復(fù)雜空間桁架結(jié)構(gòu)的計算機控制液壓同步提升施工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復(fù)雜空間桁架結(jié)構(gòu)的計算機控制液壓同步提升施工方法，該方法采用計算機控制液壓將內(nèi)部屋蓋桁架與下部吊頂平臺系統(tǒng)的組合同步提升，主要施工步驟包括：根據(jù)現(xiàn)場條件和設(shè)計要求將外圍屋蓋桁架和內(nèi)部提升桁架按照拼裝次序依次拼裝就位；根據(jù)設(shè)計標高，待內(nèi)部屋蓋結(jié)構(gòu)拼裝完成后，整體提升；與外圍屋蓋進行焊接合攏，對其余屋蓋進行拼裝，同時拆除提升設(shè)備；拆除拼裝過程中采用的部分臨時胎架結(jié)構(gòu)，在拼裝原位進行豎向卸載。本發(fā)明克服了鋼結(jié)構(gòu)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】復(fù)雜空間桁架結(jié)構(gòu)的計算機控制液壓同步提升施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及復(fù)雜空間桁架結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種復(fù)雜空間桁架結(jié)構(gòu)的計算機控制液壓同步提升施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)日新月異的發(fā)展，各種大跨度、大空間會展中心、體育場館的建筑設(shè)計脫穎而出，給鋼結(jié)構(gòu)工程安裝帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。由于復(fù)雜空間桁架結(jié)構(gòu)的高空散裝焊接量大、空間構(gòu)件拼裝精度控制難度大、作業(yè)風險大，因此傳統(tǒng)的安裝技術(shù)已很難滿足當今會展中心、大型場館建設(shè)的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種復(fù)雜空間桁架結(jié)構(gòu)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(gòu)件拼裝精度控制難度大，作業(yè)風險大等弊端，同時縮短了施工工期。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種復(fù)雜空間桁架結(jié)構(gòu)的計算機控制液壓同步提升施工方法，將屋蓋鋼結(jié)構(gòu)分為外圍鋼結(jié)構(gòu)部分和內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)部分，所述外圍鋼結(jié)構(gòu)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(xiàn)場拼裝:分別將屋蓋桁架單元和內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)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(shù)將內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)部分整體提升至設(shè)計標聞;
[0007](3)就位補空:將內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)部分與外圍鋼結(jié)構(gòu)部分的屋蓋桁架單元進行焊接合攏，對其余屋蓋進行拼裝，同時拆除提升設(shè)備；
[0008](4)拆撐卸載:拆除拼裝過程中采用的部分臨時胎架結(jié)構(gòu)，并在拼裝原位進行豎向卸載。
[0009]所述步驟(2)采用將內(nèi)部提升屋蓋桁架與吊頂平臺系統(tǒng)組合提升的方法將內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)部分整體提升至設(shè)計標高。
[0010]所述步驟(I)和步驟(2)之間還包括采用有限元實現(xiàn)全過程提升模擬的步驟。
[0011]所述臨時胎架結(jié)構(gòu)為端部加固吊點支架，所述端部加固吊點支架對內(nèi)部提升桁架端部上弦與下弦的節(jié)點采用夾具進行連接，夾具通過兩側(cè)的臨時角鋼實現(xiàn)連接。
[0012]有益效果
[0013]由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果:
[0014]本發(fā)明采用計算機控制液壓同步提升施工法，將大部分高空作業(yè)轉(zhuǎn)移到地面施工，工作效率提高，工程質(zhì)量便于控制，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(jié)構(gòu)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(yù)知的問題，為整個安裝過程順利進行提供了科學(xué)依據(jù)。
[0015]本發(fā)明針對結(jié)構(gòu)主桁架提升后變形量大的特點，提出了內(nèi)部提升屋蓋桁架結(jié)構(gòu)與吊頂平臺系統(tǒng)組合，提升至設(shè)計標高后，與外圍桁架進行合攏焊接后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(fā)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(tǒng)加固方案桁架端部焊接附加斜向桿件與原結(jié)構(gòu)斜向腹桿空間碰撞的問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明一較佳實施例提升施工方法的鋼結(jié)構(gòu)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(nèi)部提升部分桁架示意圖；
[0021]圖4a是外圍屋蓋鋼結(jié)構(gòu)組合單元拼裝步驟示意圖；
[0022]圖4b是內(nèi)部提升單元拼裝步驟示意圖；
[0023]圖5a是本發(fā)明的提升施工方法流程圖；
