CN118498732A - 一种大跨度钢结构屋面滑移顶推施工工法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大跨度钢结构屋面滑移顶推施工方法，将钢结构屋面沿施工场地宽度方向分为n榀钢桁架，钢桁架包括主桁架和次桁架，钢桁架之间通过连接构件连接，施工时先在施工场地上搭设拼装平台和安装滑移通道，拼装钢桁架的主桁架；采用第一起吊机将第一榀钢桁架的主桁架和第二榀钢桁架的主桁架吊至所述滑移通道上，在拼装平台上拼装形成第一滑移单元；同步顶推第一滑移单元滑移一定距离，重复进行吊装、拼装、滑移使整个钢桁架滑移至设计位置；在钢桁架上安装顶升机构，顶起钢桁架，拆除滑移通道，安装钢桁架的支座，并将钢桁架的荷载转移到支座上，完成钢桁架的安装。本发明的方案提高了工作效率、保证了桁架质量和施工安全问题。

Description

一种大跨度钢结构屋面滑移顶推施工工法

技术领域

本发明涉及建设施工技术领域，特别涉及一种大跨度钢结构屋面滑移顶推施工工法。

背景技术

随着科学技术和社会的发展，钢结构的设计、施工工艺的不断进步，钢结构屋面广泛应用于体育场馆、展厅、轻轨站台以及多层建筑大屋面等，根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)的规定，钢结构跨度大于36m为大跨度，近年来对各种大跨度、高大空间的场馆类和室内游乐类建筑的关注也增多，对复杂的大跨度的钢结构安装施工和施工过程表现出来的关键技术也越来越重视。

大跨度钢结构屋面的施工方法一般为：①原位安装法，此方法需搭设全满堂支架平台，相当于提供在高空搁置和施工师傅的操作平台，然后在平台上作业然后用吊车等机具吊到安装位置就直接在设计图的位置进行作业；②将钢屋架放置在施工场地外侧，吊车站位在馆内进行吊装。

采用上述的方法①优点是单构件的重量轻，可以有效降低履带吊等设备起重要求；缺点是支撑和搭设的时间太长，在高处的作业多、时间长，工期跨度过久，且需要租赁大量支撑材料，还占用了大面积建筑物在内场所，该方法只能适用于跨度小、工期要求慢的钢结构。采用上述的方法②是由于条件所限施工场地内不能放置钢屋架，同时施工场地内也不具备站车条件，在部分场地采用该方法吊装就无法实现，该方法的适用性较差。

基于此，需要研发一种适用于大跨度钢结构屋面的施工方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有钢结构屋面的施工方法存在吊装机具费用高、架体搭设费用高、吊装环境场所要求范围广、因高空作业较多而导致的工作效率低、质量不易保证、施工不安全等缺点的问题，提供一种大跨度钢结构屋面滑移顶推施工工法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种大跨度钢结构屋面滑移顶推施工方法，钢结构屋面沿施工场地宽度方向分为n榀钢桁架，分别为第一榀钢桁架，第二榀钢桁架，...，第n榀钢桁架，所述钢桁架包括主桁架和次桁架，所述钢桁架之间通过连接构件连接，所述施工方法包括以下步骤：

步骤S1，在施工场地上搭设拼装平台，沿施工场地长度方向布置供所述钢桁架滑移的滑移通道，所述拼装平台位于所述滑移通道的一端；在施工场地地面上拼装所述钢桁架的主桁架；

步骤S2，采用第一起吊机将第一榀钢桁架的主桁架和第二榀钢桁架的主桁架吊至所述滑移通道上，在拼装平台上拼装第一榀钢桁架和第二榀钢桁架的次桁架及钢桁架之间的连接构件，形成第一滑移单元；在第一滑移单元上安装滑移装置，同步顶推第一滑移单元，使第一滑移单元沿施工场地长度方向滑移第一距离，然后停止滑移，为第三榀钢桁架留出拼装空间；

步骤S3，采用所述第一起吊机将第三榀钢桁架的主桁架吊至所述滑移通道上，在所述拼装平台上拼装第三榀钢桁架的次桁架及钢桁架之间的连接构件，形成第二滑移单元；同步顶推第二滑移单元，使第二滑移单元沿施工场地长度方向滑移第二距离，然后停止滑移，为第四榀钢桁架留出拼装空间；

步骤S4，重复步骤S3，直至将所有的钢桁架连接形成第n-1滑移单元，同步顶推第n-1滑移单元，使整个钢桁架滑移至设计位置；然后拆除滑移装置；

步骤S5，在所述钢桁架上安装顶升机构，采用所述顶升机构顶起所述钢桁架，拆除所述滑移通道，安装所述钢桁架的支座，并将所述钢桁架的荷载逐级转移到支座上，完成钢桁架的安装。

