複雜空間桁架結構的計算機控制液壓同步提升施工方法
2023-09-20 05:20:05 3
複雜空間桁架結構的計算機控制液壓同步提升施工方法
【專利摘要】本發明涉及一種複雜空間桁架結構的計算機控制液壓同步提升施工方法，該方法採用計算機控制液壓將內部屋蓋桁架與下部吊頂平臺系統的組合同步提升，主要施工步驟包括：根據現場條件和設計要求將外圍屋蓋桁架和內部提升桁架按照拼裝次序依次拼裝就位；根據設計標高，待內部屋蓋結構拼裝完成後，整體提升；與外圍屋蓋進行焊接合攏，對其餘屋蓋進行拼裝，同時拆除提升設備；拆除拼裝過程中採用的部分臨時胎架結構，在拼裝原位進行豎向卸載。本發明克服了鋼結構屋蓋高空散裝焊接量大、精度差和安全風險高的弊端，同時還縮短了施工周期。
【專利說明】複雜空間桁架結構的計算機控制液壓同步提升施工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及複雜空間桁架結構【技術領域】，特別是涉及一種複雜空間桁架結構的計算機控制液壓同步提升施工方法。
【背景技術】
[0002]隨著鋼結構行業日新月異的發展，各種大跨度、大空間會展中心、體育場館的建築設計脫穎而出，給鋼結構工程安裝帶來了新的機遇和挑戰。由於複雜空間桁架結構的高空散裝焊接量大、空間構件拼裝精度控制難度大、作業風險大，因此傳統的安裝技術已很難滿足當今會展中心、大型場館建設的要求。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種複雜空間桁架結構的計算機控制液壓同步提升施工方法，以克服高空散裝焊接量大，空間構件拼裝精度控制難度大，作業風險大等弊端，同時縮短了施工工期。
[0004]本發明解決其技術問題所採用的技術方案是:提供一種複雜空間桁架結構的計算機控制液壓同步提升施工方法，將屋蓋鋼結構分為外圍鋼結構部分和內部鋼結構部分，所述外圍鋼結構部分劃分為屋蓋桁架單元和裙邊單元，包括以下步驟:
[0005](I)現場拼裝:分別將屋蓋桁架單元和內部鋼結構部分按照拼裝次序依次拼裝就位；
[0006](2)屋面提升:利用計算機控制液壓同步提升技術將內部鋼結構部分整體提升至設計標聞;
[0007](3)就位補空:將內部鋼結構部分與外圍鋼結構部分的屋蓋桁架單元進行焊接合攏，對其餘屋蓋進行拼裝，同時拆除提升設備；
[0008](4)拆撐卸載:拆除拼裝過程中採用的部分臨時胎架結構，並在拼裝原位進行豎向卸載。
[0009]所述步驟(2)採用將內部提升屋蓋桁架與吊頂平臺系統組合提升的方法將內部鋼結構部分整體提升至設計標高。
[0010]所述步驟(I)和步驟(2)之間還包括採用有限元實現全過程提升模擬的步驟。
[0011]所述臨時胎架結構為端部加固吊點支架，所述端部加固吊點支架對內部提升桁架端部上弦與下弦的節點採用夾具進行連接，夾具通過兩側的臨時角鋼實現連接。
[0012]有益效果
[0013]由於採用了上述的技術方案，本發明與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果:
[0014]本發明採用計算機控制液壓同步提升施工法，將大部分高空作業轉移到地面施工，工作效率提高，工程質量便於控制，施工精度提高，安全風險降低，施工周期相對縮短，減少了吊裝過程、臨時支撐以及卸載過程變形量對整體結構安裝誤差的影響，解決了坐標定位及吊裝過程、臨時支撐以及卸載變形量提前預知的問題，為整個安裝過程順利進行提供了科學依據。
[0015]本發明針對結構主桁架提升後變形量大的特點，提出了內部提升屋蓋桁架結構與吊頂平臺系統組合，提升至設計標高后，與外圍桁架進行合攏焊接後再進行拆除的施工方案，加強了整體提升單元的剛度，達到了減小整體撓度的目的。
[0016]本發明還提出了一種端部加固吊點支架，此種加固體系解決了傳統加固方案桁架端部焊接附加斜向杆件與原結構斜向腹杆空間碰撞的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明一較佳實施例提升施工方法的鋼結構屋蓋示意圖；
[0018]圖2是施工方法順序圖；
[0019]圖3a是外圍屋蓋吊裝單元劃分示意圖；