[0024]圖5bl是本發(fā)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(fā)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(fā)明一較佳實施例的提升施工方法中采用的端部臨時加固體系的下吊點結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0028]圖1為本發(fā)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(jié)構(gòu)屋蓋示意圖。整個屋蓋鋼結(jié)構(gòu)形式非常復(fù)雜，上部主體采用空間曲面管桁架結(jié)構(gòu)，鋼管采用相貫節(jié)點連接，工程建筑高度為29.3m。由于鋼結(jié)構(gòu)作業(yè)量大，空間構(gòu)件拼接精度控制難度大，同時工期要求很緊，決定采用整體提升方案。如圖2所示，將屋蓋鋼結(jié)構(gòu)區(qū)分為外圍鋼結(jié)構(gòu)部分和內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)部分，外圍鋼結(jié)構(gòu)部分包括外圍吊裝區(qū)域和后補吊裝區(qū)域，其吊裝施工順序由①區(qū)到④區(qū)依次進行吊裝。外圍屋蓋吊裝同時，內(nèi)部屋蓋鋼結(jié)構(gòu)區(qū)域⑤由中間向兩端推進拼裝，待外圍屋蓋鋼結(jié)構(gòu)吊裝完畢后，對內(nèi)部屋蓋鋼結(jié)構(gòu)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(nèi)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(jié)構(gòu)組合單元拼裝步驟示意圖；圖4b為內(nèi)部提升單元拼裝步驟示意圖。
[0030]圖5a為本發(fā)明的主要施工步驟示意圖；如圖5bl和圖5b2所示，該鋼屋蓋結(jié)構(gòu)的一較佳實施例的提升施工方法通過以下詳細步驟實現(xiàn):[0031]步驟501:鋪設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)輔助支桿，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(shè)輔助支桿，安裝第7屋蓋桁架單元，并對第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(shè)輔助支桿，安裝第8屋蓋桁架單元，并對第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(shè)輔助支桿，安裝第9屋蓋桁架單元，并對第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(shè)輔助支桿,安裝第10屋蓋桁架單元,并對第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(jié)束整體提升部分拼裝；
[0046]步驟516:架設(shè)輔助支桿，安裝第10屋蓋桁架單元，并對第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(jié)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(shù)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(shè)臨時支撐，安裝第11屋蓋桁架單元；
[0049]步驟519:鋪設(shè)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(shè)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(shè)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(jié)束。
[0055]不難發(fā)現(xiàn)，采用計算機控制液壓同步提升施工法，將大部分高空作業(yè)轉(zhuǎn)移到地面施工，工作效率提高，工程質(zhì)量便于控制，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(jié)構(gòu)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(yù)知的問題，為整個安裝過程順利進行提供了科學(xué)依據(jù)。
[0056]圖6為本發(fā)明一較佳實施例的提升施工方法中采用的端部臨時加固體系結(jié)構(gòu)示意圖，該體系在內(nèi)部提升桁架端部上弦與下弦的節(jié)點采用夾具進行連接，上下夾具通過兩側(cè)的臨時角鋼進行連接，以避開與原有斜向腹桿的空間碰撞。
[0057]本發(fā)明采用計算機進行全過程進行動態(tài)模擬跟蹤分析，根據(jù)計算機的模擬數(shù)據(jù)，鋼結(jié)構(gòu)屋蓋組裝、提升、合攏、卸載全過程的數(shù)據(jù)均未出現(xiàn)異常情況，整個鋼結(jié)構(gòu)拼裝質(zhì)量合格率達到100%，各項指標均滿足設(shè)計要求。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)雜空間桁架結(jié)構(gòu)的計算機控制液壓同步提升施工方法，其特征在于，將屋蓋鋼結(jié)構(gòu)分為外圍鋼結(jié)構(gòu)部分和內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)部分，所述外圍鋼結(jié)構(gòu)部分劃分為屋蓋桁架單元和裙邊單元，包括以下步驟: (1)現(xiàn)場拼裝:分別將屋蓋桁架單元和內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)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(shù)將內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)部分整體提升至設(shè)計標聞; (3)就位補空:將內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)部分與外圍鋼結(jié)構(gòu)部分的屋蓋桁架單元進行焊接合攏，對其余屋蓋進行拼裝，同時拆除提升設(shè)備； (4)拆撐卸載:拆除拼裝過程中采用的部分臨時胎架結(jié)構(gòu)，并在拼裝原位進行豎向卸載。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜空間桁架結(jié)構(gòu)的計算機控制液壓同步提升施工方法，其特征在于，所述步驟(2)采用將內(nèi)部提升屋蓋桁架與吊頂平臺系統(tǒng)組合提升的方法將內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)部分整體提升至設(shè)計標高。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜空間桁架結(jié)構(gòu)的計算機控制液壓同步提升施工方法，其特征在于，所述步驟(I)和步驟(2)之間還包括采用有限元實現(xiàn)全過程提升模擬的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)雜空間桁架結(jié)構(gòu)的計算機控制液壓同步提升施工方法，其特征在于，所述臨時胎架結(jié)構(gòu)為端部加固吊點支架，所述端部加固吊點支架對內(nèi)部提升桁架端部上弦與下弦的節(jié)點采用夾具進行連接，夾具通過兩側(cè)的臨時角鋼實現(xiàn)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(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)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(shè)有限公司