一种大跨拱形屋盖密吊点提升施工方法与流程

1.本发明涉及建筑钢结构施工技术领域，更具体涉及一种大跨拱形屋盖密吊点提升施工方法。


背景技术：

2.随着现代社会的发展，建筑结构类型日新月异，大跨拱形结构因其功能性及美观性越来越多的应用于公共建筑中。在结构设计日趋成熟的同时，如何将此类结构安全高效的施工成型无疑是当务之急。常规大跨结构施工方式主要为吊装，提升及滑移，而对于拱形结构，常规施工方式还存在许多问题。吊装方法主要为大型机械分块吊装，优点在于技术含量较低，但是存在问题是首先大型机械对场地要求高，尤其涉及机械下部支撑结构的安全，同时分块吊装还需要设置大量支撑架，由于拱形结构形式的特殊性，支撑用量将比平板结构更大，经济性差；提升方法则会存在水平推力较大的问题，若不进行处理，在提升过程中结构会存在较大的水平位移，整个结构呈现下挠外趴状态，此问题常规处理方式一般考虑增设水平拉索的方式来限制水平推力，但会带来拉索连接节点复杂、拉索需张拉处理以及拼装胎架过高等问题。滑移方法首先需要场地能布置合适的滑移轨道，其次在需考虑滑移方案的同时还需保障拉索滑移面没有其他结构，否则将产生干涉而无法滑移到位，这对大跨屋盖下部结构布置有着严格的限制要求。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供了一种大跨拱形屋盖密吊点提升施工方法，解决了大跨拱形结构在施工过程中常规方法难以处理的水平推力问题，避免了增置拉索的繁琐过程。提升采用密吊点形式，结构对接精度高，降低了结构拼装高度，较好的减少了胎架措施量和高空作业量，保障了施工安全。
4.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种大跨拱形屋盖密吊点提升施工方法，包括以下步骤： （1）根据项目钢结构屋盖布置以及下部结构分布，确定可作为提升单元的结构区域，提升单元根据屋面曲率和下部土建楼层分布情况分多次累积提升；（2）在划分完累积提升区域范围之后根据密吊点布置的原则布置提升点位，首先在中轴线处设置提升点位，然后按照对称布置的原则设置两侧提升点位，点位数量主要根据计算确定；（3）在确定完提升点位后，根据结构网格尺寸大小及网格形状布置提升架，同时在一个提升点位处设置两个提升吊点，进一步密布点位从而减少提升点位反力，控制结构侧向变形；（4）各提升区域杆件在下部对应楼层标高区域拼装，首先提升第一提升单元至第二提升单元拼装处，将两者连接一同往上提升；（5）按相同的方式对接后续提升单元，最终将提升区整体提升至设计标高。
5.由于提升采用密吊点形式，提升过程中可通过调节液压设备差异化控制各点提升
量，同时将提升反力控制在可控范围内，从而调节提升结构悬挑端挠度，使最后提升区域与吊装区域对接时两侧基本处于同一标高，提高补杆精度。在两区域补杆完毕后，卸载提升架，结构安装完毕。
6.进一步，所述 步骤（2）中密吊点提升点位布置原则为，提升结构在此部分提升点位作用下在自重荷载情况下水平位移控制在10mm以内，同时结构杆件受力满足规范要求。
7.进一步，提升区域确定，可根据各项目屋盖结构布置情况，将屋盖结构分为提升区和吊装分区，可适用于各种类型结构屋盖的施工作业。
8.进一步，多次累积提升区域划分，可根据屋盖下部土建楼层划分，使各自在不同标高楼层拼装，避免搭设大量拼装胎架。
9.进一步，提升点位的设置，由于拱形结构跨中高度最大，中轴线处点位应尽量少，外侧点位应尽量多。
10.进一步，密吊点提升点位应根据屋盖结构构件大小判断，尽量布置在较大构件处。
