CN117403895A - 一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法，包括钢构件选择和桁架加工制作，厂家对桁架制作加工完成，再按照要求运到现场，最后再进行胎膜架的拼装，具体要根据相关要求，现场以临时胎模架作为拼装平台，进行钢结构桁架梁的整体拼装、安装，需以桁架梁基础钢梁作为推拉轨道，根据穹顶钢结构整体布局，合理划分批次，分组进行桁架梁整体推拉平移安装，达到先装配、后拼装的整体安装效果，整个施工方法相较传统桁架梁单体安装在经济合理、质量提高、安全可靠等方面均有很大程度优势，相比传统工法具有很高的工艺创新价值，解决了现有技术中存在的问题。
Description
技术领域
本发明属于钢结构施工技术领域，具体涉及一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法。
背景技术
随着城市化进程的加速，特色建筑日新月异发展过程中，大量新建高耸建筑的结构越来越复杂，施工要求也越来越苛刻，在“寸土寸金”的城市中心，在建高耸建筑中，钢结构工程施工过程常面临作业面受限的问题，如何实现高空钢结构工程的快速、安全、精准、高效安装是此类建筑施工中面临的首先难题之一，特别是高耸钢结构建筑的整体安装施工工艺相比传统的钢结构整体安装施工工艺具有技术难度大、安装风险高、整体连接复杂等特点。
在实际钢结构安装时，由于存在场地受限，钢构件体积大且重，传统施工塔吊无法吊装，也不能使用汽车吊等机械工具进行安装作业，此外，对于大体积高空钢结构工程施工而言，采用传统的起重吊装设备开展作业则需要满足作业面要求；同时安全系数较低，工序转换繁琐，需投入大量的人力，机械和财力，且施工过程中质量也无法得到保证，难以满足施工进度要求，也易引发工程安全及质量事故，造成重大损失。
综上所述，为了更好的适用于场地项目受限的工程环境，研发一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法，整个施工方法相较传统桁架梁单体安装在经济合理、质量提高、安全可靠等方面均有很大程度优势，相比传统工法具有很高的工艺创新价值，解决了现有技术中存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法，具体施工方法如下：
S1、预先设计好桁架，并选择专业的厂家进行制作加工，将制作加工完成的桁架运输到施工现场，并移动至指定拼装平台上进行拼装作业；
S2、对桁架梁体系进行推拉安装，采用电动葫芦作为牵引动力，利用轨道进行安装，以实现对桁架梁体系的组合拼装；
S3、将拼装好的桁架梁体系放置桁架滑移轨道上，通过轮胎式汽车吊进行牵引，实现推拉平移安装，且在牵引滑移过程中应保证桁架梁体系沿两端轨道同步滑移前进，当钢结构滑移轴线与胎膜架布置轴线偏移大于5cm时，需采用边滑移边纠偏；
S4、当桁架梁体系安装就位后，使用全站仪分别从桁架梁体系整体前、后端对其平面位置、水准标高进行全面校核，经过校核后，如发现有少许偏差，应及时采用侧向牵引措施及时进行纠偏，经过调整校核无误后，增加桁架梁端部加劲肋，然后，分别进行螺栓安装及焊接加固，最终，保证桁架梁体系安装牢靠；
S5、当该桁架梁体系安装就位后，再重复步骤S2-S4，依次进行后续桁架梁体系进行安装，直达完成高空钢结构桁架梁整体施工。
进一步地，所述的桁架梁体系均在现场高空钢结构桁架梁胎膜架拼装平台上，进行钢结构桁架的整体拼装、安装，拼装平台位于建筑物外轮廓线的桁架梁中心线一侧，使用电动葫芦依次通过轮胎式汽车吊的吊绳对组装好的桁架梁体系牵引，将桁架梁体系沿着滑移轨道移动到指定位置。
进一步地，所述桁架梁体系以分段的方式在现场对接，在搭设与建筑屋架同高的胎架上进行空中对接，对接处设置可微调升降支承点，并带有防护安全操作平台和防护网，桁架分段吊装更利于减小构件供给吊车的吨位。
进一步地，所述的桁架梁体系上存在施工缝，轨道存在断点，在支撑体系顶部钢梁安装完成后，制作临时过渡钢梁，并与两侧钢结构立柱满焊连接，保证轨道的连续性。
进一步地，所述的拼装平台以8个桁架柱为支撑基础，桁架柱着力点与屋面梁、柱对应，桁架柱经安装校正后，需在两侧辅以钢管斜撑，以平衡桁架梁体系在沿着轨道推拉平移安装过程中水平反力，所述拼装平台主体内搭满堂脚手架。
