專利名稱：采用臨時(shí)鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涉及國際專利分類E04G腳手架類建筑輔助設(shè)備技術(shù)或裝置，尤其是采用臨時(shí)鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工方法。
背景技術(shù)：
隨著大型建筑中越來越廣泛的應(yīng)用大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)，雖然改進(jìn)的施工技術(shù)不斷公開，例如，中國專利申請(qǐng)201120572859用于鋼結(jié)構(gòu)的牛腿柱天溝支撐機(jī)構(gòu)，包括牛腿柱，所述的牛腿柱的上端側(cè)壁設(shè)有牛腿頂板，所述的牛腿頂板上設(shè)有天溝，所述的天溝中設(shè)有天溝拉條，所述的牛腿頂板的底部設(shè)有墻檁，所述的墻檁與牛腿柱相貼近；然而，因?yàn)椋罂缍瓤臻g鋼結(jié)構(gòu)自身受力復(fù)雜，有時(shí)在鉸長施工期會(huì)出現(xiàn)異常狀況，例如，在結(jié)構(gòu)施工過程中的受力狀態(tài)與超出設(shè)計(jì)的狀況，對(duì)此，按傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，很難確保結(jié)構(gòu)在施 工過程中的安全。在大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工中，安裝鋼桁架部分十分重要，傾斜懸挑鋼桁架尤其是其中較困難的部分。安裝鋼桁架采用吊車組對(duì)安裝，以現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于幾十米甚至上百米跨度的鋼結(jié)構(gòu)，只能進(jìn)行分段組裝，這就必須在分段節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行對(duì)接拼裝。常規(guī)方法是在分段節(jié)點(diǎn)下方搭設(shè)臨時(shí)操作平臺(tái)，通過吊車懸吊調(diào)整桁架位置，吊車持續(xù)懸吊待對(duì)接焊接完成后，才能移走吊車，施工時(shí)對(duì)接精度、勞動(dòng)功效及吊車?yán)寐识驾^低，易受天氣和環(huán)境諸因素制約，在施工過程中所遇到的技術(shù)性難題很多。尤其對(duì)于傾斜懸挑結(jié)構(gòu)，不但施工效率較低，無形中增加了危險(xiǎn)因素及施工成本，影響施工進(jìn)度，更難保證施工質(zhì)量和精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用臨時(shí)鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工方法，以減少施工中對(duì)吊車的持續(xù)以來，同時(shí)顯著提高施工質(zhì)量和精度。本發(fā)明的發(fā)明目的是通過如下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的在安裝傾斜懸挑鋼桁架時(shí)，采用鋼框架搭建臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)，將桁架拆分為若干個(gè)吊裝單元分段吊裝，在分段節(jié)點(diǎn)處下方布置臨時(shí)支撐，并在臨時(shí)支撐上部，安裝轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，使鋼桁架在非受力狀態(tài)下吊裝后焊接組裝，最后，拆除轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)和臨時(shí)支撐。本發(fā)明原理在于，通過計(jì)算桁架吊裝單元各段節(jié)點(diǎn)處豎向位移值，并以此設(shè)計(jì)安裝轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)控制預(yù)調(diào)值。本發(fā)明的有益效果是顯著減少現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)吊車的全程依賴，同時(shí)，也極大地改善了提高施工精準(zhǔn)程度質(zhì)量的控制條件，提高桁架準(zhǔn)確就位和安裝精度，保證了工程質(zhì)量和安裝及卸載的安全，具有結(jié)構(gòu)簡便、穩(wěn)固性能高和安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，加快了施工進(jìn)度，適用于大跨度、大重量及大傾斜角度的懸挑鋼結(jié)構(gòu)中，高空分段焊接安裝并卸載的傾斜懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工。


