CN116856543A - 叠级穹顶钢结构的施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及穹顶钢结构施工的领域，尤其是涉及一种叠级穹顶钢结构的施工方法，包括以下步骤：S1拆分→S2吊装→S3连接→S4卸载。将步骤S2采用内部吊装与外部吊装相结合的方式从外向内进行吊装，利用穹顶结构圆形的特性，在建筑内部安置吊装设备来施工叠级穹顶钢结构底部直径较大的圈层。本申请具有降低对吊装设备的运力要求，缩小施工所需的吊装半径，降低施工成本的效果。

Description

叠级穹顶钢结构的施工方法

技术领域

本申请涉及穹顶钢结构施工的领域，尤其是涉及一种叠级穹顶钢结构的施工方法。

背景技术

穹顶钢结构具有室内空间开阔，外形简洁美观的优点，经常应用于城市地标建筑的设计当中。在建造穹顶钢结构建筑的过程中，会先使用吊装设备将钢构件吊运至安装部位，然后再顺次连接钢构件，逐步完成整体结构的搭建。

现有的穹顶钢结构的施工方法可参照公开号为CN110306670A的专利文献，上述专利文献公开了一种超长主次桁架与环带桁架穹顶钢结构的施工方法。整体安装思路为先在穹顶中心位置安装钢柱，以钢柱为中心从内向外安装环带桁架。由于环带桁架从内向外直径逐渐增大，按照从内向外的顺序进行施工时，只能将吊装设备安置于建筑范围以外，因此全程需要多台作业半径大、起重能力强的塔吊来进行吊装。

然而塔吊为大型吊装设备，本身就存在使用成本高的问题，而且进、出场不便，还需要额外搭设塔吊安装平台，导致施工成本进一步增加。

发明内容

为了降低对吊装设备的运力要求，缩小施工所需的吊装半径，降低施工成本，本申请提供一种叠级穹顶钢结构的施工方法。

本申请提供的一种叠级穹顶钢结构的施工方法采用如下的技术方案：

一种叠级穹顶钢结构的施工方法，包括以下步骤：

S1拆分：根据设计图将钢构件拆分为不同的单元模块，对各个单元模块进行预制；

S2吊装：从底层到顶层分阶段对各单元模块进行吊装，形成空间钢网架，并在钢构件下方设置临时支撑；将不同的吊装设备分别安置于建筑空间的内部与外部，先采用内部吊装的方式施工底部若干圈层，然后采用外部吊装的方式施工上部其余圈层；

S3连接：将钢构件的不同单元模块进行连接，使相邻层的单元模块之间形成传力路径；

S4卸载：从顶层到底层反向逐层拆除临时支撑，对空间钢网架进行卸载，并对卸载后的钢构件进行变形监测。

通过采用上述技术方案，先进行步骤S1将钢构件拆分为不同的单元模块，单独对单元模块进行吊装，能够降低单次吊装的难度，从而提高吊装速度；分别将不同的吊装设备安置于建筑空间的内部与外部，在施工底部直径较大的若干圈层时，优先采用内部吊装，由于吊装设备位于建筑空间内部，从而能够缩短吊装设备所需的吊装半径；当圈层高度超出内部吊装设备的吊装高度时，再启动建筑空间外部的吊装设备，对剩余圈层的单元模块进行吊装；内部吊装与外部吊装结合的方式能够降低对吊装设备的运力要求，缩小施工所需的吊装半径，从而降低施工成本。

可选的，S2吊装包括以下步骤：

S21预留施工洞:在建筑首层底板上预留施工洞；

S22内部吊装：将吊车安置于建筑内部地下一层中心位置，按顺时针或逆时针转动，依次吊装不同模块的钢构件，首先形成基础梁，然后沿基础梁向上依次形成首层、二层等若干个圈层；

