一种建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复的施工方法及设备与流程

1.本发明涉及建筑施工设备技术领域，尤其涉及一种建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复的施工方法及设备。


背景技术：

2.目前建筑因设计问题，或者施工问题，导致钢结构屋顶不均匀塌陷，产生严重的安全和质量问题。
3.但是在考虑社会影响、工期等因素下，不能拆除钢结构屋顶重新建设的前提下，用一种临时支撑和顶升设备装置，将钢结构屋顶顶升恢复原状，再进行整体或局部结构补强。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复的施工方法及设备，旨在解决现有技术中的在考虑社会影响、工期等因素下，不能拆除钢结构屋顶重新建设的前提下，用一种临时支撑和顶升设备装置，将钢结构屋顶顶升恢复原状，再进行整体或局部结构补强的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明采用的一种建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复设备，包括楼面型钢梁、钢筋砼楼板、大钢板垫板、倒y型支撑、下立柱、y型支撑、型钢次梁、钢筋砼屋面板、压板和钢桁架上弦杆，所述钢筋砼楼板与所述楼面型钢梁固定连接，并位于所述楼面型钢梁的上方，所述大钢板垫板的数量为两块，两块所述大钢板垫板分别与所述钢筋砼楼板固定连接，并分别位于所述钢筋砼楼板的上方，所述倒y型支撑与两块所述大钢板垫板固定连接，并位于两块所述大钢板垫板的上方，所述下立柱与所述倒y型支撑固定连接，并位于所述倒y型支撑的上方，所述y型支撑与所述下立柱固定连接，并位于所述下立柱的上方，所述压板与所述y型支撑固定连接，并位于所述y型支撑的上方，所述钢桁架上弦杆的数量为两块，两块所述钢桁架上弦杆与所述压板固定连接，并位于所述压板的上方，所述型钢次梁的数量为两块，两块所述型钢次梁分别与对应的所述钢桁架上弦杆固定连接，并分别位于所述钢桁架上弦杆的一侧，所述钢筋砼屋面板与两块所述钢桁架上弦杆固定连接，并位于两块所述钢桁架上弦杆的上方。
6.通过所述楼面型钢梁与楼面进行接触，所述楼面型钢梁对所述钢筋砼楼板进行支撑，所述大钢板垫板对所述倒y型支撑进行固定，所述下立柱起到延伸增加长度的作用，所述y型支撑对所述压板进行支撑，所述压板对所述钢桁架上弦杆进行支撑，所述型钢次梁可以增强所述钢桁架上弦杆的强度，所述钢筋砼屋面板对原有钢筋进行支撑，以上结构的设置，可以有效的对钢筋结构屋顶进行支撑，便于对钢筋进行加强或者更换。
7.其中，所述y型支撑包括y型支柱、第一法兰、第二法兰、第三法兰和上立柱，所述y型支柱与所述下立柱固定连接，并位于所述下立柱的上方，所述第一法兰与所述y型支柱固定连接，并套设于所述y型支柱的外表壁，所述第二法兰的数量为两个，两个所述第二法兰分别与所述y型支柱固定连接，并分别套设于所述y型支柱的外表壁，所述上立柱的数量为
两根，两根所述上立柱分别设置于所述y型支柱的上方，所述第三法兰的数量为两个，每个所述第三法兰分别与对应的所述上立柱固定连接，并分别套设于对应的所述上立柱的外表壁。
8.通过所述y型支柱可以对上立柱进行支撑，所述上立柱可以通过多个所述上立柱进行叠加，以此来增加高度，所述第一法兰、所述第二法兰和所述第三法兰对所述上立柱和所述y型支柱起到连接作用。
9.其中，所述下立柱包括第四法兰和支撑柱，所述第四法兰的数量为两个，两个所述第四法兰分别与所述支撑柱固定连接，并分别套设于所述支撑柱的外表壁，且所述下立柱通过所述第四法兰与所述y型支撑和所述倒y型支撑连接。
10.通过所述第四法兰可以使得所述支撑柱与所述y型支柱和所述倒y型支撑进行连接固定。
11.其中，所述倒y型支撑包括倒y型支柱和第五法兰，所述第五法兰与所述倒y型支柱固定连接，并套设于所述倒y型支柱的外表壁。
12.通过所述第五法兰的设置，可以让所述倒y型支柱与所述下立柱连接固定。
13.其中，所述建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复设备还包括加劲板，所述加劲板的数量为多块，每块所述加劲板分别与对应的所述型钢次梁固定连接，并分别位于对应的所述型钢次梁的一侧。
14.通过所述加劲板的设置，可以让所述压板的承重能力更强。
15.其中，所述建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复设备还包括千斤顶，所述千斤顶设置于所述大钢板垫板的上方，且位于所述倒y型支撑的两个支叉之间。
