CN116427553A - 一种跨层钢桁架倒吊式施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢结构施工技术领域,公开了一种跨层钢桁架倒吊式施工方法,包括如下步骤:S1:屋顶跨层桁架两端钢框架的施工;S2:屋顶跨层桁架的吊装;S3:安装吊柱;S4:下层楼面桁架的吊装;S5:次钢构件的施工。本发明中的施工方法先吊装屋顶跨层桁架,再吊装下层的楼面桁架,采用倒吊法,杜绝传统的从下至上的施工方法,避免吊装上层钢结构时,临时支撑需穿过下层已成型的钢结构,导致施工困难。并且在进行吊柱的安装时,吊柱承受轴向拉力,无需对吊柱另设置侧向稳固支撑,吊柱的稳定性不受影响。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构施工技术领域,尤其涉及一种跨层钢桁架倒吊式施工方法。
背景技术
现有技术中跨层钢桁架结构采用正向施工,从下到上依次安装钢结构,安装过程中由于钢结构未形成较为稳定的结构体系,因此需额外搭设钢结构支撑架作为临时支撑使用,待钢桁架安装完成后拆除,以确保在安装过程中钢结构的整体稳定。传统施工方法临时支撑是需从下到上搭设,施工下层钢结构时临时支撑顶接于钢结构下部,当下层施工完毕开始施工上层钢结构时,必须增加临时支撑的高度使其延伸至待安装的上层钢结构下方,那么临时支撑向上延伸时势必会穿过已安装成型的下层钢结构,无法避让,造成上层临时支撑向上延伸的不可行。
并且由于吊柱结构的特殊性(吊柱两端为带销轴的圆盘形结构,只能承受拉力),传统从下至上的施工顺序将导致在柱上端的钢桁架安装就位之前,吊柱仅有柱下端处的销形节点作为支撑,为左右转动的非固结支撑点,吊柱无法单独直立,且搭设侧向支撑对其进行施工,施工过程中的稳固难度大。
基于以上缺陷,现需要一种施工方法,能够避免临时支撑结构穿过已成型的钢结构,便于整体结构的施工;并且保证吊柱在钢桁架安装就位前,吊柱的稳固性不受影响。
发明内容
为了解决以上问题,本发明的目的是提供一种跨层钢桁架倒吊式施工方法,避免临时支撑结构不穿过已成型的钢结构,便于整体结构的施工;并且保证吊柱在钢桁架安装就位前,吊柱的稳固性不受影响。
为了实现以上目的,本发明采用的技术方案:
一种跨层钢桁架倒吊式施工方法,包括如下步骤:
S1:屋顶跨层桁架两端钢框架的施工;两端的钢框架用于安装屋顶跨层桁架;
S2:屋顶跨层桁架的吊装;通过吊装工具吊装所述屋顶跨层桁架,所述屋顶跨层桁架的两端分别与对应端的钢框架连接;
S3:安装吊柱;将所述吊柱倒吊于所述屋顶跨层桁架的下表面;
S4:下层楼面桁架的吊装;所述楼面桁架一端与所述吊柱下端通过销轴连接,另一端设置在型钢混凝土柱预置牛腿上;
S5:次钢构件的施工。
作为一种较优的实施方案,所述屋顶跨层桁架包括上弦杆、下弦杆与腹杆;所述上弦杆与下弦杆通过所述腹杆连接;所述步骤S2包括如下步骤:
S201:设置临时支撑;所述临时支撑用于支撑所述屋顶跨层桁架的安装;
S202:吊装所述屋顶跨层桁架的上弦杆与下弦杆,将所述上弦杆与下弦杆的两端与两端的钢结构连接;
S203:吊装所述屋顶跨层桁架的腹杆;将所述腹杆安装在所述上弦杆与下弦杆之间;
S204:拆除临时支撑。
作为一种较优的实施方案,所述吊柱的下方设置有销轴孔,所述楼面桁架跨中上弦上翼缘设置有吊耳,所述吊耳与销轴孔通过所述销轴连接。