在上述的技术方案中，将钢结构屋面沿施工场地宽度方向分割为多榀钢桁架结构，单独拼接每一个钢桁架，在施工时，采用在施工场地一侧局部满堂架搭设拼装平台，且拼装平台位于滑移通道的端头，用于钢桁架的拼装，在拼装平台附近的施工场地地面拼装钢桁架的主桁架；将第一和二榀钢桁架的主桁架通过第一起吊机吊至施工拼装平台两侧滑移轨道，在拼装平台上按设计拼装两榀钢桁架主桁架间的次桁架和连接构件，形成第一滑移单元；然后安装滑移装置，工人操作采用液压同步滑移技术同步顶推第一滑移单元，滑移；接着将第三榀主桁架吊装至拼装平台上，按设计拼装与前一滑移单元间的连接件形成第二个滑移单元；顶推第二个滑移单元；以此类推，直至整个钢桁架达到设计位置。钢桁架滑移到位后，在各个支座处设置顶升机构，顶起整个钢桁架，拆除滑移通道和滑移临时措施，安装钢桁架支座，钢桁架逐级缓慢下降直到荷载全部转移到支座上，完成钢桁架的安装。

本发明采用一侧局部满堂架搭设作业平台，第一起吊机站位施工场地外进行吊装，采用累积滑移法吊装大跨度钢桁架，大大解决了上述条件施工现场不具备情况下的钢桁架吊装问题，本发明只在施工场地内一端部搭设满堂架施工平台，使在高空作业的情况直接形成和地面一样的普通作业，直接提高了工作效率、保证了桁架质量和施工安全问题；同时第一起吊机站位在馆外侧，钢桁架主桁架组拼完成后再进行吊装，所以第一起吊机的型号大小不受体育馆内跨度影响；而且是间断性的使用第一起吊机及架体钢管的用量大大减少，所以机械费及租赁费用降低。

作为本发明的优选方案，所述拼装平台包括架体和施工台，所述施工台位于所述架体上，所述架体由立杆和水平杆搭建而成，立杆和水平杆之间设置有剪刀撑。

作为本发明的更优选方案，所述架体设置有安全通道，所述安全通道位于所述架体左侧，所述安全通道宽度不小于1m，所述安全通道坡度采用1比3。

作为本发明的优选方案，沿施工场地长度方向在所述钢桁架的滑移方向通长铺设滑移通道，所述滑移通道设置至少两条，所述滑移通道包括轨道梁和滑移轨道，所述轨道梁架设于所述钢桁架的构架柱之间，所述滑移轨道安装在所述轨道梁的正上方。

作为本发明的更优选方案，所述滑移通道设置有2～4条滑移通道，滑移通道的数量是根据跨度和钢桁架的重量来设计。优选地，设置有2条滑移通道，2条滑移通道分别位于施工场地长度方向相对的两侧。

作为本发明的优选方案，所述第一起吊机根据施工场地的高度限制、吊装的钢桁架重量等因素选择吊机，所述第一起吊机为履带吊车，所述第一起吊机位于施工场地外侧，采用第一起吊机将钢桁架的主桁架吊装至所述滑移通道上，具体位于滑移轨道上。

作为本发明的优选方案，步骤S2中，在第一榀钢桁架上设置与所述滑移通道对应的顶推点，所述顶推点位于所述滑移通道的正上方，在所述顶推点上安装滑移装置，所述滑移装置为液压爬行器。

作为本发明的优选方案，钢结构屋面沿施工场地宽度方向分为7榀钢桁架，分别为第一榀钢桁架，第二榀钢桁架，第三榀钢桁架，第四榀钢桁架，第五榀钢桁架，第六榀钢桁架，第七榀钢桁架，所述钢桁架包括主桁架和次桁架，所述钢桁架之间通过连接构件连接，所述施工方法包括以下步骤：

步骤S1，在施工场地上搭设拼装平台，沿施工场地长度方向布置供所述钢桁架滑移的滑移通道，所述拼装平台位于所述滑移通道的一端；在施工场地地面上拼装所述钢桁架的主桁架；

步骤S2，采用第一起吊机将第一榀钢桁架的主桁架和第二榀钢桁架的主桁架吊至所述滑移通道上，在拼装平台上拼装第一榀钢桁架和第二榀钢桁架的次桁架及钢桁架之间的连接构件，形成第一滑移单元；在第一滑移单元上安装滑移装置，同步顶推第一滑移单元，使第一滑移单元沿施工场地长度方向滑移第一距离，然后停止滑移，为第三榀钢桁架留出拼装空间；

步骤S3，采用第一起吊机将第三榀钢桁架的主桁架吊至所述滑移通道上，在拼装平台上拼装第三榀钢桁架的次桁架及钢桁架之间的连接构件，形成第二滑移单元；同步顶推第二滑移单元，使第二滑移单元沿施工场地长度方向滑移第二距离，然后停止滑移，为第四榀钢桁架留出拼装空间；