S23封堵施工洞：对施工洞进行浇筑封堵；

S24外部吊装：将塔吊安置于建筑空间外部，从结构外部对剩余圈层的钢构件进行吊装。

通过采用上述技术方案，由于吊车移动灵活，且吊臂可收缩折叠，便于在建筑空间内部有限的空间内移动，因此选用吊车作为内部吊装的起重设备，将吊车安置于建筑内部地下一层，并在建筑首层底板上预留施工洞，使吊车的吊臂从施工洞中伸出进行吊装施工；而将吊车安置于穹顶结构中心位置能够使吊臂距各吊装点的距离相同，从而尽量缩短吊车的吊装半径。

可选的，进行步骤S22内部吊装时，如遇所述施工洞边缘楼板钢筋向外伸出，移动吊车对楼板钢筋进行避让，并保持吊车的支脚始终支承在地下一层底部的结构梁上。

通过采用上述技术方案，在楼板上预留施工洞时通常会在洞边甩筋，便于封堵施工洞使时与新浇筑板块与原有楼板进行连接。因此，当吊臂朝向楼板边缘有钢筋伸出的一侧时，移动吊车对外伸的楼板钢筋进行避让，能够使吊臂与施工洞边缘保持足够的水平距离，尽量避免外伸钢筋对吊装产生阻碍。吊车荷载在支脚处产生应力集中，如果直接支承在楼板上，会超出楼板的正常使用承载极限，从而损坏楼板。吊车位置移动前后，使支脚始终保持支承在地下一层底部的结构梁上能够尽量保持吊车的安全稳定。

可选的，S23封堵施工洞：封堵施工洞过程中在首层底板正对穹顶中心位置保留一个上料洞口，待穹顶钢结构整体施工完毕后再对所述上料洞口进行封堵。

通过采用上述技术方案，由于空间钢网架顶部圈层位于中心位置，距离外部较远，不便取放安装材料，而空间钢网架上又缺少堆放材料的空间。因此运送重量较轻的安装材料与工具等也需要通过塔吊运输，较为浪费。

对此，可以选择不完全封堵施工洞，在首层底板正对穹顶中心的位置保留一个上料洞口，采用简易设施即可将施工材料及用具通过上料洞口从地下一层垂直运送至空间钢网架顶部的作业面上，从而省去了从外向内水平运吊的步骤，能够降低上料难度，提高上料效率。

可选的，S1拆分：将所述单元模块拆分为梁环模块、标准模块及顶环模块，再进一步将标准模块拆分为平台段与支撑段，所述支撑段位于所述平台段两侧；

进行步骤S2之前先进行步骤S2a墩台施工：在穹顶结构底部的钢筋混凝土环梁上间隔绑扎钢筋并浇筑混凝土，形成多个墩台；

S3连接包括以下步骤：

S31基础梁连接：将所述梁环模块连接在相邻的墩台之间，形成基础梁，墩台与基础梁共同形成环形的基座；

S32首层连接：在基础梁上间隔焊接支撑段，两个相对倾斜设置的支撑段为一组，形成底部斜撑，将底部斜撑与标准模块一一对应连接，形成首层圈层；

S33相邻圈层连接：从底到顶依次将相邻圈层的标准模块连接固定；

S34顶环连接：在空间钢网架顶层的标准模块之间连接安装顶环模块，形成顶梁。

通过采用上述技术方案，吊装钢构件之前，先在穹顶结构底部周圈施工墩台，并将梁环模块连接固定在相邻的墩台之间形成基础梁，墩台与基础梁共同形成穹顶钢结构的环形基座，环形基座能够增强空间钢网架的抗侧移能力，使结构更加稳固。而梁环模块为钢构件，不便与硬化成型的钢筋混凝土环梁进行连接，因此浇筑墩台连接基础梁与穹顶结构底部的钢筋混凝土环梁。

可选的，所述标准模块包括一个平台段及四个支撑段，四个所述支撑段对称固定在平台段两侧，使平台段每侧各有一个朝上的支撑段和一个朝下的支撑段；

S33相邻圈层连接：将相邻圈层的平台段错位布设，将标准模块的四个支撑段分别与相邻的四个标准模块固定连接。

通过采用上述技术方案，将相邻圈层的平台段错位设置能够提高空间钢网架的抗侧移刚度。每个平台段通过支撑段与斜上方及斜下方相邻的平台段固定连接，平台段与倾斜的支撑段形成可供人行走的阶梯，平台段还能供人休息或临时置物。将标准模块做成一个平台段与四个支撑段组合的形式使得每个平台段能够与周边相邻的四个平台段连通，使空间钢网架除了用作承重结构和外观造型，还能兼做施工走道。