作为一种较优的实施方案,所述销轴孔下方设置有安装支架;所述楼面桁架吊装时,先将所述销轴设置在所述安装支架上,待所述楼面桁架两端位置调整完毕,再将所述销轴完全插入。
作为一种较优的实施方案,所述步骤S4中,所述楼面桁架先进行地面拼装,再进行整体吊装。
作为一种较优的实施方案,所述次钢构件包括若干横梁与梁上柱;所述横梁用于将同一水平面的钢结构进行连接;所述梁上柱一端设置在所述楼面桁架上表面;所述梁上柱的另一端通过所述横梁与所述型钢混凝土柱和吊柱连接;相邻两所述梁上柱之间也通过所述横梁连接。
作为一种较优的实施方案,所述步骤S5中所述次钢构件从下至上进行施工。
作为一种较优的实施方案,所述步骤S5还包括在所述楼面桁架与所述型钢混凝土柱之间设置斜撑。
作为一种较优的实施方案,所述步骤S1-S5施工完成进行楼层板的铺设与混凝土的浇筑。
本发明的有益效果:
本发明提供了一种跨层钢桁架倒吊式施工方法,具有如下有益效果:
(1)先吊装屋顶跨层桁架,再吊装下层的楼面桁架,采用倒吊法,杜绝传统的从下至上的施工方法,避免吊装上层钢结构时,临时支撑需穿过下层已成型的钢结构,导致施工困难。
(2)先吊装屋顶跨层桁架,再将吊柱安装在屋顶跨层桁架的下方,使吊柱承受轴向拉力,无需对吊柱另设置侧向稳固支撑,吊柱的稳定性不受影响。
(3)倒吊式施工方法,利用上层已施工钢结构作为下层未施工钢结构的支撑与安装节点,因此,对下层钢结构进行施工时,无需设置临时支撑装置,节省工艺流程与人工成本、材料成本,加快施工进程,提高经济效应。
附图说明
图1为本发明的方法流程图;
图2为本发明的步骤1中钢框架安装结构示意图;
图3为本发明的步骤2中屋顶跨层桁架安装结构示意图;
图4为本发明的步骤3中吊柱安装结构示意图;
图5为本发明的步骤4中楼面桁架安装结构示意图;
图6为本发明的楼面桁架两端安装结构示意图;
图7为本发明的图5的局部放大示意图;
图8为本发明的步骤5次钢构件安装结构示意图;
图9为本发明的实施例3中现场施工示意图。
图中:1、钢框架;2、屋顶跨层桁架;21、下弦杆;22、上弦杆;23、腹杆;3、临时支撑;4、吊柱;5、楼面桁架;6、牛腿;7、次钢构件;8、安装支架。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明作进一步阐述。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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。
实施例1
如图1-图8所示,本实施例提供了一种跨层钢桁架倒吊式施工方法,包括如下步骤:
S1:屋顶跨层桁架2两端钢框架1的施工;两端的钢框架1用于安装屋顶跨层桁架2;两端的钢框架1由钢柱构成,两端的钢框架1分别与建筑结构连接,两端的钢框架1为屋顶跨层桁架2提供安装与连接基础;
S2:屋顶跨层桁架2的吊装;通过吊装工具吊装所述屋顶跨层桁架2,所述屋顶跨层桁架2的两端分别与对应端的钢框架1连接;由于屋顶跨层桁架2重量较重,吊装的高度较高,因此屋顶跨层桁架2优选采用汽车吊进行吊装,吊装时,先在屋顶跨层桁架2的吊装点下设置临时支撑3,与屋顶跨层桁架2一起形成稳定结构体系,保证屋顶跨层桁架2安装能够安全稳定地进行;