进一步地，所述桁架梁体系及轨道均属于钢结构施工组成部分，桁架梁体系需与胎模架系统同步施工，以确保顶部桁架梁体系组合拼装后及时利用支撑体系沿着轨道进行整体推拉平移安装。
进一步地，所述的桁架梁体系采取立拼的方法进行拼装，胎架布置设在胎膜架布置轴线楼面上搭设，与屋架等高的支撑架上拼装。
进一步地，所述的牵引滑移过程中保证桁架梁体系沿两端轨道同步滑移前进。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明提供一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法与其他形式相比，整个施工过程中具有安装工艺安全，可操作性强，克服了作业面受限、安装整体精度要求高的难题，一定程度上达到了装配式安装的特点。
2.本发明提供一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法，适用于工程中使用到钢构件超过25t，用钢量高于50kg/m2的大体积结构，解决了采用传统施工塔吊无法吊装的难题。
3.本发明提供一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法，能够考虑到结构伸缩缝布置要求，可利于既有屋面空间搭建胎膜架拼装平台，采取组合安装，大幅度提高了桁架梁安装效率，克服了作业面受限的问题，解决了传统起重吊装难以实施的施工难题，避免了大型起重吊装施工中的各类吊装安全风险。
附图说明
图1是本发明实施例施工过程示意图。
图2是本发明实施例桁架梁体系组定位示意图。
图3是本发明图1桁架梁体系施工缝的局部放大示意图。
图4是本发明图1桁架梁体系牵引位置的局部放大示意图。
图5是本发明实施桁架加工工艺流程示意图。
图6是本发明实施桁架的桁架梁体移动流程示意图。
图7是本发明实施现场桁架梁拼安装的工艺流程示意图。
图中：1、钢构件，2、桁架，3、桁架梁体系，4、拼装平台，5、轨道，6、刻度尺，7、刻度，8、轮胎式汽车吊，9、吊绳，10、建筑物外轮廓线，11、桁架梁中心线，12、电动葫芦，13、防护网，14、胎膜架布置轴线，15、桁架梁第1榀，16、桁架梁第2榀，17、桁架梁第3榀，18、桁架梁第4榀，19、桁架梁第5榀，20、焊缝，21、桁架梁基础钢梁，22、施工缝，23、过渡钢梁，24、牵引点，25、加劲肋。
具体实施方式
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，都属于本发明保护的范围。
如图1-7所示，一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法，具体施工方法如下：
S1、预先设计好桁架2，并选择专业的厂家进行制作加工，将制作加工完成的桁架2运输到施工现场，并移动至指定拼装平台4上进行拼装作业；
S2、对桁架梁体系3进行推拉安装，采用电动葫芦12作为牵引动力，利用轨道5进行安装，以实现对桁架梁体系3的组合拼装；
S3、将拼装好的桁架梁体系3放置桁架滑移轨道上，通过轮胎式汽车吊8进行牵引，实现推拉平移安装，且在牵引滑移过程中应保证桁架梁体系3沿两端轨道5同步滑移前进，当钢结构滑移轴线与胎膜架布置轴线14偏移大于5cm时，需采用边滑移边纠偏；
S4、当桁架梁体系3安装就位后，使用全站仪分别从桁架梁体系3整体前、后端对其平面位置、水准标高进行全面校核，经过校核后，如发现有少许偏差，应及时采用侧向牵引措施及时进行纠偏，经过调整校核无误后，增加桁架梁端部加劲肋25，然后，分别进行螺栓安装及焊接加固，最终，保证桁架梁体系3安装牢靠；
S5、当该桁架梁体系3安装就位后，再重复步骤S2-S4，依次进行后续桁架梁体系3进行安装，直达完成高空钢结构桁架梁整体施工。
其中，所述的桁架2主要是根据设计要求，所述的钢构件1选择钢柱型号为700*650*25，钢梁型号为HI1300-25-30*400、HI800-14-25*350、HI800-14-20*300、HN400*200*8*13，水平支撑为PIP159*5Q355B，桁架梁为口350*14和口300*10，预埋件为PL24*340，所有的材质均为Q355B，单位均为mm，所用采购的钢材，应具有质量证明书，并符合设计要求，当对钢材的质量有疑义时应按国家现行有关标准进行抽样复检。