圖I是本發(fā)明安裝施工狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I中的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)主視示意圖。圖3是圖2側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記包括鋼柱I、鋼梁2、支撐3、轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4、吊車5、鋼索6、桁架7、基礎(chǔ)8、加勁板9、鋼板10、方柱11、方梁12、墊板13、千斤頂14。
具體實(shí)施例方式如附圖I所示，施工方法包括如下步驟①、在傾斜懸挑梁桁架7下方確定施工臨時(shí)支撐基礎(chǔ)8 ； ②、將桁架7拆分為若干個(gè)可分段吊裝單元，以相鄰單元結(jié)合節(jié)點(diǎn)位置下方確定臨時(shí)支撐分布位置；③、基礎(chǔ)8上部通過螺栓豎立安裝一組鋼柱1，這些鋼柱I頂點(diǎn)沿桁架7下緣分布，這些頂點(diǎn)的連線與桁架7下緣線擬合，再在這些鋼柱I之間不同高度水平安裝一組鋼梁2，再在鋼柱I和鋼梁2安裝后形成的箱型分隔空間內(nèi)的不相鄰連接點(diǎn)之間安裝一組支撐3 ；④、鋼柱2頂與桁架7各相鄰分段單元連接處底部之間以千斤頂14頂起安放轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4，在轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4下方放置墊板13 ；⑤、采用吊車5對(duì)桁架7進(jìn)行分段單元吊裝，利用鋼索6上的手動(dòng)吊葫蘆對(duì)桁架7懸吊角度進(jìn)行微調(diào)整，保持相鄰分段單元結(jié)合緊密，同時(shí)，調(diào)整千斤頂14和墊板13，使轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4上端面與桁架7底面接觸受力，完成桁架7吊裝；⑥、確定祐1架7位置無誤后移走吊車5及千斤頂14 ；⑦、開始鋼桁7各分段單元間以及與銜接建筑之間焊接；⑧、待全部桁架7焊接完成并檢驗(yàn)合格達(dá)到卸載條件后，使用千斤頂14頂起轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4受力，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4與墊板13之間存在間隙后，分步移走墊板5，釋放千斤頂14直至上部全部結(jié)構(gòu)與桁架7底部脫離，移除轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4，然后，將臨時(shí)支撐體系分解后拆除。前述中，鋼柱I頂部水平安裝鋼板10，同時(shí)，在該鋼板10伸出的周緣下側(cè)安裝加勁板9，加勁板9與鋼柱I頂部外周和鋼板10伸出的周緣下側(cè)間施焊接；前述中，基礎(chǔ)8頂面不高于桁架7根部高度。前述中，基礎(chǔ)8頂面水平安裝鋼板10，鋼柱I底部安裝在該鋼板10上方。前述中，如附圖2和圖3所示，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4由加勁板9、鋼板10、方柱11、方梁12構(gòu)成，其中，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4底部水平焊接鋼板10，鋼板10上部焊接垂直焊接方柱11，方柱11上部開水平方向貫穿方孔，其中穿過方梁12。而且，為加強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在方柱11根部外周緣與伸出的該鋼板10上側(cè)面間焊接勁板9，在兩側(cè)伸出的方梁12兩端上下面與方柱11側(cè)壁間焊接加勁板9。千斤頂14頂端支撐于從方柱11兩側(cè)伸出的方梁12兩端下面，千斤頂14底端座于鋼柱I頂面。本發(fā)明中，鋼柱I、鋼梁2由工字鋼制成，加勁板9、鋼板10、方柱11、方梁12、墊板13均由鋼板加工而成，支撐3采用鋼管；鋼柱I、鋼梁2和支撐3之間采用高強(qiáng)螺栓固定或焊接連接；基礎(chǔ)8為鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其中預(yù)埋高強(qiáng)螺栓與鋼柱I柱腳螺栓連接；鋼柱I頂部由加勁板(9)和鋼板(10)焊接構(gòu)成；另外，桁架7分段單元上部焊接牢固可靠吊環(huán)，吊環(huán)焊接位置經(jīng)過計(jì)算，便于吊車5起吊角度接近桁架7安裝角度。
本發(fā)明中，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4中的方柱11頂部呈斜面，角度與桁架7傾斜角度一致，以增大接觸面，保證了支撐的穩(wěn)定性與對(duì)接位置精度。本發(fā)明中，僅需在吊裝桁架7分段單元時(shí)啟用吊車，顯著減少現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)吊車的全程依賴，同時(shí)，也極大地改善了提高施工精準(zhǔn)程度質(zhì)量的控制條件。