S3:安装吊柱4;将所述吊柱4倒吊于所述屋顶跨层桁架2的下表面;吊柱4两端均为圆盘形结构,屋顶跨层桁架2的下表面设置有与圆盘匹配的连接耳,连接耳与吊柱4上端通过销轴连接,此时,由吊柱4的上端承受拉力,在进行下层楼面桁架5的安装时,无需对吊柱4额外设置侧向稳固支撑,不影响下层楼面桁架5的安装;
S4:下层楼面桁架5的吊装;所述楼面桁架5一端与所述吊柱4下端通过销轴连接,另一端设置在型钢混凝土柱预置牛腿6上;值得说明的是,安装区域中的型钢混凝土柱预置牛腿6上设置有橡胶支座,橡胶支座用于将楼面桁架5的作用力传递给牛腿6,改善牛腿6的受力状态;楼面桁架5一端与橡胶支座连接固定,另一端与吊柱4的下端连接固定,由吊柱4与牛腿6共同分担楼面桁架5的载荷;
S5:次钢构件7的施工;次钢构件7用于使钢结构形成结构受力体系,使确保钢结构建筑的整体稳定性,避免楼面桁架5吊装后出现下挠错位或者平面外的拱起,使楼层的安装精度变低,因此,次钢构件7用于钢结构框架的整体的稳定性,提高楼层的安装精度。
本发明采用倒吊式施工方法,即先吊装屋顶跨层桁架2,再吊装下层的楼面桁架5,杜绝传统的从下至上的施工方法,避免吊装上层钢结构时,临时支撑3需穿过下层已成型的钢结构,导致施工困难;且屋顶跨层桁架2施工完成,设置吊柱4,给下层楼面桁架5提供支撑,利用钢结构本身作为未施工钢结构的支撑,无需再设置支撑装置,节省工艺流程与人工成本,加快施工进程,提高经济效应。
实施例2
如图1-图8所示,本实施例是在上述实施例的基础上进行展开的,具体的,本实施例提供了一种跨层钢桁架倒吊式施工方法,包括如下步骤:
S1:屋顶跨层桁架2两端钢框架1的施工;两端的钢框架1用于安装屋顶跨层桁架2;两端的钢框架1为屋顶跨层桁架2提供支撑基础,承担屋顶跨层桁架2的载荷;
S2:屋顶跨层桁架2的吊装;通过吊装工具吊装所述屋顶跨层桁架2,所述屋顶跨层桁架2的两端分别与对应端的钢框架1连接;
作为一种较优的实施方案,所述屋顶跨层桁架2包括上弦杆22、下弦杆21与腹杆23;所述上弦杆22与下弦杆21通过所述腹杆23连接;所述步骤S2包括如下步骤:
S201:设置临时支撑3;所述临时支撑3用于支撑所述屋顶跨层桁架2的安装;临时支撑3点的布置按照桁架分段后,根据整体自重荷载和施工荷载,验算强度,决定支撑数量及分布间距。应保证临时支撑3安装稳定,不影响屋顶跨层桁架2的拼装,保证安装精度;
S202:吊装所述屋顶跨层桁架2的上弦杆22与下弦杆21,将所述上弦杆22与下弦杆21的两端与两端的钢结构连接;值得说明的是,以临时支撑3作为支撑点,先将上弦杆22与下弦杆21进行分段吊装,上弦杆22与下弦杆21之间通过竖杆连接;将上弦杆22与下弦杆21的两端分别与对应端的钢结构进行连接,完成上弦杆22与下弦杆21的整体吊装;
S203:吊装所述屋顶跨层桁架2的腹杆23;将所述腹杆23安装在所述上弦杆22与下弦杆21之间;腹杆23用于增强上弦杆22与下弦杆21之间连接的稳定性,腹杆23的吊装遵循从中间向两端吊装;
S204:屋顶跨层桁架2完成整体吊装后,拆除临时支撑3。
S3:安装吊柱4;将所述吊柱4倒吊于所述屋顶跨层桁架2的下表面用于安装下层楼面桁架5;
S4:下层楼面桁架5的吊装;所述楼面桁架5一端与所述吊柱4下端通过销轴连接,另一端设置在型钢混凝土柱预置牛腿6上;