可选的，S33相邻圈层连接：支撑段一端与本圈层的平台段焊接连接，支撑段的另一端与相邻圈层标准模块的支撑段螺栓连接。

通过采用上述技术方案，虽然焊接的连接固定效果好，可是由于构成空间钢网架所需的标准模块数量较多，如果全部采用焊接的形式容易出现相邻标准模块之间的支撑段相互错位的情况，而焊接固定之后难以调整构件位置。因此将支撑段与平台段之间采用焊接，能够尽量提高同一标准模块内平台段与支撑段的连接强度，而将支撑段与相邻标准模块的支撑段采用螺栓连接能够使构件在连接时具有一定幅度的转动能力，便于调整构件位置进行连接安装。

可选的，S2a墩台施工：在墩台上安装用于连接基础梁的铰支座；

安装铰支座包括以下步骤：

1)将墩台顶面凿毛；

2)在墩台顶面放置铰支座；

3)搭设支撑架；

4)将梁环模块放置于支撑架上，采用固定螺栓连接铰支座与梁环模块；

5)在铰支座与基础梁之间浇筑高强砂浆并养护至所需强度；

6)拆除支撑架，使基础梁的荷载传递至铰支座；

7)整体完成空间钢网架的连接安装之后，剪断铰支座上的限位螺栓，使铰支座能够正常位移。

通过采用上述技术方案，在墩台上安装铰支座能够提高空间钢网架结构的抗震能力。

可选的，S2吊装：将位于同一圈层的钢构件分为若干组，按同一方向依次对组内的钢构件进行编号，先吊装每组的1号钢构件，然后以1号钢构件的位置为起点，依次吊装组内其余的钢构件。

如果以某个钢构件为起点顺次吊装，由于施工误差，钢构件存在偏位的问题，当施工到末尾时，所积累的误差位移量也逐渐增大，可能出现同一圈层首尾连接不上的问题。通过采用上述技术方案，将同一圈层内的钢构件分为若干组吊装，先吊装每组的1号钢构件能够对后续吊装的钢构件起到定位的作用，从而减小由于施工误差带来的钢构件位移偏差。

可选的，交替进行步骤S2吊装与步骤S3连接，将所述单元模块吊装至指定位置后再进行步骤S3，对单元模块原位进行连接拼装，利用拼装时间继续进行下个单元模块的吊装。

通过采用上述技术方案，步骤S2吊装采用机械设备进行，S3连接为工人手动连接，因此，相比于提前拼装好圈层再整体吊装的施工方法，交替进行步骤S2与步骤S3，更加有利于节省工时。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过将钢构件拆分为单元模块，将吊装设备安置于建筑空间内部，采用内部吊装的方式施工底部直径较大的若干圈层，能够减轻对吊装设备的运力要求，缩短施工所需的吊装半径。吊装设备的运力越低、吊装半径越小则价格更低，从而节省了施工成本；

2.将标准模块做成一个平台段与四个支撑段组合的形式，并将相邻圈层的平台段错位布设，使得每个平台段能够与周边相邻的四个平台段连通，平台段与倾斜的支撑段形成了可供人行走的阶梯，从而使空间钢网架除了用作承重结构和外观造型，还能兼做施工走道。