步骤S4，重复步骤S3，直至将所有的钢桁架连接形成第n-1滑移单元，同步顶推第n-1滑移单元，使整个钢桁架滑移至设计位置；具体为：

步骤S41，采用第一起吊机将第四榀钢桁架的主桁架吊至所述滑移通道上，在拼装平台上拼装第四榀钢桁架的次桁架及钢桁架之间的连接构件，形成第三滑移单元；同步顶推第三滑移单元，使第三滑移单元沿施工场地长度方向滑移第三距离，然后停止滑移，为第五榀钢桁架留出拼装空间；

步骤S42，采用第一起吊机将第五榀钢桁架的主桁架吊至所述滑移通道上，在拼装平台上拼装第五榀钢桁架的次桁架及钢桁架之间的连接构件，形成第四滑移单元；同步顶推第四滑移单元，使第四滑移单元沿施工场地长度方向滑移第四距离，然后停止滑移，为第六榀钢桁架留出拼装空间；

步骤S43，采用第一起吊机将第六榀钢桁架的主桁架吊至所述滑移通道上，在拼装平台上拼装第六榀钢桁架的次桁架及钢桁架之间的连接构件，形成第五滑移单元；同步顶推第五滑移单元，使第五滑移单元沿施工场地长度方向滑移第五距离，然后停止滑移，为第七榀钢桁架留出拼装空间；

步骤S45，采用第一起吊机将第七榀钢桁架的主桁架吊至所述滑移通道上，在拼装平台上拼装第七榀钢桁架的次桁架及钢桁架之间的连接构件，形成第六滑移单元；同步顶推第六滑移单元，使整个钢桁架滑移至设计位置；然后拆除滑移装置；

步骤S5，在各个支座处安装顶升机构，采用顶升机构顶起整个钢桁架，拆除支座牛腿顶部的滑移通道，安装钢桁架支座，钢桁架逐级缓慢下降直到荷载全部转移到支座上，完成钢桁架的安装。

进一步地，所述第一距离为一个架构柱之间的距离，和/或所述第二距离为一个架构柱之间的距离，和/或所述第三距离为一个架构柱之间的距离，和/或所述第四距离为一个架构柱之间的距离，和/或所述第五距离为一个架构柱之间的距离。

作为本发明的更优选方案，步骤S41中，在拼装平台上拼装形成第三滑移单元后，在第四榀钢桁架上安装滑移装置。在第三滑移单元拼装完成后，钢桁架整体结构重量增加，给滑移装置的负荷过大，通过增加滑移装置的个数来进行滑移施工，同时也能提高滑移的效率。

作为本发明的优选方案，步骤S5的详细步骤为：

步骤S51，在第n榀钢桁架和第n-1榀钢桁架的牛腿顶面、滑移通道底部各设置顶升机构，采用顶升机构将第n榀钢桁架和第n-1榀钢桁架顶起第一高度，使第n榀钢桁架和第n-1榀钢桁架脱离所述滑移通道；然后拆除第n榀钢桁架和第n-1榀钢桁架之间的所述滑移通道；

步骤S52，复核第七榀钢桁架牛腿平面位置及高程，安装第七榀钢桁架支撑座与球形支座，安装完成后，拆除第七榀钢桁架下顶升机构，完成第七榀钢桁架安装；

步骤S53，重复步骤S51～步骤S52，直至将所述钢桁架的荷载逐级转移到支座上，完成钢桁架的安装。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明的施工方法在施工场地内一端部搭设满堂架施工平台，使在高空作业的情况直接形成和地面一样的普通作业，直接提高了工作效率、保证了桁架质量和施工安全问题；同时第一起吊机站位在施工场地外侧，第一起吊机不进入场馆内，钢桁架主桁架组拼完成后再采用第一起吊机进行吊装，吊装不受体育馆内跨度的影响；而且是间断性地使用第一起吊机及架体钢管的用量大大减少，所以机械费及租赁费用降低。

2、本发明适用于像文体中心项目体育馆此类的施工场地，因场地空间狭窄导致履带吊不能进入施工场地内或采用其他施工方法施工经济性不佳、对工期要求高、影响较大的大或多榀钢桁架、单榀钢桁架重量大、施工场地跨度情况较大的空间桁架、网架体系，该方法在体育馆施工实际应用中取得了非常好的效果，充分证明了该技术科学合理可靠性，而且有很好的推广使用价值。