16.通过所述千斤顶的设置，可以对所述倒y型支撑向上进行顶升。
17.本发明还提供一种采用上述所述的一种建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复设备的施工方法，包括如下步骤：支撑点定位；上立柱安装；y型支撑安装；下立柱安装；倒y型支撑安装；大钢板垫板固定；千斤顶就位安装；钢板垫板及钢契安装；plc顶升系统连接安装；plc系统调试；试顶升；异步顶升；顶升恢复钢屋顶至原状；变换千斤顶支撑为刚性支撑；切除需更换的杆件；焊接新杆件；
拆除临时支撑系统；钢桁架受力。
18.本发明的一种建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复的施工方法及设备，通过所述楼面型钢梁与楼面进行接触，所述楼面型钢梁对所述钢筋砼楼板进行支撑，所述大钢板垫板对所述倒y型支撑进行固定，所述下立柱起到延伸增加长度的作用，所述y型支撑对所述压板进行支撑，所述压板对所述钢桁架上弦杆进行支撑，所述型钢次梁可以增强所述钢桁架上弦杆的强度，所述钢筋砼屋面板对原有钢筋进行支撑，以上结构的设置，可以有效的对钢筋结构屋顶进行支撑，便于对钢筋进行加强或者更换。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本发明的一种建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复设备的支撑侧立面图。
21.图2是本发明的一种建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复设备的支撑正立面图。
22.图3是本发明的倒y型支撑的正立面图。
23.图4是本发明的下立柱的正立面图。
24.图5是本发明的y型支撑的正立面图。
25.图6是本发明的上立柱的正立面图。
26.图7是本发明的一种建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复设备的施工方法的步骤流程图。
27.1-楼面型钢梁、2-钢筋砼楼板、3-大钢板垫板、4-倒y型支撑、5-下立柱、6-y型支撑、7-型钢次梁、8-钢筋砼屋面板、9-压板、10-钢桁架上弦杆、11-y型支柱、12-第一法兰、13-第二法兰、14-第三法兰、15-上立柱、16-第四法兰、17-支撑柱、18-倒y型支柱、19-第五法兰、20-加劲板、21-千斤顶、22-第一刚系杆、23-第二刚系杆、24-第三刚系杆、25-加强片、26-钢桁架下弦杆、27-钢桁架腹杆。
具体实施方式
28.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
29.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.请参阅图1至图6，本发明提供了一种建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复设备，包括楼面型钢梁1、钢筋砼楼板2、大钢板垫板3、倒y型支撑4、下立柱5、y型支撑6、型钢次梁7、钢筋
砼屋面板8、压板9和钢桁架上弦杆10，所述钢筋砼楼板2与所述楼面型钢梁1固定连接，并位于所述楼面型钢梁1的上方，所述大钢板垫板3的数量为两块，两块所述大钢板垫板3分别与所述钢筋砼楼板2固定连接，并分别位于所述钢筋砼楼板2的上方，所述倒y型支撑4与两块所述大钢板垫板3固定连接，并位于两块所述大钢板垫板3的上方，所述下立柱5与所述倒y型支撑4固定连接，并位于所述倒y型支撑4的上方，所述y型支撑6与所述下立柱5固定连接，并位于所述下立柱5的上方，所述压板9与所述y型支撑6固定连接，并位于所述y型支撑6的上方，所述钢桁架上弦杆10的数量为两块，两块所述钢桁架上弦杆10与所述压板9固定连接，并位于所述压板9的上方，所述型钢次梁7的数量为两块，两块所述型钢次梁7分别与对应的所述钢桁架上弦杆10固定连接，并分别位于所述钢桁架上弦杆10的一侧，所述钢筋砼屋面板8与两块所述钢桁架上弦杆10固定连接，并位于两块所述钢桁架上弦杆10的上方。
31.在本实施方式中，通过所述楼面型钢梁1与楼面进行接触，所述楼面型钢梁1对所述钢筋砼楼板2进行支撑，所述大钢板垫板3对所述倒y型支撑4进行固定，所述下立柱5起到延伸增加长度的作用，所述y型支撑6对所述压板9进行支撑，所述压板9对所述钢桁架上弦杆10进行支撑，所述型钢次梁7可以增强所述钢桁架上弦杆10的强度，所述钢筋砼屋面板8对原有钢筋进行支撑，以上结构的设置，可以有效的对钢筋结构屋顶进行支撑，便于对钢筋进行加强或者更换。