附图说明

图1是本申请实施例叠级穹顶钢结构的施工方法流程图。

图2是叠级穹顶钢结构示意图。

图3是图2中A部位的局部放大图。

图4是吊装半径对比图（图中阴影表示内部吊装范围）。

图5是本申请实施例中内部吊装示意图一。

图6是本申请实施例中内部吊装示意图二。

图7是图2中B部位的局部放大图。

图8是铰支座结构示意图。

附图标记说明：

10、首层底板；101、施工洞；102、楼板钢筋；103、上料洞口；20、环梁；30、吊车；1、空间钢网架；11、基础梁；111、梁环模块；12、标准模块；121、平台段；122、支撑段；13、顶梁；131、顶环模块；14、底部斜撑；2、墩台；3、铰支座；31、固定螺栓；32、限位螺栓；4、支撑架。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种叠级穹顶钢结构的施工方法。

参照图1，叠级穹顶钢结构的施工方法包括以下步骤：S1拆分→S2吊装→S3连接→S4卸载。其中，将步骤S2采用内部吊装与外部吊装相结合的方式从外向内进行吊装。

利用穹顶结构圆形的特性，在建筑内部安置吊装设备来施工叠级穹顶钢结构底部直径较大的圈层。能够降低对吊装设备的运力要求，缩小施工所需的吊装半径，从而降低施工成本。

参照图2，叠级穹顶钢结构整体为一个呈贝壳状的立体空间钢网架1，空间钢网架1底部为由梁环模块111拼接而成的环形基础梁11，中部为由若干个标准模块12搭建而成的八级圈层，顶部为由顶环模块131拼接而成的环形顶梁13。空间钢网架1以钢筋混凝土环梁20为基础，八个圈层从底到顶直径逐渐收缩，首层圈层的钢构件与基础梁11固定连接，顶层圈层的钢构件与顶梁13固定连接，从而形成叠级穹顶结构。

各个步骤的具体施工方法如下：

参照图2、图3，S1拆分：根据设计图将整体空间钢网架1拆分为梁环模块111、标准模块12、顶环模块131三种不同的单元模块，再进一步将标准模块12拆分为平台段121与支撑段122，并在工厂对各个单元模块提前进行预制。

参照图3，标准模块12包括一个平台段121及四个支撑段122，四个支撑段122对称固定在平台段121两侧。平台段121呈矩形，平台段121的两条长边每边各有一个朝上的支撑段122和一个朝下的支撑段122。

参照图1、图2，进行步骤S2之前先进行步骤S2a墩台2施工：在穹顶结构底部的钢筋混凝土环梁20顶面等间距间隔绑扎钢筋，并浇筑混凝土，形成多个墩台2。墩台2数量根据结构计算结果而定。

S2吊装：从底层到顶层分阶段对各单元模块进行吊装，形成空间钢网架1，并在钢构件下方设置临时支撑。

参照图4，本工程中穹顶结构平面半径为24m，在穹顶结构外部相对的两侧各设有一台塔吊。如果采用传统外部吊装的方式施工，吊装半径至少需要达到46m才能完全覆盖施工区域，因此需要选择吊装半径为50m的塔吊进行施工；而如果改用内部吊装与外部吊装相结合的方式，在建筑空间内部设置一台吊车30，先用吊车30采用内部吊装的方式施工底部若干圈层，然后用塔吊采用外部吊装的方式施工上部其余圈层，那么在塔吊位置不变的情况下，吊装半径为40m的塔吊即可满足吊装需求。

吊装某一圈层时，如果以某个钢构件为起点顺次吊装，由于施工误差，会出现钢构件偏位。当随着施工到末尾，所积累的误差位移量也逐渐增大，可能出现同一圈层首尾连接不上的问题。因此，可以选择将同一圈层内的钢构件分为若干组，按同一方向依次对组内的钢构件进行编号，先吊装每组的一号钢构件，然后以一号钢构件的位置为起点，依次吊装组内其余的钢构件。先吊装每组的1号钢构件能够对后续吊装的钢构件起到定位的作用，从而减小由于施工误差带来的钢构件位移偏差。

