及原混凝土结构进行有限元分析计算。

3.根据权利要求1所述的多体系钢结构组合体累积提升施工方法，其特征在于，所述步骤2包括如下步骤：

第一步：栅顶层结构、滑梁层结构及转换层结构所需的材料进行验收并编号；

第二步：安装所述栅顶层结构的钢梁和吊柱；

第三步：安装所述滑梁层结构的钢梁和吊柱；

第四步：安装所述转换层结构的钢梁和吊柱；

第五步：分别安装低标高部分下挂钢结构体系与低标高部分钢结构网架层的连接节点；

第六步：采用全站仪复核低标高部分下挂钢结构体系的定位精度；

第七步：检查及验收，对低标高部分下挂钢结构体系的各螺栓节点及焊接节点进行验收。

4.根据权利要求1所述的多体系钢结构组合体累积提升施工方法，其特征在于，所述步骤3包括如下步骤：

第一步：验收焊接球及杆件，对焊接球分别安装上弦球和下弦球进行依次编号，并在焊接球上标识下弦杆及斜腹杆连接点位；

第二步：拼装中心控制单元，每个所述中心控制单元由1个所述上弦球、4个所述下弦球、4根所述下弦杆和4根所述斜腹杆组成，检查拼装构件规格及尺寸，将4个所述下弦球吊装至临时支撑平台托座上，将所述下弦杆放置在两个所述下弦球之间，采用水平靠尺和全站仪复核三维相对坐标后临时点焊固定，将所述上弦球安装在定位好的临时支撑平台托座上，安装上弦球和下弦球之间的斜腹杆，采用全站仪复核三维相对坐标后临时点焊固定，形成稳定的四角锥结构，将所有焊缝全部施焊完成；

第三步：采用塔吊将所述中心控制单元吊运至所述低标高下挂钢结构体系上的设计点位，采用全站仪复核三维相对坐标后临时点焊固定；

第四步：以所述中心控制单元为基准点，向四周依次拼装下弦球、下弦杆；

第五步：将1个上弦球和1根上弦杆组成上弦拼装单元，将所述上弦拼装单元吊运至所述中心控制单元处，采用全站仪复核三维相对坐标后临时点焊固定，安装所述上弦拼装单元上的上弦球和所述中心控制单元四周的下弦球之间的斜腹杆，以此逐个单元向四周拼装；

第六步，检查焊缝外观质量，查验焊缝超声波探伤报告，符合超声波探伤标准后进入下一步。

5.根据权利要求1所述的多体系钢结构组合体累积提升施工方法，其特征在于，所述试提升分别包含如下步骤：

第一步：检查提升作业周边环境，清理提升单元内散落的材料和工具，查看提升期间天气条件，再次检查提升单元和液压提升系统的安全状态；

第二步：以提升方案安全验算中各提升吊点反力值为依据试提升，确定液压提升器所需的伸缸压力和缩缸压力；液压提升系统按照比例进行，20％、40％、60％、70％、80％、90％、95％逐级加载至100％，直至提升单元全部离开找平胎架，提升单元离地约150mm-200mm，锁定提升器，悬停12-24小时，检查提升单元和提升平台焊缝外观和空中姿态是否正常；

在分级加载过程中，每一步分级加载完毕，均应暂停并检查上吊点、下吊点、提升单元在加载前后的变形情况，以及提升单元的稳定性，一切正常方可继续下一步分级加载；

第三步，悬停结束后、正式提升前，抄测各个下吊点的初始标高和离地高度，分析提升单元的空中姿态，将计算机同步控制系统由自动模式切换成手动模式，采用单点微调或多点不等值微调的方式调平提升单元。

6.根据权利要求1所述的多体系钢结构组合体累积提升施工方法，其特征在于，所述第一次提升和所述第二次提升分别包含如下步骤：

第一步：整体同步提升，每提升2m，锁定提升单元，采用全站仪复测提升单元下吊点标高，若各吊点之间出现标高差，则将计算机同步提升控制系统调整为手动模式，采用单点微调或多点不等值微调的方式调平提升单元，然后再次启动计算机同步提升控制系统，继续提升并且保持每2m复测一次下吊点标高，重复上述动作提升至距离设计标高300～600mm时，锁定提升单元；

第二步，采用手动单点控制模式，并且降低提升速率，精准控制提升单元就位。

7.根据权利要求1所述的多体系钢结构组合体累积提升施工方法，其特征在于，所述步骤10包括如下步骤：

第一步，第二次提升的提升器加载；

第二步，第一次提升的提升器卸载，以实际提升荷载为基准，所有吊点同时卸载10％，使提升单元逐渐从第一次提升向第二次提升完成应力重分布和整体变形，若单个吊点位移不同步额达到10mm，或变形控制点的实际变形速率与模拟值不符，则立即暂停，改为单点卸载修正，重复上述过程，直至第一次提升的钢绞线完全松弛；

第三步，拆除第一次提升的提升器和钢绞线，转移至提升作业区外；

第四步，拆除第一次提升平台和附墙杆；

第五步，将第一次提升平台打断的后补杆件安装完整。

8.根据权利要求1所述的多体系钢结构组合体累积提升施工方法，其特征在于，在所述步骤13中，提升单元精确就位后锁定第二次提升的提升器，在提升单元四角安装葫芦拉结到周围的混凝土结构上，避免提升单元因外部作用产生水平晃动，完成后进行所述补杆施工。

9.根据权利要求1所述的多体系钢结构组合体累积提升施工方法，其特征在于，所述步骤14包括如下步骤：

第一步，检查支座或混凝土结构连接处施工质量，检查补杆区域施工质量；

第二步，验收合格后开始第二次提升的提升器卸载，以实际提升荷载为基准，所有吊点每次卸载10％，直至第二次提升的钢绞线完全松弛，使提升单元逐渐完成应力重分布，提升单元荷载完全转移至支座或混凝土结构上；

第三步，拆除第二次提升的提升器、钢绞线、提升平台和附墙杆。

10.根据权利要求1所述的多体系钢结构组合体累积提升施工方法，其特征在于，所述提升器为液压提升器，安装在提升塔架的提升梁上或者结构主体的平台梁上；所述提升器连接钢绞线，所述钢绞线连接临时吊具，所述临时吊具通过临时杆连接在低标高部分钢结构网架层或者高标高部分钢结构网架层的两侧。

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