32.进一步地，所述y型支撑6包括y型支柱11、第一法兰12、第二法兰13、第三法兰14和上立柱15，所述y型支柱11与所述下立柱5固定连接，并位于所述下立柱5的上方，所述第一法兰12与所述y型支柱11固定连接，并套设于所述y型支柱11的外表壁，所述第二法兰13的数量为两个，两个所述第二法兰13分别与所述y型支柱11固定连接，并分别套设于所述y型支柱11的外表壁，所述上立柱15的数量为两根，两根所述上立柱15分别设置于所述y型支柱11的上方，所述第三法兰14的数量为两个，每个所述第三法兰14分别与对应的所述上立柱15固定连接，并分别套设于对应的所述上立柱15的外表壁。
33.在本实施方式中，通过所述y型支柱11可以对上立柱15进行支撑，所述上立柱15可以通过多个所述上立柱15进行叠加，以此来增加高度，所述第一法兰12、所述第二法兰13和所述第三法兰14对所述上立柱15和所述y型支柱11起到连接作用。
34.进一步地，所述下立柱5包括第四法兰16和支撑柱17，所述第四法兰16的数量为两个，两个所述第四法兰16分别与所述支撑柱17固定连接，并分别套设于所述支撑柱17的外表壁，且所述下立柱5通过所述第四法兰16与所述y型支撑6和所述倒y型支撑4连接。
35.在本实施方式中，通过所述第四法兰16可以使得所述支撑柱17与所述y型支柱11和所述倒y型支撑4进行连接固定。
36.进一步地，所述倒y型支撑4包括倒y型支柱18和第五法兰19，所述第五法兰19与所述倒y型支柱18固定连接，并套设于所述倒y型支柱18的外表壁。
37.在本实施方式中，通过所述第五法兰19的设置，可以让所述倒y型支柱18与所述下立柱5连接固定。
38.进一步地，所述建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复设备还包括加劲板20，所述加劲板20的数量为多块，每块所述加劲板20分别与对应的所述型钢次梁7固定连接，并分别位于对应的所述型钢次梁7的一侧。
39.在本实施方式中，通过所述加劲板20的设置，可以让所述压板9的承重能力更强。
40.进一步地，所述建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复设备还包括千斤顶21，所述千斤顶21设置于所述大钢板垫板3的上方，且位于所述倒y型支撑4的两个支叉之间。
41.在本实施方式中，通过所述千斤顶21的设置，可以对所述倒y型支撑4向上进行顶升。
42.进一步地，所述建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复设备还包括第一刚系杆22、第二刚系杆23和第三刚系杆24，所述第一刚系杆22、所述第二刚系杆23和所述第三刚系杆24的数量均为两根，两根所述第一刚系杆22分别与所述倒y型支柱18固定连接，并分别位于所述倒y型支柱18的外表壁，两根所述第二刚系杆23分别与所述支撑柱17固定连接，并分别位于所述支撑柱17的外表壁，两根所述第三刚系杆24分别与所述y型支柱11固定连接，并分别位于所述y型支柱11的外表壁。
43.在本实施方式中，通过所述第一刚系杆22、所述第二刚系杆23和所述第三刚系杆24的设置，可以便于工人进行爬升，便于进行施工作业。
44.进一步地，所述建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复设备还包括加强片25，所述加强片25的数量为多块，每块所述加强片25分别与对应的所述第一法兰12、所述第二法兰13、所述第三法兰14、所述第四法兰16和所述第五法兰19固定连接，并分别位于对应的所述第一法兰12、所述第二法兰13、所述第三法兰14、所述第四法兰16和所述第五法兰19的外表壁。
45.在本实施方式中，通过所述加强片25的设置，可以增大接触面积，使得所述建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复设备的强度更高，承重能力更强。
46.进一步地，所述建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复设备还包括钢桁架下弦杆26和钢桁架腹杆27，所述钢桁架下弦杆26与所述y型支柱11固定连接，并套设于所述y型支柱11的外表壁，所述钢桁架腹杆27的数量为多根，每根所述钢桁架腹杆27的两端分别与所述钢桁架下弦杆26和所述压板9固定连接，并分别位于所述钢桁架下弦杆26和所述压板9之间。