参照图1，S2吊装包括以下步骤：

S21预留施工洞101:在建筑首层底板10正对穹顶中央的位置预留施工洞101，并在施工洞101边缘甩筋，便于封堵施工洞101时新浇筑板块与原有楼板进行连接；

参照图5、图6，施工洞101呈矩形，施工洞101一侧边缘的楼板钢筋102向外伸出。

参照图5，S22内部吊装：将吊车30安置于穹顶内部地下一层中心位置，此时穹顶中心Oa与吊车30中心Ob重合。使吊车30按顺时针或逆时针转动，从底到顶依次吊装钢构件。首先形成基础梁11，然后沿基础梁11向上依次形成首层、二层、三层等五个圈层。当吊装楼板钢筋102伸出一侧的钢构件时，如果吊车30仍位于穹顶中心Oa处，则楼板钢筋102会与吊车30的吊臂产生干涉，因此需要将吊车30朝远离楼板钢筋102的方向移动2.5m，对楼板钢筋102进行避让，吊臂与施工洞101边缘保持足够的水平距离。

注意，吊车30荷载在支脚处产生应力集中，如果直接支承在楼板上，会超出楼板的正常使用承载极限，从而损坏楼板。移动前与移动后吊车30的支脚始终需要保持支承在地下一层底部的结构梁上能够尽量保持吊车30的安全稳定。

由于吊车30移动灵活，且吊臂可收缩折叠，便于在建筑空间内部有限的空间内移动，因此选用吊车30作为内部吊装的起重设备，使吊车30的吊臂从施工洞101中向上伸出进行吊装施工；而将吊车30安置于穹顶结构中心位置能够使吊臂距各吊装点的距离相同，从而尽量缩短吊车30的吊装半径。

参照图6，由于空间钢网架1顶部圈层位于中心位置，距离外部较远，不便取放安装材料，而空间钢网架1上又缺少堆放材料的空间。因此运送重量较轻的安装材料与工具等也需要通过塔吊运输，较为浪费。可以在S23封堵施工洞101的过程中，选择不完全封堵施工洞101，在首层底板10正对穹顶中心位置保留一个上料洞口103，采用滑轮、履带、吊绳等简易设施即可将施工材料及用具通过上料洞口103从地下一层垂直运送至空间钢网架1顶部的作业面上，从而省去了从外向内水平运吊的步骤，能够降低上料难度，提高上料效率。待穹顶钢结构整体施工完毕后再对上料洞口103进行封堵。

S24外部吊装：将两台吊装半径为40m的塔吊分别安置于穹顶结构外部两侧，从结构外部对第六圈至顶梁13进行吊装施工。

S3连接：分别对空间钢网架1不同部位的单元模块进行连接，使相邻层的单元模块之间形成传力路径。

参照图1，交替进行步骤S2吊装与步骤S3连接，将单元模块吊装至指定位置后再进行步骤S3，对单元模块原位进行连接拼装，利用拼装时间继续进行下个单元模块的吊装。

参照图1，S3连接包括以下步骤：

参照图7，S31基础梁11连接：将梁环模块111连接在相邻的墩台2之间，形成基础梁11，墩台2与基础梁11共同形成环形的基座。环形基座能够增强空间钢网架1的抗侧移能力，使结构更加稳固。由于梁环模块111为钢构件，不便与硬化成型的钢筋混凝土环梁20进行连接，因此浇筑墩台2连接基础梁11与穹顶结构底部的钢筋混凝土环梁20。

S32首层连接：在基础梁11上间隔焊接支撑段122，两个相对倾斜设置的支撑段122为一组，形成底部斜撑14，将底部斜撑14与标准模块12一一对应连接，形成首层圈层；

S33相邻圈层连接：从底到顶依次将相邻圈层的标准模块12连接固定；将相邻圈层的平台段121错位布设，能够提高空间钢网架1的抗侧移刚度。每个平台段121通过支撑段122与斜上方及斜下方相邻的平台段121固定连接，平台段121与倾斜的支撑段122形成可供人行走的阶梯，平台段121还能供人休息或临时置物。将标准模块12做成一个平台段121与四个支撑段122组合的形式，再将平台段121错位布设的，使得每个平台段121能够与周边相邻的四个平台段121连通，使空间钢网架1除了用作承重结构和外观造型，还能兼做施工走道。