本發(fā)明中，在鋼柱I頂部與轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4之間采用不同厚度的墊板5和千斤頂14，既能調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4支撐高度，以準(zhǔn)確控制支撐點(diǎn)標(biāo)高，又能在焊接完成后進(jìn)行卸載，方便轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4的移出；鋼索6中部采用手動(dòng)吊葫蘆連接，能對(duì)桁架7的起吊角度進(jìn)行微調(diào)節(jié)，保證傾斜角度的正確和轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4處均勻受力。本發(fā)明應(yīng)用后，將桁架7拆分為若干個(gè)吊裝單元分段吊裝，在分段節(jié)點(diǎn)處下方合理布置臨時(shí)支撐，采用有限元軟件計(jì)算各段節(jié)點(diǎn)處豎向位移值，安裝轉(zhuǎn)換結(jié)4構(gòu)控制預(yù)調(diào)值，使鋼桁架7在非受力狀態(tài)下組裝焊接，提高桁架7準(zhǔn)確就位和安裝精度，保證了工程質(zhì) 量和卸載的安全，加快了施工進(jìn)度。本發(fā)明中，傾斜懸挑鋼桁架7在安裝時(shí)，由于懸挑端傾斜受力、跨度較大，將桁架7拆分為若干個(gè)吊裝單元分段吊裝，在分段節(jié)點(diǎn)處合理布置臨時(shí)支撐，計(jì)算各段節(jié)點(diǎn)處豎向位移值，安裝轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)4控制預(yù)調(diào)值，使鋼桁架7在非受力狀態(tài)下組裝焊接，提高桁架7準(zhǔn)確就位和安裝精度，保證了工程質(zhì)量和卸載的安全，加快了施工進(jìn)度，具有結(jié)構(gòu)簡便、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明針對(duì)桁架7結(jié)構(gòu)在施工過程中的受力情況進(jìn)行系統(tǒng)研究，利用仿真模擬的方法分析了桁架7結(jié)構(gòu)在施工階段的力學(xué)特性，以保證安全、經(jīng)濟(jì)、有效的完成建設(shè)工程。本發(fā)明適用范圍包括跨度大、重量大、傾斜角度大的鋼結(jié)構(gòu)在高空分段組裝焊接時(shí)，使用臨時(shí)支撐對(duì)鋼結(jié)構(gòu)精確定位，提高焊接精度、施工質(zhì)量和勞動(dòng)效率。
權(quán)利要求
1.采用臨時(shí)鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工方法，其特征是在安裝傾斜懸挑鋼桁架(7)時(shí)，采用鋼框架搭建臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)，將桁架(7)拆分為若干個(gè)吊裝單元分段吊裝，在分段節(jié)點(diǎn)處下方布置臨時(shí)支撐，并在臨時(shí)支撐上部，安裝轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(4)，使鋼桁架(7)在非受力狀態(tài)下吊裝后焊接組裝，最后，拆除轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(7)和臨時(shí)支撐。
2.如權(quán)利要求I所述的采用臨時(shí)鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工方法，其特征在于，通過計(jì)算桁架(7)吊裝單元各段節(jié)點(diǎn)處豎向位移值，并以此設(shè)計(jì)安裝轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(4)控制預(yù)調(diào)值。
3.如權(quán)利要求I所述的采用臨時(shí)鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工方法，其特征在于，施工方法包括如下步驟 ①、在傾斜懸挑梁桁架(7)下方確定施工臨時(shí)支撐基礎(chǔ)(8)； ②、將桁架(7)拆分為若干個(gè)可分段吊裝單元，以相鄰單元結(jié)合節(jié)點(diǎn)位置下方確定臨時(shí)支撐分布位置； ③、基礎(chǔ)(8)上部通過螺栓豎立安裝一組鋼柱(I)，這些鋼柱(I)頂點(diǎn)沿桁架(7)下緣分布，這些頂點(diǎn)的連線與桁架(7)下緣線擬合，再在這些鋼柱(I)之間不同高度水平安裝一組鋼梁(2)，再在鋼柱(I)和鋼梁(2)安裝后形成的箱型分隔空間內(nèi)的不相鄰連接點(diǎn)之間安裝一組支撐⑶； ④、鋼柱(2)頂與桁架(7)各相鄰分段單元連接處底部之間以千斤頂(14)頂起安放轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(4)，在轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(4)下方放置墊板(13)； ⑤、采用吊車(5)對(duì)桁架(7)進(jìn)行分段單元吊裝，利用鋼索(6)上的手動(dòng)吊葫蘆對(duì)桁架(7)懸吊角度進(jìn)行微調(diào)整，保持相鄰分段單元結(jié