附图说明

图1为本发明大跨度钢结构屋面滑移顶推施工方法的流程示意图；

图2为拼装平台的平面图；

图3为拼装平台的正面图；

图4为滑移通道截面示意图；

图5为拼装平台和滑移通道截面安装示意图；

图6为主桁架吊装示意图；

图7为钢桁架在拼装平台上的拼装示意图；

图8为第一滑移单元位置示意图；

图9为第一滑移单元滑移后的位置示意图；

图10为第二滑移单元位置示意图；

图11为第二滑移单元滑移后的位置示意图；

图12为钢桁架安装完成后的平面示意图；

图中标记：1-钢桁架，11-主桁架，2-拼装平台，3-滑移通道，31-架构柱，32-轨道梁，33-滑移轨道，4-主桁架拼装区，5-第一起吊机。

具体实施方式

为了更加清楚的描述本发明的具体实施案例中的发明目的、技术方案和技术效果优势所在，下面将结合本发明的说明书附图对具体实施例中的方案做详细说明。以下具体实施例所涉及的具体技术方案仅仅是为了对本发明的创新技术方案进行清楚、完整地描述，其本身仅仅是本发明可以采用的具体实施方案中的一部分，不是全部的实施例，不应理解为对于本发明创新方案的限制。任何采用本发明相同发明构思的方案都应当纳入本发明的保护范围当中。

其次，本发明具体实施例中涉及附图的相关描述，仅仅是为了便于技术人员理解本发明方案，附图中部分细节展示是为了方便清楚呈现技术方案，不应当认为附图中的全部技术特征都必须纳入具体实施案例当中，更不可以将附图中的细节特征认定成对于本发明创新技术方案的额外限定。附图中描述和展现的各个实施例中的组件，可以按照不同的配置来组合排列，这些组合排列的变化都应当认定成本发明创新方案的全部实施例中的一部分，并纳入本发明要保护的范围内。

综上，本发明具体实施例和附图中呈现的方案或描述，并非旨在限制要求保护的范围，而是仅仅表示帮助技术人员理解相关创新方案的选定实施例/案例。基于这些实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他等同或平行实施例，都属于本发明所要求保护的范围。

需要说明的是，在没有特别说明的情况下，在本发明具体实施例的描述中，出现“上”“下”“左”“右”“中心”“内”“外”...等指示的方位或位置关系的表述术语，都是基于附图所示的方位或位置关系的表达，或者是该发明产品/设备/装置惯常使用时，摆放的方位或位置关系。这些方位或位置关系的术语，仅仅是为了便于描述本发明方案或简化具体实施例中的描述，便于技术人员快速理解方案，而不是指示或暗示特定的装置/部件/元件必须具有特定的方位，或以特定的位置关系进行构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语中出现“第一”“第二”“第三”...等表述，仅仅是用于区分相同或相似部件的描述，而不应理解为强调或暗示特定部件的相对重要性。

此外，在本发明实施例的描述中，“几个”“多个”“若干个”代表至少2个。可以是3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个等任意情况，甚至可以是超过9个的情况。

此外，在本发明技术方案的描述中，除非另有明确的规定/限定/限制，出现术语“设置”“安装”“相连”“连接”的地方应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是焊接、铆接、栓接、螺纹连接等本领域常用的连接手段。这种连接可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介物进行间接相连，可以是两个元件内部的连通。

实施例1

本实施例的施工场地是XX县文化体育中心项目体育馆，总建筑面积6128.77m²，体育馆屋盖结构形式为倒三角立体钢桁架的空间绗架结构，目前的吊装方法一般为：①馆内搭设全满堂支架平台，在平台上作业然后用吊车等机具吊到安装位置；②将钢屋架放置在馆外侧，吊车站位在馆内进行吊装；但是由于条件所限体育馆内内不能放置钢屋架，同时馆内也不具备站车条件，用这些方法吊装就无法实现。

上述这些吊装方法存在吊装机具费用高、架体搭设费用高、吊装环境场所要求范围广、因高空作业较多而导致的工作效率低、质量不易保证、施工不安全等缺点。因此，如图1所示，提供了一种大跨度钢结构屋面滑移顶推施工方法，钢结构屋面沿施工场地宽度方向分为n榀钢桁架，分别为第一榀钢桁架，第二榀钢桁架，...，第n榀钢桁架，钢桁架包括主桁架和次桁架，钢桁架之间通过连接构件连接，施工方法包括以下步骤：

步骤S1，在施工场地上搭设拼装平台，沿施工场地长度方向布置供钢桁架滑移的滑移通道，拼装平台位于滑移通道的一端；在施工场地地面上拼装钢桁架的主桁架；

步骤S2，采用第一起吊机将第一榀钢桁架的主桁架和第二榀钢桁架的主桁架吊至滑移通道上，在拼装平台上拼装第一榀钢桁架和第二榀钢桁架的次桁架及钢桁架之间的连接构件，形成第一滑移单元；在第一滑移单元上安装滑移装置，同步顶推第一滑移单元，使第一滑移单元沿施工场地长度方向滑移第一距离，然后停止滑移，为第三榀钢桁架留出拼装空间；

步骤S3，采用第一起吊机将第三榀钢桁架的主桁架吊至滑移通道上，在拼装平台上拼装第三榀钢桁架的次桁架及钢桁架之间的连接构件，形成第二滑移单元；同步顶推第二滑移单元，使第二滑移单元沿施工场地长度方向滑移第二距离，然后停止滑移，为第四榀钢桁架留出拼装空间；