参照图3，支撑段122一端与本圈层的平台段121焊接连接，支撑段122的另一端与相邻圈层标准模块12的支撑段122螺栓连接。

虽然焊接的连接固定效果好，可是由于构成空间钢网架1所需的标准模块12数量较多，如果全部采用焊接的形式容易出现相邻标准模块12之间的支撑段122相互错位的情况，而焊接固定之后难以调整构件位置。因此将支撑段122与平台段121之间采用焊接，能够尽量提高同一标准模块12内平台段121与支撑段122的连接强度，而将支撑段122与相邻标准模块12的支撑段122采用螺栓连接能够使构件在连接时具有微小幅度的转动能力，便于调整构件位置进行连接安装。

S34顶环连接：在空间钢网架1顶层的标准模块12之间连接安装顶环模块131，形成顶梁13。

S4卸载：从顶层到底层反向逐层拆除临时支撑，对空间钢网架1进行卸载，并对卸载后的钢构件进行变形监测。

参照图8，在墩台2顶面安装用于连接基础梁11的铰支座3，能够提高空间钢网架1结构的抗震能力。安装铰支座3包括以下步骤：

1)将墩台2顶面凿毛；

2)在墩台2顶面放置铰支座3；

3)搭设支撑架4；

4)将梁环模块111放置于支撑架4上，采用固定螺栓31连接铰支座3与梁环模块111；

5)在铰支座3与基础梁11之间浇筑高强砂浆并养护至所需强度；

6)拆除支撑架4，使基础梁11的荷载传递至铰支座3；

7)整体完成空间钢网架1的连接安装之后，剪断铰支座3上的限位螺栓32，使铰支座3能够正常位移。

使用本申请实施例叠级穹顶钢结构的施工方法所带来的社会效益：

本工程中穹顶结构平面半径为24m，在穹顶结构外部相对的两侧各设有一台塔吊。其他因素不变的情况下，通过采用内部吊装与外部吊装相结合的施工方式，能够对穹顶结构内部空间进行利用，将塔吊的吊装半径从50m缩小至40m。从而降低了对吊装设备的运力需求，节省了租赁或购买吊装设备的费用。

另外，通过将标准模块12做成一个平台段121与四个支撑段122固定连接的形式，四个支撑段122对称固定在平台段121两侧，使平台段121每侧各有一个朝上的支撑段122和一个朝下的支撑段122；再将平台段121错位布设的，能够使每个平台段121与周边相邻的四个平台段121连通，从而使空间钢网架1除了用作承重结构和外观造型外，还能兼做施工走道，便于工人行走。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种叠级穹顶钢结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1拆分：根据设计图将钢构件拆分为不同的单元模块，对各个单元模块进行预制；

S2吊装：从底层到顶层分阶段对各单元模块进行吊装，形成空间钢网架（1），并在钢构件下方设置临时支撑；将不同的吊装设备分别安置于建筑空间的内部与外部，先采用内部吊装的方式施工底部若干圈层，然后采用外部吊装的方式施工上部其余圈层；

S3连接：将钢构件的不同单元模块进行连接，使相邻层的单元模块之间形成传力路径；

S4卸载：从顶层到底层反向逐层拆除临时支撑，对空间钢网架（1）进行卸载，并对卸载后的钢构件进行变形监测。

2.根据权利要求1所述的叠级穹顶钢结构的施工方法，其特征在于，S2吊装包括以下步骤：

S21预留施工洞（101）:在建筑首层底板（10）上预留施工洞（101）；

S22内部吊装：将吊车（30）安置于建筑内部地下一层中心位置，按顺时针或逆时针转动，依次吊装不同模块的钢构件，首先形成基础梁（11），然后沿基础梁（11）向上依次形成首层、二层等若干个圈层；

S23封堵施工洞（101）：对施工洞（101）进行浇筑封堵；

S24外部吊装：将塔吊安置于建筑空间外部，从结构外部对剩余圈层的钢构件进行吊装。

3.根据权利要求2所述的叠级穹顶钢结构的施工方法，其特征在于，进行步骤S22内部吊装时，如遇所述施工洞（101）边缘楼板钢筋（102）向外伸出，移动吊车（30）对楼板钢筋（102）进行避让，并保持吊车（30）的支脚始终支承在地下一层底部的结构梁上。