作为一种较优的实施方案,所述吊柱4的下方设置有销轴孔,所述楼面桁架5跨中上弦上翼缘设置有吊耳,所述吊耳与销轴孔通过所述销轴连接。
作为一种较优的实施方案,吊柱4下端销轴与楼面桁架5一端进行连接时,由于连接过程中需要进行微调,需配合楼面桁架5另一端橡与牛腿6上的橡胶支座连接固定,因此,吊柱4下端销轴不能一次固定到位。因此在所述销轴孔下方设置有安装支架8;所述楼面桁架5吊装时,先将所述销轴设置在所述安装支架8上,待所述楼面桁架5两端位置调整完毕,再将所述销轴完全插入。方便安装时进行位置微调,保证安装精度与安装结构的稳定性。
作为一种较优的实施方案,所述步骤S4中,由于楼面桁架5的自身载荷相对于屋顶跨层桁架2来说较低,因此所述楼面桁架5先进行地面拼装,再进行整体吊装,简化工艺流程,提高施工效率。
S5:次钢构件7的施工;作为一种较优的实施方案,所述次钢构件7包括若干横梁与梁上柱;所述横梁用于将同一水平面的钢结构进行连接;所述梁上柱一端设置在所述楼面桁架5上表面;所述梁上柱的另一端通过所述横梁与所述型钢混凝土柱和吊柱4连接;相邻两所述梁上柱之间也通过所述横梁连接。横梁与梁上柱构成钢框架1,用于分担楼面桁架5承担的载荷,提高楼层平面整体的稳定性。
作为一种较优的实施方案,所述步骤S5中所述次钢构件7从下至上进行施工,方便工人施工,加快施工流程,并且对次钢构件7进行施工时,以楼面桁架5作为支撑,不需要再设置支撑装置。
作为一种较优的实施方案,为了提高楼面桁架5与型钢混凝土柱之间结构的稳定性,所述步骤S5还包括在所述楼面桁架5与所述型钢混凝土柱之间设置斜撑;值得说明的是,型钢混凝土柱上设置有用于斜撑或者横梁连接的预埋件。
作为一种较优的实施方案,所述步骤S1-S5施工完成进行楼层板的铺设与混凝土的浇筑,楼层板的铺设包括楼面楼层板与屋面楼层板的铺设;混凝土的浇筑包括楼面混凝土的浇筑与屋面混凝土的浇筑。
实施例3
如图1-图9所示,本实施例是在上述实施例的基础上进行展开的,具体的,本实施例提供了一种跨层钢桁架具体施工工艺,本工艺中屋顶跨层桁架2分布在三层-屋面层之间,主要呈南北走向分布,跨度17m-54m不等,单榀最重重量约380t,主要由H型钢组成,最大截面为H1200×800×80×80。楼面桁架5主要分布在结构三层及屋面层,跨度18.0m-54.6m不等,截面高度2m-5m不等,单榀重量最重约68t,主要由H型钢组成,最大截面为H600×500×30×50,桁架形式为平面桁架。本工程局部屋顶跨层桁架2与楼面桁架5上下交错,通过吊柱4、销轴等相互连接,在安装过程中不仅会发生竖向变形,平面外的变形控制也极其重要。卸载时需综合考虑桁架自身及周边结构的稳定。因此在施工前需对整个安装过程进行计算机施工仿真模拟,分析每一施工工序对结构产生的影响,同时利用现有平面外的楼层钢梁等横向支撑对桁架进行加固处理,保证钢结构的安装精度,做到事先预防。
施工方法包括如下步骤:
S1:屋顶跨层桁架2两端钢框架1的施工;两端的钢框架1用于安装屋顶跨层桁架2;钢框架1是由若干钢柱组成的框架结构,钢框架1一侧与建筑结构上的预埋件连接,另一侧与屋顶跨层桁架2的端部连接,用于支撑屋顶跨层桁架2,