47.在本实施方式中，所述钢桁架下弦杆26对所述钢桁架腹杆27进行安装固定，所述钢桁架腹杆27可以增加所述压板9的承重能力，使得所述建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复设备的承重效果更好。
48.请参阅图7，本发明还提供一种采用上述所述的一种建筑钢结构屋顶塌陷顶升修复设备的施工方法，包括如下步骤：s1：支撑点定位；s2：上立柱安装；s3：y型支撑安装；s4：下立柱安装；s5：倒y型支撑安装；s6：大钢板垫板固定；s7：千斤顶就位安装；s8：钢板垫板及钢契安装；s9：plc顶升系统连接安装；s10：plc系统调试；s11：试顶升；s12：异步顶升；
s13：顶升恢复钢屋顶至原状；s14：变换千斤顶支撑为刚性支撑；s15：切除需更换的杆件；s16：焊接新杆件；s17：拆除临时支撑系统；s18：钢桁架受力。
49.以上步骤的详细过程如下：1、支撑点定位——支撑点位于与钢桁架上弦杆相连的型钢次梁下面，按图示尺寸，将型钢次梁上的支撑点位置弹线画出，再从型钢次梁上的支撑点做垂线下来到楼面上，再确定楼面上的支撑点位置。这样，上下支撑点位置就可以准确定位。
50.2、上立柱安装——为减少安装垂直度误差以及安装的难度，先将上立柱与钢桁架上弦杆相连的型钢次梁连接起来，也就是“吊挂”在型钢次梁下，找好垂直度后，上立柱与型钢次梁焊接固定。
51.3、y型支撑安装——上立柱下端焊接法兰板，与y型支撑端部焊接的法兰板通过高强螺栓相连接。同样的找好垂直度后，拧紧高强螺栓。
52.4、下立柱安装——同理，y型支撑下端焊接法兰板，与下立柱端部焊接的法兰板通过高强螺栓连接。同样的找好垂直度后，拧紧高强螺栓。
53.5、倒y型支撑安装——同理，下立柱下端焊接法兰板，与倒y型支撑端部焊接的法兰板通过高强螺栓连接。同样的找好垂直度后，拧紧高强螺栓。
54.6、大钢板垫板固定——至此，整个支撑下端与楼面距离约100mm～300mm之间，按图示尺寸找好定位后，将楼面打磨平整，将大钢板垫板放置在楼面上，周边用m10膨胀螺栓进行限位固定。倒y型支撑的两个端顶都要投影在大钢板垫板上。
55.7、千斤顶就位安装——将千斤顶按照设计吨位放置在大钢板垫板上，千斤顶位于倒y型支撑两个叉之间，两个方向均对中放置。
56.8、钢板垫板及钢契安装——千斤顶下面根据间隙大小放置若干块20mm厚钢板垫板，千斤顶上面至少放置一块20mm厚钢板垫板，使剩下的间隙用12mm厚钢契可以楔紧固定，至此，整体支撑就可以将钢结构屋面支撑在楼面上，并且可以传力。
57.9、plc顶升系统连接安装——用高压油管、三通、分配阀、泵站、压力传感器、位移传感器及数据线，将全部千斤顶连接成一个整体，都接入plc顶升系统总控中。
58.10、plc系统调试——打开主机控制面板，加压，查看每一个千斤顶是否能够正常顶升，再泄压，查看每一个千斤顶是否正常回缩。在加压和泄压过程中，还要查看千斤顶、高压油管、三通及连接处是否漏油，上述现场都正常的话，即系统调试完成。
59.11、试顶升——将千斤顶统一加载至5mpa,查看千斤顶是否发生了顶升位移，停止加压后，千斤顶是否能够稳定在5mpa左右，不发生较大的掉压现象。
60.12、异步顶升——因每个千斤顶的顶升位移量不相同，因此，采用“快速顶升”的模式，使全部千斤顶同时顶升，使每个千斤顶的顶升力维持在计算的压力值上下，顶升速度会随着需顶升位移量越大，其速度越大的原则进行，因此，才称之为异步顶升。顶升过程中，需要更换千斤顶行程，则需要钢板垫块和型钢垫块来完成。
61.13、顶升恢复钢屋顶至原状——通过计算，每个顶升点需要的顶升位移量基本顶
升到位后，采用水准仪或者激光水平仪，测量每个顶升点的顶升位移量，同计算好的数据进行比对，误差控制在
±
5mm。
62.14、变换千斤顶支撑为刚性支撑——顶升到位后，用钢板垫块、型钢垫块和钢楔将顶升空间塞紧，使其受力，而将千斤顶泄压落下来不再受力。
63.15、切除需更换的杆件——在这种状态下，就可以切除全部腹杆，以及其它损坏或不合格的构件，将焊接部位打磨平整。
64.16、焊接新杆件——按设计施工图所示的位置和新构建规格，重新焊接新的腹杆杆件和其它部位杆件。焊缝要满足设计要求，并经第三方检测认定合格。
65.17、拆除临时支撑系统——全部构件焊接完成，且检测合格后，启动plc同步顶升系统，所有千斤顶顶升约2～3mm，按顺序取出钢契、钢板垫块和型钢垫块，再缓慢泄压至千斤顶全部回缩。
66.18、钢桁架受力——临时支撑拆除后，钢桁架自行受力，观察其无变形后，即可确定钢桁架质量合格，可达到安全受力状态。
67.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。