專利名稱：采用臨時鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結構施工方法
技術領域：
本發明涉及涉及國際專利分類E04G腳手架類建筑輔助設備技術或裝置，尤其是采用臨時鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結構施工方法。
背景技術：
隨著大型建筑中越來越廣泛的應用大跨度空間鋼結構，雖然改進的施工技術不斷公開，例如，中國專利申請201120572859用于鋼結構的牛腿柱天溝支撐機構，包括牛腿柱，所述的牛腿柱的上端側壁設有牛腿頂板，所述的牛腿頂板上設有天溝，所述的天溝中設有天溝拉條，所述的牛腿頂板的底部設有墻檁，所述的墻檁與牛腿柱相貼近；然而，因為，大跨度空間鋼結構自身受力復雜，有時在鉸長施工期會出現異常狀況，例如，在結構施工過程中的受力狀態與超出設計的狀況，對此，按傳統的結構設計方法進行設計，很難確保結構在施 工過程中的安全。在大跨度空間鋼結構施工中，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安裝，以現有技術對于幾十米甚至上百米跨度的鋼結構，只能進行分段組裝，這就必須在分段節點處進行對接拼裝。常規方法是在分段節點下方搭設臨時操作平臺，通過吊車懸吊調整桁架位置，吊車持續懸吊待對接焊接完成后，才能移走吊車，施工時對接精度、勞動功效及吊車利用率都較低，易受天氣和環境諸因素制約，在施工過程中所遇到的技術性難題很多。尤其對于傾斜懸挑結構，不但施工效率較低，無形中增加了危險因素及施工成本，影響施工進度，更難保證施工質量和精度。

發明內容
本發明的目的是提供一種采用臨時鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結構施工方法，以減少施工中對吊車的持續以來，同時顯著提高施工質量和精度。本發明的發明目的是通過如下技術措施實現的在安裝傾斜懸挑鋼桁架時，采用鋼框架搭建臨時支撐結構，將桁架拆分為若干個吊裝單元分段吊裝，在分段節點處下方布置臨時支撐，并在臨時支撐上部，安裝轉換結構，使鋼桁架在非受力狀態下吊裝后焊接組裝，最后，拆除轉換結構和臨時支撐。本發明原理在于，通過計算桁架吊裝單元各段節點處豎向位移值，并以此設計安裝轉換結構控制預調值。本發明的有益效果是顯著減少現有技術中對吊車的全程依賴，同時，也極大地改善了提高施工精準程度質量的控制條件，提高桁架準確就位和安裝精度，保證了工程質量和安裝及卸載的安全，具有結構簡便、穩固性能高和安全可靠的優點，加快了施工進度，適用于大跨度、大重量及大傾斜角度的懸挑鋼結構中，高空分段焊接安裝并卸載的傾斜懸挑鋼結構施工。


圖I是本發明安裝施工狀態結構示意圖。圖2是圖I中的轉換結構主視示意圖。圖3是圖2側視結構示意圖。附圖標記包括鋼柱I、鋼梁2、支撐3、轉換結構4、吊車5、鋼索6、桁架7、基礎8、加勁板9、鋼板10、方柱11、方梁12、墊板13、千斤頂14。
具體實施例方式如附圖I所示，施工方法包括如下步驟①、在傾斜懸挑梁桁架7下方確定施工臨時支撐基礎8 ； ②、將桁架7拆分為若干個可分段吊裝單元，以相鄰單元結合節點位置下方確定臨時支撐分布位置；③、基礎8上部通過螺栓豎立安裝一組鋼柱1，這些鋼柱I頂點沿桁架7下緣分布，這些頂點的連線與桁架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的不相鄰連接點之間安裝一組支撐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頂起安放轉換結構4，在轉換結構4下方放置墊板13 ；⑤、采用吊車5對桁架7進行分段單元吊裝，利用鋼索6上的手動吊葫蘆對桁架7懸吊角度進行微調整，保持相鄰分段單元結合緊密，同時，調整千斤頂14和墊板13，使轉換結構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焊接完成并檢驗合格達到卸載條件后，使用千斤頂14頂起轉換結構4受力，轉換結構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直至上部全部結構與桁架7底部脫離，移除轉換結構4，然后，將臨時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，在該鋼板10伸出的周緣下側安裝加勁板9，加勁板9與鋼柱I頂部外周和鋼板10伸出的周緣下側間施焊接；前述中，基礎8頂面不高于桁架7根部高度。前述中，基礎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，轉換結構4由加勁板9、鋼板10、方柱11、方梁12構成，其中，轉換結構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，為加強結構強度，在方柱11根部外周緣與伸出的該鋼板10上側面間焊接勁板9，在兩側伸出的方梁12兩端上下面與方柱11側壁間焊接加勁板9。千斤頂14頂端支撐于從方柱11兩側伸出的方梁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之間采用高強螺栓固定或焊接連接；基礎8為鋼結構或鋼筋混凝土結構，其中預埋高強螺栓與鋼柱I柱腳螺栓連接；鋼柱I頂部由加勁板(9)和鋼板(10)焊接構成；另外，桁架7分段單元上部焊接牢固可靠吊環，吊環焊接位置經過計算，便于吊車5起吊角度接近桁架7安裝角度。