所述的行钢构件1的选择和桁架2加工制作流程如图5所述，再到运输到现场的高空钢结构桁架梁胎膜架拼装平台4上进行整个过程的现场桁架梁拼装及安装，如图6所述的整个桁架胎模架拼装流程的施工工艺。
其中，所述的桁架梁体系3，都是在现场高空钢结构桁架梁胎膜架拼装平台4上，进行钢结构桁架梁2的整体拼装、安装，拼装平台4位于建筑物外轮廓线10的桁架梁中心线11一侧，将组装好的桁架梁体系3采用电动葫芦12依次实现桁架梁体系3沿着轨道5上，通过轮胎式汽车吊8的吊绳9牵引，将桁架梁体系3沿着滑移轨道5移动到指定位置。具体来说，根据穹顶钢结构整体布局，合理划分批次，分组进行桁架梁体系3桁架梁第1榀15、桁架梁第2榀16、桁架梁第3榀17、桁架梁第4榀18、桁架梁第5榀19，依次进行安装，当安装到指定胎膜架布置轴线14的位置后，采用进行螺栓安装及焊接加固，焊缝20满足规范要求，最终保证桁架梁体系3安装牢靠。
所述的桁架梁体系3以分段的方式在现场对接，现场在搭设与建筑屋架同高的胎架上进行空中对接。对接处设置可微调升降支承点，并带有防护安全操作平台和防护网13，桁架2分段吊装更利于减小构件供给吊车的吨位。
其中，如图1所示，所述的钢结构整体存在施工缝22，结构桁架梁3作为滑动轨道5存在断点，在支撑体系顶部钢梁安装完成后，必须有施工制作临时过渡钢梁23，并与两侧钢结构立柱满焊连接，保证推拉轨道5的连续性，确保后续推拉平移能沿着轨道5平稳滑移。实现所有的桁架梁体系3整体推拉平移安装，以达到一种先装配、后拼装的整体安装效果。
其中，所述的拼装平台4，主要以8个桁架立柱为支撑基础，拼装平台4结构尺寸为38.8m×18.4m×5.0m，拼装平台4主体内搭满堂脚手架。桁架柱作为主要承载结构主要以200mm×100mm方通δ=1mm、100mm×100mm方通δ=1mm型钢焊接，其着力点应与屋面梁、柱对应，施工前需严格放线定位，不得将支撑点布置在屋面板上，以免对结构造成破坏。钢结构立柱经安装校正后，需在两侧辅以φ160mm钢管δ=1mm斜撑，以平衡桁架梁体系3在沿着轨道5推拉平移安装过程中水平反力，保证胎模架结构始终处于受力稳定状态。
其中，所述的桁架梁体系3沿着轨道5滑移过程主要是通过轮胎式汽车吊8的吊绳9牵引，在架梁体系3的两个端部对称的设置牵引点24与设定有加劲肋25进行连接。
所述的桁架梁体系3，采取立拼的方法进行拼装。胎架布置设在胎膜架布置轴线14-/>轴线楼面上搭设，与屋架等高的支撑架上拼装。拼装胎架采用40#工字钢做成5m高支撑操作平台，主桁架组装支撑胎架设在/>轴左侧位置，考虑到南边与北边屋面距离均可达21m，施工过程中，可根据需要现场进行确定位置。
其中，所述的牵引滑移过程中应保证桁架梁体系3沿两端轨道5同步滑移前进，当钢结构滑移轴线与胎膜架布置轴线14偏移大于5cm时，需采用边滑移边纠偏的方法进行纠偏，具体调控施工措施如下：
1、在滑移轨道5两侧次桁架上用两组100m刻度尺6同步，滑移轨道5上刻度设置A、B、C、D等往后以此类推，在刻度设置过程中相邻刻度间，每格5cm作为一个控制纠偏区间。纠偏过程中，两条轨道5上现场技术管理人员同时通过对讲机向总控制台中心进行报数，如不同步值超出限值，总控制台根据报数差距，应采取立即停止牵引滑移的措施。
2、根据超出限值的大小采用相应措施。首先，通过合理设计滑轮组机构，实现速度控制；其次，在减小单绳牵引力的同时，尽量减少各台牵设备引力的差值；最后，在移动过程中，进行合理纠偏，实现两条轨道5上刻度偏差的调整。
3、采用轮胎式汽车吊8牵引滑动过程中，两端牵引点24设专人监控轨道5刻度，及时观察滑移速度，并时刻向总控制台报数，总控制台根据两个牵引点24报数差距，对两个控制点的情况进行统筹调控。
其中，所述的桁架梁3在拼装平台4的移动，采用电动葫芦12，型号为5T6M进行牵引，对分组进行桁架梁整体推拉平移安装，达到先装配、后拼装的整体安装效果。
其中，所述的组合桁架梁推拉安装采用轮胎式汽车吊8作为牵引动力，利用滑移轨道5进行推拉安装，将拼装好的桁架梁体系3，采用轮胎式汽车吊8牵引，型号为40T进行推拉平移安装，实现高空钢结构桁架梁安装。在整个过程中，需注意在吊装前要先安装好滑移支架、并用加劲肋25等斜撑加固，确保滑移桁架梁体系3的荷载安全和侧向稳定性。