S2:屋顶跨层桁架2的吊装;通过汽车吊采用高空散装的方式进行屋顶跨层桁架2的吊装,屋顶跨层桁架2的上弦杆22与下弦杆21采用三段式进行吊装,因此,在屋顶跨层桁架2安装位置下设置两个间隔均匀的临时支撑3;临时支撑3顶部包括钢管支托、垫块与千斤顶。吊装时利用千斤顶支撑支托调节网格支撑节点标高,调节完成后,在次支托底部插入垫块及楔块垫实,再撤去千斤顶。将主支托顶面根据网格钢梁底面切平后点焊固定,防止分块定位完成后在施工过程中产生移动。临时支撑3设置在地面,在地面上铺设路基箱,然后将胎架支撑于路基箱上,可以保持胎架稳定,不发生沉降。
S202:上弦杆22与下弦杆21扥三段吊装,两个临时支撑3作为三段的节点,从一端进行吊装,先吊装下弦杆21,下弦杆21的一端作用在临时支撑3上,另一端作用在对应端的钢框架1上;再吊装上弦杆22与下弦杆21之间的竖杆,随后吊装与此段下弦杆21对应的上弦杆22;重复以上步骤,完成整段上弦杆22与下弦杆21的吊装。
S203:吊装所述屋顶跨层桁架2的腹杆23;从上弦杆22与下弦杆21的中部向两端进行腹杆23的吊装,直至所有腹杆23吊装完成;腹杆23的拼接按单H型钢拼接焊接顺序进行,同一根杆件不应两端同时焊接。
S204:屋顶跨层桁架2完成整体吊装并且完成连接,并且经过测量矫正后,拆除临时支撑3。
高空散装通过建模计算设置合理的临时支撑3,并且临时支撑3可进行循环使用,节约施工成本,分段进行屋顶跨层桁架2的吊装,符合汽车吊的吊装规范,避免吊装载荷过重,增加施工危险,本工艺中屋顶跨层桁架2的吊装方法简单,便于工人施工。
S3:安装吊柱4;将所述吊柱4倒吊于所述屋顶跨层桁架2的下表面用于安装下层楼面桁架5;吊柱4为两端带销轴的圆盘形结构;
S4:下层楼面桁架5的吊装;楼面桁架5采用地面拼装,在通过汽车吊整体吊装的方式进行吊装;楼面桁架5一端与所述吊柱4下端通过销轴连接,另一端设置在型钢混凝土柱预置牛腿6的橡胶支座上;述吊柱4的下方设置有销轴孔,所述楼面桁架5跨中上弦上翼缘设置有吊耳,所述吊耳与销轴孔通过所述销轴连接。
吊柱4下端销轴与楼面桁架5一端进行连接时,先将所述销轴设置在所述安装支架8上,待所述楼面桁架5两端位置调整完毕,再将销轴完全插入,方便安装时进行位置微调,保证安装精度与安装结构的稳定性。
S5:次钢构件7的施工;所述次钢构件7包括若干横梁与梁上柱;所述横梁用于将同一水平面的钢结构进行连接;所述梁上柱一端设置在所述楼面桁架5上表面;所述梁上柱的另一端通过所述横梁与所述型钢混凝土柱和吊柱4连接;相邻两所述梁上柱之间也通过所述横梁连接。横梁与梁上柱构成钢框架1,用于分担楼面桁架5承担的载荷,提高楼层平面整体的稳定性。
次钢构件7从下至上进行施工,方便工人施工,加快施工流程,并且对次钢构件7进行施工时,以楼面桁架5作为支撑,不需要再设置支撑装置。
为了提高楼面桁架5与型钢混凝土柱之间结构的稳定性,楼面桁架5与型钢混凝土柱之间设置斜撑;斜撑一端与楼面桁架5连接,另一端与型钢混凝土柱上预埋件连接。
次钢构件7施工完成进行楼层板的铺设与混凝土的浇筑,楼层板的铺设包括楼面楼层板与屋面楼层板的铺设;混凝土的浇筑包括楼面混凝土的浇筑与屋面混凝土的浇筑。