步骤S4，重复步骤S3，直至将所有的钢桁架连接形成第n-1滑移单元，同步顶推第n-1滑移单元，使整个钢桁架滑移至设计位置；然后拆除滑移装置；

步骤S5，在钢桁架上安装顶升机构，采用顶升机构顶起钢桁架，拆除滑移通道，安装钢桁架的支座，并将钢桁架的荷载逐级转移到支座上，完成钢桁架的安装。

体育馆的钢桁架屋面是倒三角立体钢桁架组成的桁架结构，沿施工场地宽度方向分为7榀钢桁架，分别为第一榀钢桁架，第二榀钢桁架，第三榀钢桁架，第四榀钢桁架，第五榀钢桁架，第六榀钢桁架，第七榀钢桁架，位于14轴～22轴交A轴～G轴，钢桁架平面尺寸为67.2m×58.2m，面积为3911m²，钢桁架下弦底标高+17.7m，跨度为50.4m，总长58.2m，总重168.2吨。

步骤S1中，如图2、图3所示，拼装平台包括架体和施工台，施工台位于架体上，架体由立杆和水平杆搭建而成，立杆和水平杆之间设置有剪刀撑。拼装平台采用脚手架搭设在地面上，纵向、横向立杆采用Φ48×3.0mm钢管，间距为1.4m；纵向、横向水平杆采用Φ48×3.0mm钢管，步距为1.7m。剪刀撑采用Φ48×3.0mm钢管。拼装平台的架体横向宽度为50.4m，纵向宽度为13m，高度为17.7m。

立杆底部铺设垫木。立杆与建筑物异形墙转角的位置设连墙杆。立杆每一层各步接头需用对接扣件来相接。立杆上的扣件对接交错布置，两根杆件相邻立杆接头不设置在同步内。同步内隔一根立杆的两个相隔接头在高度方向错开的距离不＜500mm。各接头中心到主节点的间距不大于步距的1/3。水平杆延长需用搭接连接，要与立杆抱紧。搭接布置交错，两根相邻水平杆的接头要在同步或同跨内，错开距离＜500mm。搭接时，搭接长度＜1000mm，等间距用三个旋转扣件加固，端头扣件边缘到水平杆杆端的距离＜100mm。脚手架设置纵、横向扫地杆。纵向扫地杆采用直角扣件加固在距底座上皮＜200mm处的立杆上。横向扫地杆采用直角扣件加固在紧靠纵向扫地杆下方的立杆上。

竖向剪刀撑斜杆与地面的倾角在50°之间，剪力撑跨越立杆的最多根数≤7根，水平剪刀撑与架子纵或横向夹角为45°。满堂支架在架体外侧四周及内部纵、横向每6m至8m由底至顶设置连续竖向剪刀撑。架体搭设高度在8m及以上时，应在架体底部、顶部及竖向间隔不超过8m分别设置连续水平剪刀撑。水平剪刀撑在竖向剪刀撑斜杆相交平面设置。剪刀撑宽度应为6m-8m。剪刀撑应用旋转扣件固定在与之相交的水平杆或立杆上，旋转扣件中心线至主节点的距离不大于150mm。

水平杆顶层上铺设施工台。施工平台水平杆采用Φ48×3.0mm钢管，间距≤300mm，水平杆上方满铺安全平网，安全平网上方满铺竹笆片脚手板(铁丝梅花型绑扎固定)。拼装平台周边搭设高度1.2m的安全护栏，护栏在滑移作业时方便拆除。

架体设置有安全通道，安全通道位于架体左侧，安全通道宽度不小于1m，安全通道坡度采用1比3。安全通道设置有安全防护措施，安全通道两侧必须设置护栏和木质档脚垫，护栏高度≥1.2m。通道木制挡脚垫上间距250mm设一根防滑木带，木条厚30mm。

本实施例中拼装平台位于滑移通道的一端，具体位于体育馆的西面，拼装平台附近没有其他结构，利于吊装方便吊车的运动，拼装平台提供钢桁架拼装的位置，拼装好的钢桁架通过滑移通道滑移到设计位置。

沿施工场地长度方向在钢桁架的滑移方向通长铺设滑移通道，滑移通道设置至少两条，滑移通道包括轨道梁和滑移轨道，如图4所示，轨道梁架设于钢桁架的构架柱之间，具体在构架柱墙体的牛腿上，滑移轨道安装在轨道梁的正上方。本实施例的滑移通道置有2条，2条滑移通道分别位于施工场地长度方向相对的两侧。具体地，本实施例按照桁架结构受力及主体下部砼构件的情况，各布置在桁架滑移的两条滑移通道，滑移通道分别位于轴线A、轴线G的混凝土立柱牛腿上，轨道梁、滑移轨道中心线与轴线A(G)重合。

每条滑移通道总长58.5m，轨道梁尺寸为8根8.4m长H300×300×20×20mm型钢，且每隔500mm增加一道10mm厚劲板。滑移轨道采用43Kg钢轨，钢轨间采用连接板连接，轨道梁表面间隔800mm设置一组100×50×50×14mm轨道压板用于固定滑移轨道。