4.根据权利要求2所述的叠级穹顶钢结构的施工方法，其特征在于，S23封堵施工洞（101）：封堵施工洞（101）过程中在首层底板（10）正对穹顶中心位置保留一个上料洞口（103），待穹顶钢结构整体施工完毕后再对所述上料洞口（103）进行封堵。

5.根据权利要求1所述的叠级穹顶钢结构的施工方法，其特征在于，

S1拆分：将所述单元模块拆分为梁环模块（111）、标准模块（12）及顶环模块（131），再进一步将标准模块（12）拆分为平台段（121）与支撑段（122），所述支撑段（122）位于所述平台段（121）两侧；

进行步骤S2之前先进行步骤S2a墩台（2）施工：在穹顶结构底部的钢筋混凝土环梁（20）上间隔绑扎钢筋并浇筑混凝土，形成多个墩台（2）；

S3连接包括以下步骤：

S31基础梁（11）连接：将所述梁环模块（111）连接在相邻的墩台（2）之间，形成基础梁（11），墩台（2）与基础梁（11）共同形成环形的基座；

S32首层连接：在基础梁（11）上间隔焊接支撑段（122），两个相对倾斜设置的支撑段（122）为一组，形成底部斜撑（14），将底部斜撑（14）与标准模块（12）一一对应连接，形成首层圈层；

S33相邻圈层连接：从底到顶依次将相邻圈层的标准模块（12）连接固定；

S34顶环连接：在空间钢网架（1）顶层的标准模块（12）之间连接安装顶环模块（131），形成顶梁（13）。

6.根据权利要求5所述的叠级穹顶钢结构的施工方法，其特征在于，所述标准模块（12）包括一个平台段（121）及四个支撑段（122），四个所述支撑段（122）对称固定在平台段（121）两侧，使平台段（121）每侧各有一个朝上的支撑段（122）和一个朝下的支撑段（122）；

S33相邻圈层连接：将相邻圈层的平台段（121）错位布设，将标准模块（12）的四个支撑段（122）分别与相邻的四个标准模块（12）固定连接。

7.根据权利要求5或6所述的叠级穹顶钢结构的施工方法，其特征在于，S33相邻圈层连接：支撑段（122）一端与本圈层的平台段（121）焊接连接，支撑段（122）的另一端与相邻圈层标准模块（12）的支撑段（122）螺栓连接。

8.根据权利要求5所述的叠级穹顶钢结构的施工方法，其特征在于，S2a墩台（2）施工：在墩台（2）上安装用于连接基础梁（11）的铰支座（3）；

安装铰支座（3）包括以下步骤：

1)将墩台（2）顶面凿毛；

2)在墩台（2）顶面放置铰支座（3）；

3)搭设支撑架（4）；

4)将梁环模块（111）放置于支撑架（4）上，采用固定螺栓（31）连接铰支座（3）与梁环模块（111）；

5)在铰支座（3）与基础梁（11）之间浇筑高强砂浆并养护至所需强度；

6)拆除支撑架（4），使基础梁（11）的荷载传递至铰支座（3）；

7)整体完成空间钢网架（1）的连接安装之后，剪断铰支座（3）上的限位螺栓（32），使铰支座（3）能够正常位移。

9.根据权利要求1所述的叠级穹顶钢结构的施工方法，其特征在于，S2吊装：将位于同一圈层的钢构件分为若干组，按同一方向依次对组内的钢构件进行编号，先吊装每组的1号钢构件，然后以1号钢构件的位置为起点，依次吊装组内其余的钢构件。

10.根据权利要求1所述的叠级穹顶钢结构的施工方法，其特征在于，交替进行步骤S2吊装与步骤S3连接，将所述单元模块吊装至指定位置后再进行步骤S3，对单元模块原位进行连接拼装，利用拼装时间继续进行下个单元模块的吊装。