另外,为避免屋顶跨层桁架2在施工过程中产生下挠,需要对屋顶跨层桁架2进行预起拱来提前应对在施工过程中构件由于荷载产生的下挠,对于屋顶跨层桁架2来说,需要对因为楼面桁架5吊挂产生的荷载进行预起拱,以及屋顶跨层桁架2自身的荷载、混凝土浇筑的荷载,以及与屋顶跨层桁架2相连的钢件的荷载和楼板荷载。而针对楼面桁架5的下挠,需考虑楼面桁架5梁上柱荷载带来变形进行预起拱,第二种就是由自身荷载、混凝土、周边钢梁以及楼板所会产生的变形,从而进行的预起拱。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种跨层钢桁架倒吊式施工方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1:屋顶跨层桁架(2)两端钢框架(1)的施工;两端的钢框架(1)用于安装屋顶跨层桁架(2);
S2:屋顶跨层桁架(2)的吊装;通过吊装工具吊装所述屋顶跨层桁架(2),所述屋顶跨层桁架(2)的两端分别与对应端的钢框架(1)连接;
S3:安装吊柱(4);将所述吊柱(4)倒吊于所述屋顶跨层桁架(2)的下表面;
S4:下层楼面桁架(5)的吊装;所述楼面桁架(5)一端与所述吊柱(4)下端通过销轴连接,另一端设置在型钢混凝土柱预置牛腿(6)上;
S5:次钢构件(7)的施工。
2.根据权利要求1所述的一种跨层钢桁架倒吊式施工方法,其特征在于:所述屋顶跨层桁架(2)包括上弦杆(22)、下弦杆(21)与腹杆(23);所述上弦杆(22)与下弦杆(21)通过所述腹杆(23)连接;所述步骤S2包括如下步骤:
S201:设置临时支撑(3);所述临时支撑(3)用于支撑所述屋顶跨层桁架(2)的安装;
S202:吊装所述屋顶跨层桁架(2)的上弦杆(22)与下弦杆(21),将所述上弦杆(22)与下弦杆(21)的两端与两端的钢结构连接;
S203:吊装所述屋顶跨层桁架(2)的腹杆(23);将所述腹杆(23)安装在所述上弦杆(22)与下弦杆(21)之间;
S204:拆除临时支撑(3)。
3.根据权利要求1所述的一种跨层钢桁架倒吊式施工方法,其特征在于:所述吊柱(4)的下方设置有销轴孔,所述楼面桁架(5)跨中上弦上翼缘设置有吊耳,所述吊耳与销轴孔通过所述销轴连接。
4.根据权利要求3所述的一种跨层钢桁架倒吊式施工方法,其特征在于:所述销轴孔下方设置有安装支架(8);所述楼面桁架(5)吊装时,先将所述销轴设置在所述安装支架(8)上,待所述楼面桁架(5)两端位置调整完毕,再将所述销轴完全插入。
5.根据权利要求1所述的一种跨层钢桁架倒吊式施工方法,其特征在于:所述步骤S4中,所述楼面桁架(5)先进行地面拼装,再进行整体吊装。
6.根据权利要求1所述的一种跨层钢桁架倒吊式施工方法,其特征在于:所述次钢构件(7)包括若干横梁与梁上柱;所述横梁用于将同一水平面的钢结构进行连接;所述梁上柱一端设置在所述楼面桁架(5)上表面;所述梁上柱的另一端通过所述横梁与型钢混凝土柱和吊柱(4)连接;相邻两所述梁上柱之间也通过所述横梁连接。
7.根据权利要求1所述的一种跨层钢桁架倒吊式施工方法,其特征在于:所述步骤S5中所述次钢构件(7)从下至上进行施工。
8.根据权利要求1所述的一种跨层钢桁架倒吊式施工方法,其特征在于:所述步骤S5还包括在所述楼面桁架(5)与所述型钢混凝土柱之间设置斜撑。
9.根据权利要求1所述的一种跨层钢桁架倒吊式施工方法,其特征在于:所述步骤S1-S5施工完成进行楼层板的铺设与混凝土的浇筑。
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