轨道梁安装前对构架柱上牛腿预埋钢板标高进行复核，保证标高符合设计要求，并位于同一水平线上，不平处采用薄钢板调整垫平。轨道梁之间用螺栓连接，并与牛腿上预埋钢板焊接可靠，焊接方式采用二氧化碳气体保护焊。

钢结构屋面钢桁架的主桁架呈倒三角形，为施工安全和方便，在地面上设置有主桁架拼装区，如图5所示，组装时将主桁架反向平放于地面，根据主桁架的构件线性，把主桁架构件按照顺序排列，每段根据长短布设6-8个支点，调整支点高低，用水平仪测量上部弦杆平面度和直线度，误差控制在±1mm范围内。对接好的主桁架构件进行点焊，并进行复测，满足质量控制要求后进行焊接。焊接时对接口必须开破口，保证焊接质量；焊接完成后，清除焊渣，打磨焊缝。并通知质检人员进行无损检测，满足焊接质量要求后进行涂装完成后开始吊装。

第一起吊机根据施工场地的高度限制、吊装的钢桁架重量等因素选择吊机，第一起吊机为履带吊车，第一起吊机位于施工场地外侧，采用履带吊车将钢桁架的主桁架吊装至滑移轨道上，如图5所示。在本实施例中，由于钢桁架自重较大，跨度比较长，采用履带吊车进行拼装作业，但施工场地内由于高度限制，履带吊车无法在施工场地内摆动，壁伸展不方便，因此将履带吊车位于施工场地外侧，行走完成吊装。

钢结构吊装范围内场地及其周边环境较为空阔，周围无建筑物、地下管道网及高压线网等，且均无地下室。在体育馆南侧、东侧均有空置地供运输构件存放和组装。体育馆屋盖主桁架分3段加工、安装。主桁架采用履带吊车就位，行走路线如图5虚线标记。行走路线采用已硬化的施工道路，道路两侧也已夯实，保证履带吊行走和吊装安全可靠。主桁架地面拼装满足滑移施工要求。

步骤S2中，第一滑移单元拼装：主桁架在地面拼装完成后，采用履带吊车吊装至拼装平台，吊装时布设八个吊点，主桁架跨度为50.4m，吊点分别以中心往两侧均分设置在5.6m\8.4m位置杆件连接处(如图6)。钢丝绳采用6×19S+1WRC，直径28mm。为防滑每个吊点尽量设置在主桁架构件的连接处，且在钢丝绳和构件之间加垫胶皮等，用于防止损伤构件防锈涂层。

在第一榀钢桁架上设置与滑移通道对应的顶推点，顶推点位于滑移通道的正上方，在顶推点上安装滑移装置。本工法采用液压爬行设备作为滑移驱动设备组合式结构，一端以夹块与滑移的轨道相接，另一端要以铰接点形式与滑移胎架或钢构件连接，中间就利用液压油缸驱动爬行。

本实施例首先拼装20轴和21轴钢桁架，连接好附件次桁架及钢桁架之间的连接构件，形成一个整体结构第一滑移单元，如图7、图8所示。每个顶推点安装一台液压爬行器，第一榀钢桁架要安装2台爬行器，调试爬行设备等待滑移。

进一步地，液压同步滑移器安装：滑移施工采用液压爬行器。首先根据计算，每条轨道在第一榀主桁架位置各设置一个顶推点，在顶推点上安装顶推耳板和滑靴。耳板、滑靴采用二氧化碳气体保护焊与主桁架焊接，在每个顶推点安装一台液压爬行器，每台液压爬行器水平推力为60t，共2台爬行器。

液压爬行器及相关滑移装置安装完成后，进行第一个滑移单元滑移施工，如图9所示。液压爬行器的楔型夹块具备单向自锁功能。当油缸推出后，楔型夹块工作(夹紧)，自动锁紧滑移上轨道；油缸缩退回时，夹块不工作(松开)，与油缸同一个方向移动。采用液压爬行器进行滑移的步骤为：

第一步：电脑操作爬行器夹紧装置中楔块与滑移轨道夹紧，爬行器设备液压缸前端活塞杆销轴与滑移构件(或滑靴)连接。爬行器设备液压缸伸缸，推动滑移钢构件向前开始滑移；

第二步：爬行器液压缸伸缸一个行程，构件向前滑移300mm；

第三步：一个行程伸缸完毕，滑移构件不动，爬行器液压缸缩缸，使夹紧装置中楔块与滑移轨道松开，并拖动夹紧装置向前滑移；

第四步：爬行器一个行程缩缸完毕，拖动夹紧装置向前滑移300mm。一个爬行推进行程完毕，再次执行步骤1工序。如此往复使滑移单元滑移至最终位置。

第五步：与一般的钢丝绳牵引吊装不同，滑移装置顶推启动及制动时，不存在因有柔性钢丝绳的延伸效果而使得桁架结构剧烈抖动和震动，且液压设备在滑移过程的推力及推进速度可测量也可控制。计算机系统可通过传感器检测液压设备的推进力及速度，可使各爬行器之间协调同步，当有问题出现超载或同步出差时，系统会及时作出调整并发出报警提示，从而使滑移装置在施工过程更加安全可靠。