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 (8)
1.一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法，其特征在于：具体施工方法如下：
S1、预先设计好桁架（2），并选择专业的厂家进行制作加工，将制作加工完成的桁架（2）运输到施工现场，并移动至指定拼装平台（4）上进行拼装作业；
S2、对桁架梁体系（3）进行推拉安装，采用电动葫芦（12）作为牵引动力，利用轨道（5）进行安装，以实现对桁架梁体系（3）的组合拼装；
S3、将拼装好的桁架梁体系（3）放置桁架滑移轨道上，通过轮胎式汽车吊（8）进行牵引，实现推拉平移安装，且在牵引滑移过程中应保证桁架梁体系（3）沿两端轨道（5）同步滑移前进，当钢结构滑移轴线与胎膜架布置轴线（14）偏移大于5cm时，需采用边滑移边纠偏；
S4、当桁架梁体系（3）安装就位后，使用全站仪分别从桁架梁体系（3）整体前、后端对其平面位置、水准标高进行全面校核，经过校核后，如发现有少许偏差，应及时采用侧向牵引措施及时进行纠偏，经过调整校核无误后，增加桁架梁端部加劲肋（25），然后，分别进行螺栓安装及焊接加固，最终，保证桁架梁体系（3）安装牢靠；
S5、当该桁架梁体系（3）安装就位后，再重复步骤S2-S4，依次进行后续桁架梁体系（3）进行安装，直达完成高空钢结构桁架梁整体施工。
2.根据权利要求1所述的一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法，其特征在于：所述的桁架梁体系（3）均在现场高空钢结构桁架梁胎膜架拼装平台（4）上，进行钢结构桁架（2）的整体拼装、安装，拼装平台（4）位于建筑物外轮廓线（10）的桁架梁中心线（11）一侧，使用电动葫芦（12）依次通过轮胎式汽车吊（8）的吊绳（9）对组装好的桁架梁体系（3）牵引，将桁架梁体系（3）沿着轨道（5）移动到指定位置。
3.根据权利要求2所述的一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法，其特征在于：所述桁架梁体系（3）以分段的方式在现场对接，在搭设与建筑屋架同高的胎架上进行空中对接，对接处设置可微调升降支承点，并带有防护安全操作平台和防护网（13），桁架（2）分段吊装更利于减小构件供给吊车的吨位。
4.根据权利要求1所述的一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法，其特征在于：所述的桁架梁体系（3）上存在施工缝（22），轨道（5）存在断点，在支撑体系顶部钢梁安装完成后，制作临时过渡钢梁（23），并与两侧钢结构立柱满焊连接，保证轨道（5）的连续性。
5.根据权利要求1所述的一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法，其特征在于：所述的拼装平台（4）以8个桁架柱为支撑基础，桁架柱着力点与屋面梁、柱对应，桁架柱经安装校正后，需在两侧辅以钢管斜撑，以平衡桁架梁体系（3）在沿着轨道（5）推拉平移安装过程中水平反力，所述拼装平台（4）主体内搭满堂脚手架。
6.根据权利要求4所述的一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法，其特征在于：所述桁架梁体系（3）及轨道（5）均属于钢结构施工组成部分，桁架梁体系（3）需与胎模架系统同步施工，以确保顶部桁架梁体系（3）组合拼装后及时利用支撑体系沿着轨道（5）进行整体推拉平移安装。
7.根据权利要求1所述的一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法，其特征在于：所述的桁架梁体系（3）采取立拼的方法进行拼装，胎架布置设在胎膜架布置轴线（14）楼面上搭设，与屋架等高的支撑架上拼装。
8.根据权利要求1所述的一种快速实现高空钢结构桁架梁整体施工方法，其特征在于：所述的牵引滑移过程中保证桁架梁体系（3）沿两端轨道（5）同步滑移前进。
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