)合緊密，同時(shí)，調(diào)整千斤頂(14)和墊板(13)，使轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(4)上端面與桁架(7)底面接觸受力，完成桁架(7)吊裝； ⑥、確定桁架(7)位置無誤后移走吊車(5)及千斤頂(14)； ⑦、開始鋼桁(7)各分段單元間以及與銜接建筑之間焊接； ⑧、待全部桁架(7)焊接完成并檢驗(yàn)合格達(dá)到卸載條件后，恢復(fù)千斤頂(14)，使千斤頂(14)頂起受力，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(4)與墊板(13)之間存在間隙后，分步移走墊板(5)，釋放千斤頂(14)直至上部全部結(jié)構(gòu)與桁架(7)底部脫離，移除轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(4)，然后，將臨時(shí)支撐體系分解后拆除。
4.如權(quán)利要求I所述的采用臨時(shí)鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工方法，其特征在于，鋼柱(I)頂部水平安裝鋼板(10)，同時(shí)，在該鋼板(10)伸出的周緣下側(cè)安裝加勁板(9)。
5.如權(quán)利要求I所述的采用臨時(shí)鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工方法，其特征在于，基礎(chǔ)(8)頂面不高于桁架(7)根部高度。
6.如權(quán)利要求I所述的采用臨時(shí)鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工方法，其特征在于，基礎(chǔ)(8)頂面水平安裝鋼板(10)，鋼柱(I)底部安裝在該鋼板(10)上方。
7.如權(quán)利要求I所述的采用臨時(shí)鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工方法，其特征在于，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(4)由加勁板(9)、鋼板(10)、方柱(11)、方梁(12)構(gòu)成，其中，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(4)底部水平焊接鋼板(10)，鋼板(10)上部焊接垂直焊接方柱(11)，方柱(11)上部開水平方向貫穿方孔，其中穿過方梁(12)。
8.如權(quán)利要求7所述的采用臨時(shí)鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工方法，其特征在于，在方柱(11)根部外周緣與伸出的該鋼板(10)上側(cè)面間焊接勁板(9)，在兩側(cè)伸出的方梁(12)兩端上下面與方柱(11)側(cè)壁間焊接加勁板(9)。
9.如權(quán)利要求I所述的采用臨時(shí)鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工方法，其特征在于，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(4)中的方柱(11)頂部呈斜面，角度與桁架(7)傾斜角度一致。
全文摘要
采用臨時(shí)鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工方法，在安裝傾斜懸挑鋼桁架(7)時(shí)，采用鋼框架搭建臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)，將桁架(7)拆分為若干個(gè)吊裝單元分段吊裝，在分段節(jié)點(diǎn)處下方布置臨時(shí)支撐，并在臨時(shí)支撐上部，安裝轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(4)，使鋼桁架(7)在非受力狀態(tài)下吊裝后焊接組裝，最后，拆除轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(7)和臨時(shí)支撐。顯著減少現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)吊車的全程依賴，同時(shí)，也極大地改善了提高施工精準(zhǔn)程度質(zhì)量的控制條件。提高桁架準(zhǔn)確就位和安裝精度，保證了工程質(zhì)量和安裝及卸載的安全，具有結(jié)構(gòu)簡便、穩(wěn)固性能高和安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，加快了施工進(jìn)度，適用于大跨度、大重量及大傾斜角度的懸挑鋼結(jié)構(gòu)中，高空分段焊接安裝并卸載的傾斜懸挑鋼結(jié)構(gòu)施工。
文檔編號(hào)E04G21/14GK102936962SQ20121046927
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者殷波, 高榮華, 繆建國, 符正岳, 李強(qiáng), 李志強(qiáng), 金鷺 申請(qǐng)人:永升建設(shè)集團(tuán)有限公司