在本实施例中，由于钢桁架屋面沿施工场地宽度方向分为7榀钢桁架，滑移第一滑移单元后，吊装第三榀钢桁架，拼装次桁架及钢桁架之间的连接构件，与第一滑移单元连接形成第二滑移单元，如图10所示，按第一滑移单元滑移方法向东滑移8.4m，停止滑移，为下一榀钢桁架拼装留出空间，如图11所示；

吊装第四榀钢桁架，拼装次桁架及钢桁架之间的连接构件，与第二个滑移单元连接形成第三个滑移单元。在第四榀钢桁架增加2台爬行器，继续向东滑移8.4m，停止滑移，为下一榀钢桁架拼装留出空间。

吊装第五榀钢桁架，拼装次桁架及钢桁架之间的连接构件，与第三个滑移单元连接形成第四个滑移单元，继续向东滑移8.4m，停止滑移，为下一榀钢桁架拼装留出空间

吊装第六榀钢桁架，拼装次桁架及钢桁架之间的连接构件，与第四个滑移单元连接形成第五个滑移单元，继续向东滑移8.4m，停止滑移，为下一榀钢桁架拼装留出空间。

吊装第七榀钢桁架，拼装次桁架及钢桁架之间的连接构件，与第五个滑移单元连接形成第六个滑移单元，继续向东滑移8.4m左右。待钢桁架滑移至设计位置附近，放慢顶推速度，进行微调，并使桁架滑移至设计位置，完成滑移。钢桁架滑移到位后，拆除液压爬行器及相关附件。

钢桁架滑移到位后，拆除爬行器，在第六、七榀钢桁架牛腿顶面、滑移通道外侧各设置1台25t千斤顶将第六、第七榀钢桁架顶起1cm，使第六、第七榀钢桁架脱离滑移轨道；采用吊车配合人工，拆除第六、七榀钢桁架间滑移通道。

复核第七榀钢桁架牛腿平面位置及高程，安装第七榀钢桁架支撑座与球形支座，安装时，球形支座安装在构架柱上，第七榀钢桁架支撑座与第七榀钢桁架之间焊接连接，第七榀钢桁架支撑座与球形支座焊接连接。安装完成后，拆除第七榀钢桁架下千斤顶，使支座受力，完成第七榀钢桁架安装。

将第七榀钢桁架下千斤顶移至第五榀钢桁架，重复以上操作，以此类推，最终完成整个钢桁架安装，如图12所示。

对于本领域技术人员而言，在理解本发明具体实施例描述的方案时，可以参考本领域常规技术手册，同时对于出现上述术语的地方，可以参考性的作出适当的理解或调整，在不付出创造性劳动的情况下，推导得出相同或相似的技术方案实现情况。

以上实施例描述的仅仅是本发明的基本原理、主要特征和优点，本领域技术人员应该了解，本发明不限于上述实施例，上述实施例和说明书发明内容部分描述的只是本发明的原理或具体案例，在不脱离本发明创新思想实质的情况下，本发明创新方案还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。

Claims (10)

1.一种大跨度钢结构屋面滑移顶推施工方法，其特征在于，钢结构屋面沿施工场地宽度方向分为n榀钢桁架，所述钢桁架包括主桁架和次桁架，所述钢桁架之间通过连接构件连接，所述施工方法包括以下步骤：

步骤S1，在施工场地上搭设拼装平台，沿施工场地长度方向布置供所述钢桁架滑移的滑移通道，所述拼装平台位于所述滑移通道的一端；在施工场地地面上拼装所述钢桁架的主桁架；

步骤S2，采用第一起吊机将第一榀钢桁架的主桁架和第二榀钢桁架的主桁架吊至所述滑移通道上，在所述拼装平台上拼装第一榀钢桁架和第二榀钢桁架的次桁架及钢桁架之间的连接构件，形成第一滑移单元；在第一滑移单元上安装滑移装置，同步顶推第一滑移单元，使第一滑移单元沿施工场地长度方向滑移第一距离，然后停止滑移，为第三榀钢桁架留出拼装空间；

步骤S3，采用所述第一起吊机将第三榀钢桁架的主桁架吊至所述滑移通道上，在所述拼装平台上拼装第三榀钢桁架的次桁架及钢桁架之间的连接构件，形成第二滑移单元；同步顶推第二滑移单元，使第二滑移单元沿施工场地长度方向滑移第二距离，然后停止滑移，为第四榀钢桁架留出拼装空间；