本發明中，轉換結構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，保證了支撐的穩定性與對接位置精度。本發明中，僅需在吊裝桁架7分段單元時啟用吊車，顯著減少現有技術中對吊車的全程依賴，同時，也極大地改善了提高施工精準程度質量的控制條件。本發明中，在鋼柱I頂部與轉換結構4之間采用不同厚度的墊板5和千斤頂14，既能調節轉換結構4支撐高度，以準確控制支撐點標高，又能在焊接完成后進行卸載，方便轉換結構4的移出；鋼索6中部采用手動吊葫蘆連接，能對桁架7的起吊角度進行微調節，保證傾斜角度的正確和轉換結構4處均勻受力。本發明應用后，將桁架7拆分為若干個吊裝單元分段吊裝，在分段節點處下方合理布置臨時支撐，采用有限元軟件計算各段節點處豎向位移值，安裝轉換結4構控制預調值，使鋼桁架7在非受力狀態下組裝焊接，提高桁架7準確就位和安裝精度，保證了工程質 量和卸載的安全，加快了施工進度。本發明中，傾斜懸挑鋼桁架7在安裝時，由于懸挑端傾斜受力、跨度較大，將桁架7拆分為若干個吊裝單元分段吊裝，在分段節點處合理布置臨時支撐，計算各段節點處豎向位移值，安裝轉換結構4控制預調值，使鋼桁架7在非受力狀態下組裝焊接，提高桁架7準確就位和安裝精度，保證了工程質量和卸載的安全，加快了施工進度，具有結構簡便、安全可靠的優點。本發明針對桁架7結構在施工過程中的受力情況進行系統研究，利用仿真模擬的方法分析了桁架7結構在施工階段的力學特性，以保證安全、經濟、有效的完成建設工程。本發明適用范圍包括跨度大、重量大、傾斜角度大的鋼結構在高空分段組裝焊接時，使用臨時支撐對鋼結構精確定位，提高焊接精度、施工質量和勞動效率。
權利要求
1.采用臨時鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結構施工方法，其特征是在安裝傾斜懸挑鋼桁架(7)時，采用鋼框架搭建臨時支撐結構，將桁架(7)拆分為若干個吊裝單元分段吊裝，在分段節點處下方布置臨時支撐，并在臨時支撐上部，安裝轉換結構(4)，使鋼桁架(7)在非受力狀態下吊裝后焊接組裝，最后，拆除轉換結構(7)和臨時支撐。
2.如權利要求I所述的采用臨時鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結構施工方法，其特征在于，通過計算桁架(7)吊裝單元各段節點處豎向位移值，并以此設計安裝轉換結構(4)控制預調值。
3.如權利要求I所述的采用臨時鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結構施工方法，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)下方確定施工臨時支撐基礎(8)； ②、將桁架(7)拆分為若干個可分段吊裝單元，以相鄰單元結合節點位置下方確定臨時支撐分布位置； ③、基礎(8)上部通過螺栓豎立安裝一組鋼柱(I)，這些鋼柱(I)頂點沿桁架(7)下緣分布，這些頂點的連線與桁架(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的不相鄰連接點之間安裝一組支撐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)頂起安放轉換結構(4)，在轉換結構(4)下方放置墊板(13)； ⑤、采用吊車(5)對桁架(7)進行分段單元吊裝，利用鋼索(6)上的手動吊葫蘆對桁架(7)懸吊角度進行微調整，保持相鄰分段單元結合緊密，同時，調整千斤頂(14)和墊板(13)，使轉換結構(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)焊接完成并檢驗合格達到卸載條件后，恢復千斤頂(14)，使千斤頂(14)頂起受力，轉換結構(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)直至上部全部結構與桁架(7)底部脫離，移除轉換結構(4)，然后，將臨時支撐體系分解后拆除。
4.如權利要求I所述的采用臨時鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結構施工方法，其特征在于，鋼柱(I)頂部水平安裝鋼板(10)，同時，在該鋼板(10)伸出的周緣下側安裝加勁板(9)。
5.如權利要求I所述的采用臨時鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結構施工方法，其特征在于，基礎(8)頂面不高于桁架(7)根部高度。
6.如權利要求I所述的采用臨時鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結構施工方法，其特征在于，基礎(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.如權利要求I所述的采用臨時鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結構施工方法，其特征在于，轉換結構(4)由加勁板(9)、鋼板(10)、方柱(11)、方梁(12)構成，其中，轉換結構(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.如權利要求7所述的采用臨時鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結構施工方法，其特征在于，在方柱(11)根部外周緣與伸出的該鋼板(10)上側面間焊接勁板(9)，在兩側伸出的方梁(12)兩端上下面與方柱(11)側壁間焊接加勁板(9)。
9.如權利要求I所述的采用臨時鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結構施工方法，其特征在于，轉換結構(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
采用臨時鋼架支撐的傾斜懸挑鋼結構施工方法，在安裝傾斜懸挑鋼桁架(7)時，采用鋼框架搭建臨時支撐結構，將桁架(7)拆分為若干個吊裝單元分段吊裝，在分段節點處下方布置臨時支撐，并在臨時支撐上部，安裝轉換結構(4)，使鋼桁架(7)在非受力狀態下吊裝后焊接組裝，最后，拆除轉換結構(7)和臨時支撐。顯著減少現有技術中對吊車的全程依賴，同時，也極大地改善了提高施工精準程度質量的控制條件。提高桁架準確就位和安裝精度，保證了工程質量和安裝及卸載的安全，具有結構簡便、穩固性能高和安全可靠的優點，加快了施工進度，適用于大跨度、大重量及大傾斜角度的懸挑鋼結構中，高空分段焊接安裝并卸載的傾斜懸挑鋼結構施工。
文檔編號E04G21/14GK102936962SQ20121046927
公開日2013年2月20日 申請日期2012年11月20日 優先權日2012年11月20日
發明者殷波, 高榮華, 繆建國, 符正岳, 李強, 李志強, 金鷺 申請人:永升建設集團有限公司