[0020]圖3b是內部提升部分桁架示意圖；
[0021]圖4a是外圍屋蓋鋼結構組合單元拼裝步驟示意圖；
[0022]圖4b是內部提升單元拼裝步驟示意圖；
[0023]圖5a是本發明的提升施工方法流程圖；
[0024]圖5bl是本發明一較佳實施例的提升施工方法中步驟501-步驟512的示意圖；
[0025]圖5b2是本發明一較佳實施例的提升施工方法中步驟513-步驟524的示意圖；
[0026]圖6是本發明一較佳實施例的提升施工方法中採用的端部臨時加固體系的下吊點結構圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
[0028]圖1為本發明一較佳實施例計算機控制液壓同步提升施工方法中的鋼結構屋蓋示意圖。整個屋蓋鋼結構形式非常複雜，上部主體採用空間曲面管桁架結構，鋼管採用相貫節點連接，工程建築高度為29.3m。由於鋼結構作業量大，空間構件拼接精度控制難度大，同時工期要求很緊，決定採用整體提升方案。如圖2所示，將屋蓋鋼結構區分為外圍鋼結構部分和內部鋼結構部分，外圍鋼結構部分包括外圍吊裝區域和後補吊裝區域，其吊裝施工順序由①區到④區依次進行吊裝。外圍屋蓋吊裝同時，內部屋蓋鋼結構區域⑤由中間向兩端推進拼裝，待外圍屋蓋鋼結構吊裝完畢後，對內部屋蓋鋼結構進行提升。如圖3a所示，為外圍屋蓋吊裝單元劃分示意圖，其中屋蓋桁架單元14個，外單元10個；如圖3b所示，為內部屋蓋提升部分，包括 10 個主桁架 301、302、303、304、305、306、307、308、309 和 310。
[0029]圖4a為外圍屋蓋鋼結構組合單元拼裝步驟示意圖；圖4b為內部提升單元拼裝步驟示意圖。
[0030]圖5a為本發明的主要施工步驟示意圖；如圖5bl和圖5b2所示，該鋼屋蓋結構的一較佳實施例的提升施工方法通過以下詳細步驟實現:[0031]步驟501:鋪設臨時支撐，安裝第I屋蓋桁架單元第一段，同時拼裝整體提升部分主桁架305和306榀第一段；
[0032]步驟502:安裝第I屋蓋桁架單元第二段，同時整體拼裝整體提升部分主桁架305和306棍I第二段；
[0033]步驟503:安裝第2屋蓋桁架單元，同時整體拼裝整體提升部分主桁架305和306棍I第二段；
[0034]步驟504:對第I屋蓋桁架單元和第2屋蓋桁架單元進行補空，同時拼裝整體提升部分主桁架304和305以及306和307榀第一段；
[0035]步驟505:安裝第3屋蓋桁架單元，同時拼裝整體提升部分主桁架304和305以及主桁架306和307榀第二段；
[0036]步驟506:對第I屋蓋桁架單元和第3屋蓋桁架單元進行補空，同時拼裝整體提升部分主桁架304和305以及主桁架306和307榀第三段；
[0037]步驟507:鋪設臨時支撐，安裝第4屋蓋桁架單元，同時拼裝整體提升部分主桁架303和304以及主桁架307和308榀第一段；
[0038]步驟508:對第2屋蓋桁架單元和第4屋蓋桁架單元進行補空，同時拼裝整體提升部分主桁架303和304以及主桁架307和308榀第二段；
[0039]步驟509:鋪設臨時支撐，安裝第5屋蓋桁架單元，同時拼裝整體提升部分主桁架303和304以及主桁架307和308榀第三段；
[0040]步驟510:對第4屋蓋桁架單元和第5屋蓋桁架單元進行補空，同時拼裝整體提升部分主桁架302和303以及主桁架308和309榀第一段；
[0041]步驟511:架設輔助支杆，安裝第6屋蓋桁架單元，同時拼裝整體提升部分主桁架302和303以及主桁架308和309榀第二段；
[0042]步驟512:架設輔助支杆，安裝第7屋蓋桁架單元，並對第6屋蓋桁架單元和第7屋蓋桁架單元進行補空，安裝第2屋蓋桁架單元和第4屋蓋桁架單元的邊部裙邊，同時拼裝整體提升部分主桁架302和303以及主桁架308和309榀第三段；
[0043]步驟513:架設輔助支杆，安裝第8屋蓋桁架單元，並對第6屋蓋桁架單元和第8屋蓋桁架單元間進行補空，安裝第3屋蓋桁架單元和第5屋蓋桁架單元的邊部裙邊，同時拼裝整體提升部分主桁架301和302以及309和310榀第一段；