步骤S4，重复步骤S3，直至将所有的钢桁架连接形成第n-1滑移单元，同步顶推第n-1滑移单元，使整个钢桁架滑移至设计位置；然后拆除滑移装置；

步骤S5，在所述钢桁架上安装顶升机构，采用顶升机构顶起所述钢桁架，拆除所述滑移通道，安装所述钢桁架的支座，并将所述钢桁架的荷载逐级转移到支座上，完成钢桁架的安装。

2.根据权利要求1所述的大跨度钢结构屋面滑移顶推施工方法，其特征在于，所述拼装平台包括架体和施工台，所述施工台位于所述架体上，所述架体由立杆和水平杆搭建而成，立杆和水平杆之间设置有剪刀撑。

3.根据权利要求2所述的大跨度钢结构屋面滑移顶推施工方法，其特征在于，所述架体设置有安全通道，所述安全通道位于所述架体左侧，所述安全通道宽度不小于1m，所述安全通道坡度采用1比3。

4.根据权利要求1所述的大跨度钢结构屋面滑移顶推施工方法，其特征在于，沿施工场地长度方向在所述钢桁架的滑移方向通长铺设滑移通道，所述滑移通道设置至少两条，所述滑移通道包括轨道梁和滑移轨道，所述轨道梁架设于所述钢桁架的构架柱之间，所述滑移轨道安装在所述轨道梁的正上方。

5.根据权利要求4所述的大跨度钢结构屋面滑移顶推施工方法，其特征在于，所述滑移通道设置有2～4条滑移通道。

6.根据权利要求1所述的大跨度钢结构屋面滑移顶推施工方法，其特征在于，所述第一起吊机为履带吊车，所述第一起吊机位于施工场地外侧，采用所述第一起吊机将钢桁架的主桁架吊装至所述滑移通道上。

7.根据权利要求1所述的大跨度钢结构屋面滑移顶推施工方法，其特征在于，步骤S2中，在第一榀钢桁架上设置与所述滑移通道对应的顶推点，所述顶推点位于所述滑移通道的正上方，在所述顶推点上安装滑移装置，所述滑移装置为液压爬行器。

8.根据权利要求1所述的大跨度钢结构屋面滑移顶推施工方法，其特征在于，钢结构屋面沿施工场地长度方向分为7榀钢桁架，步骤S4的详细步骤为：

步骤S41，采用所述第一起吊机将第四榀钢桁架的主桁架吊至所述滑移通道上，在所述拼装平台上拼装第四榀钢桁架的次桁架及钢桁架之间的连接构件，形成第三滑移单元；同步顶推第三滑移单元，使第三滑移单元沿施工场地所述方向滑移第三距离，然后停止滑移，为第五榀钢桁架留出拼装空间；

步骤S42，采用所述第一起吊机将第五榀钢桁架的主桁架吊至所述滑移通道上，在所述拼装平台上拼装第五榀钢桁架的次桁架及钢桁架之间的连接构件，形成第四滑移单元；同步顶推第四滑移单元，使第四滑移单元沿施工场地长度方向滑移第四距离，然后停止滑移，为第六榀钢桁架留出拼装空间；

步骤S43，采用所述第一起吊机将第六榀钢桁架的主桁架吊至所述滑移通道上，在所述拼装平台上拼装第六榀钢桁架的次桁架及钢桁架之间的连接构件，形成第五滑移单元；同步顶推第五滑移单元，使第五滑移单元沿施工场地长度方向滑移第五距离，然后停止滑移，为第七榀钢桁架留出拼装空间；

步骤S45，采用所述第一起吊机将第七榀钢桁架的主桁架吊至所述滑移通道上，在所述拼装平台上拼装第七榀钢桁架的次桁架及钢桁架之间的连接构件，形成第六滑移单元；同步顶推第六滑移单元，使整个钢桁架滑移至设计位置；然后拆除滑移装置。

9.根据权利要求8所述的大跨度钢结构屋面滑移顶推施工方法，其特征在于，步骤S41中，在所述拼装平台上拼装形成第三滑移单元后，在第四榀钢桁架上安装滑移装置。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的大跨度钢结构屋面滑移顶推施工方法，其特征在于，步骤S5的详细步骤为：

步骤S51，在第n榀钢桁架和第n-1榀钢桁架的牛腿顶面、滑移通道底部各设置顶升机构，采用顶升机构将第n榀钢桁架和第n-1榀钢桁架顶起第一高度，使第n榀钢桁架和第n-1榀钢桁架脱离所述滑移通道；然后拆除第n榀钢桁架和第n-1榀钢桁架之间的所述滑移通道；

步骤S52，复核第七榀钢桁架牛腿平面位置及高程，安装第七榀钢桁架支撑座与球形支座，安装完成后，拆除第七榀钢桁架下顶升机构，完成第七榀钢桁架安装；

步骤S53，重复步骤S51～步骤S52，直至将所述钢桁架的荷载逐级转移到支座上，完成钢桁架的安装。