11.进一步，提升架设计应小于网格尺寸，减少后续提升架处杆件后补量，根据网格空隙大小可采用单支撑格构提升架或扁担式格构提升架。
12.进一步，提升架布置应根据网格形状调整，可旋转调整角度以适应网格形状。
13.进一步，提升架处多吊点应尽量对称布置，使提升架两侧受力均衡。
14.进一步，提升过程各提升点位提升高度应做差异化分析，悬挑端处应高于内侧，使补杆连接时两侧处于同一标高，提高安装精度。
15.综上所述，本发明解决了大跨拱形结构在施工过程中常规方法难以处理的水平推力问题，避免了增置拉索的繁琐过程，同时提出的扁担式格构提升架密吊点布置方式，可以有效减少杆件替换，提高结构对接精度，降低措施费用；此外也降低了结构拼装高度，较好的减少了胎架措施量和高空作业量，保障了施工安全。具有如下有益效果：（1）本发明施工方法结合了吊装及提升工艺，对施工场地要求较少，适用性强，常规大跨拱形结构均可采用；（2）本发明施工方法解决了大跨拱形结构施工状态水平推力问题，且不需要额外施加平衡措施，现场操作简单；（3）本发明施工方法杆件替换少，避免了替换杆件带来的结构复核工作量，以及施工方案确定后方可明确需要替换的杆件而带来的对施工工期影响；（4）本发明施工方法操作简洁，便于安装和拆除，并可重复利用；（5）本发明施工方法可调节性强，对施工过程可能出现的特殊情况反应能力强。
附图说明
16.图1为本发明所述拱形结构轴侧图；图2为本发明所述拱形结构分区示意图；图3-图7为本发明所述拱形结构施工方案流程图；图8为本发明所述密吊点提升架结构示意图。
具体实施方式
17.参照图1至图8对本发明一种大跨拱形屋盖密吊点提升施工方法的具体实施方式
作进一步的说明。
18.一种大跨拱形屋盖密吊点提升施工方法，包括以下步骤：（1）根据大跨拱形屋盖1的形状及下部楼层的分布，将屋盖结构分为吊装单元2及提升单元3。吊装单元2位于结构外围，主要包括屋盖支座区域及外悬挑区域等无法提升的区域，提升单元3主要为跨中大跨拱形区域，主要根据下部楼层是否可作为拼装作业面确定，同时根据下部楼层标高不同可分为一次或多次提升区域。
19.（2）首先采用吊装机械施工外侧吊装区域屋盖结构，主要考虑采用外围吊装机械进行施工，可较大程度减小吊机型号。
20.（3）在地平标高处拼装提升第一分块4，同时布置相应提升架5。提升点位按密吊点原则布置，数量主要通过计算得到，原则为在现有点位状态下，提升单元水平位移控制在10mm以内，同时控制提升吊点附近杆件在提升过程中内力，使其满足规范要求，基本不需要替换杆件，避免杆件替换带来的重复计算及图纸变更。
21.提升架5主要由支撑架体15、提升横梁9及侧向稳定杆件10构成，横梁上部设置上吊点，主要用于固定提升器11及支撑架体15，钢绞线12穿过提升横梁连接至吊具13，吊具13与下部吊点14相连。提升架架体尺寸及布置主要由屋盖网格尺寸大小确定，网格尺寸较小时布置单支撑架体，架体顶部横梁两侧设置提升器，网格尺寸较大时考虑布置扁担式双支撑架体形式。同时根据网格形状分布将支撑架体旋转，使后补杆件数量最少。
22.（4）在第二标高位置布置相应提升架5，同时拼装第二分块。随后提升第一分块至第二分块标高处连接形成累积提升单元6。提升过程中控制各提升吊点的提升高度，外侧吊点相对于内侧吊点高，使提升悬挑区域在自重作用下达到设计状态标高，提高对接精度，提升吊点具体高差由计算而得，原则为使悬挑区域在自重作用下相较于设计状态挠度为0mm。
23.（5）按相同的施工方式累积提升单元7。
24.（6）最后补装吊装区和提升区域间连杆，卸载提升架，完成拱形屋盖结构安装以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。