[0044]步驟514:架設輔助支杆，安裝第9屋蓋桁架單元，並對第8屋蓋桁架單元和第9屋蓋桁架單元間進行補空，安裝第6屋蓋桁架單元的邊部裙邊，同時拼裝整體提升部分主桁架301和302以及309和310榀第二段；
[0045]步驟515:架設輔助支杆,安裝第10屋蓋桁架單元,並對第7屋蓋桁架單元和第10屋蓋桁架單元間進行補空，安裝第8屋蓋桁架單元和第9屋蓋桁架單元的邊部裙邊，同時結束整體提升部分拼裝；
[0046]步驟516:架設輔助支杆，安裝第10屋蓋桁架單元，並對第7屋蓋桁架單元和第10屋蓋桁架單元間進行補空，安裝第8蓋桁架單元和第9蓋桁架單元，同時結束整體提升部分拼裝；
[0047]步驟517:利用計算機控制液壓同步提升技術將整體提升部分提升到位，對接整體提升部分和外圈屋蓋；[0048]步驟518:鋪設臨時支撐，安裝第11屋蓋桁架單元；
[0049]步驟519:鋪設臨時支撐，安裝第12屋蓋桁架單元，對第11屋蓋桁架單元和整體提升單兀間進行補空；
[0050]步驟520:鋪設臨時支撐，安裝第13屋蓋桁架單元，對第12屋蓋桁架單元和整體提升單兀間進行補空；
[0051]步驟521:鋪設臨時支撐，安裝第14屋蓋桁架單元，對13屋蓋桁架單元和整體提升單元間進行補空；
[0052]步驟522:對第14屋蓋桁架單元和整體提升單元間進行補空；
[0053]步驟523:安裝第13屋蓋桁架單元和第14屋蓋桁架單元的邊部裙邊；
[0054]步驟524:安裝第11屋蓋桁架單元和第12屋蓋桁架單元的邊部裙邊，拆除臨時支撐，對屋蓋進行卸載，上部屋蓋安裝結束。
[0055]不難發現，採用計算機控制液壓同步提升施工法，將大部分高空作業轉移到地面施工，工作效率提高，工程質量便於控制，施工精度提高，安全風險降低，施工周期相對縮短，減少了吊裝過程、臨時支撐以及卸載過程變形量對整體結構安裝誤差的影響，解決了坐標定位及吊裝過程、臨時支撐以及卸載變形量提前預知的問題，為整個安裝過程順利進行提供了科學依據。
[0056]圖6為本發明一較佳實施例的提升施工方法中採用的端部臨時加固體系結構示意圖，該體系在內部提升桁架端部上弦與下弦的節點採用夾具進行連接，上下夾具通過兩側的臨時角鋼進行連接，以避開與原有斜向腹杆的空間碰撞。
[0057]本發明採用計算機進行全過程進行動態模擬跟蹤分析，根據計算機的模擬數據，鋼結構屋蓋組裝、提升、合攏、卸載全過程的數據均未出現異常情況，整個鋼結構拼裝質量合格率達到100%，各項指標均滿足設計要求。
【權利要求】
1.一種複雜空間桁架結構的計算機控制液壓同步提升施工方法，其特徵在於，將屋蓋鋼結構分為外圍鋼結構部分和內部鋼結構部分，所述外圍鋼結構部分劃分為屋蓋桁架單元和裙邊單元，包括以下步驟: (1)現場拼裝:分別將屋蓋桁架單元和內部鋼結構部分按照拼裝次序依次拼裝就位； (2)屋面提升:利用計算機控制液壓同步提升技術將內部鋼結構部分整體提升至設計標聞; (3)就位補空:將內部鋼結構部分與外圍鋼結構部分的屋蓋桁架單元進行焊接合攏，對其餘屋蓋進行拼裝，同時拆除提升設備； (4)拆撐卸載:拆除拼裝過程中採用的部分臨時胎架結構，並在拼裝原位進行豎向卸載。
2.根據權利要求1所述的複雜空間桁架結構的計算機控制液壓同步提升施工方法，其特徵在於，所述步驟(2)採用將內部提升屋蓋桁架與吊頂平臺系統組合提升的方法將內部鋼結構部分整體提升至設計標高。
3.根據權利要求1所述的複雜空間桁架結構的計算機控制液壓同步提升施工方法，其特徵在於，所述步驟(I)和步驟(2)之間還包括採用有限元實現全過程提升模擬的步驟。
4.根據權利要求1所述的複雜空間桁架結構的計算機控制液壓同步提升施工方法，其特徵在於，所述臨時胎架結構為端部加固吊點支架，所述端部加固吊點支架對內部提升桁架端部上弦與下弦的節點採用夾具進行連接，夾具通過兩側的臨時角鋼實現連接。
【文檔編號】E04B1/35GK103696494SQ201310674889
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月11日 優先權日:2013年12月11日
【發明者】劉明路, 韓向科, 孫從永, 孫偉, 王軍, 王馥琴, 賈文彬, 張侃 申請人:中冶天工上海十三冶建設有限公司