CN115045560A - 异形高耸钢结构的预拼装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种异形高耸钢结构的预拼装方法，包括以下步骤：根据结构特征将待建的异形高耸钢结构进行分区，根据工厂拼装环境对每个区的结构进行分段；然后对每个分段结构进行循环预拼装；其中，在拼装的连接位置设置误差调整控制点，在预拼装过程中通过调节所述误差调整控制点消除拼装误差使得拼装精确。本发明在应用时，在预拼装场地有限条件下，完成异形高耸钢结构的预拼装工作，通过在拼装的连接位置设置误差调整控制点消除拼装误差来提高拼装精度。
Description
技术领域
本发明涉及钢结构建筑物施工领域，特别涉及一种异形高耸钢结构的预拼装方法。
背景技术
在塔桅类建筑中，钢结构结构被广泛应用，其具有结构受力良好、结构自重轻、施工周期短、高空作业简便等优点。随着塔桅类建筑的建造技术的日趋成熟，每年都有大量的输电塔、通信塔、电视塔和风力发电塔等建成。
由于运输及现场施工机械限制，塔桅类建筑需在加工厂制作成单根的结构件，并在工厂进行预拼装来保证现场施工精度，然后再运输至现场再进行高空拼装。现有技术中，由于异形高耸钢结构的结构复杂，在高度方向断面尺寸变化大，其结构件的空间连接节点较多，同时工厂预拼装场地有限，因此如何在有限的场地完成复杂的异形高耸钢结构的预拼装工作，保证构件匹配精度，是此类工程预拼装的一大重难点。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种异形高耸钢结构的预拼装方法，能够保证拼装精度。
根据本发明实施例的异形高耸钢结构的预拼装方法，包括以下步骤：
根据结构特征将待建的异形高耸钢结构进行分区，根据工厂拼装环境对每个区的结构进行分段；
然后对每个分段结构进行循环预拼装；
其中，在拼装的连接位置设置误差调整控制点，在预拼装过程中通过调节所述误差调整控制点消除拼装误差使得拼装精确。
根据本发明实施例的异形高耸钢结构的预拼装方法，至少具有如下有益效果：
本发明在应用时，在工厂场地有限的条件下，完成异形高耸钢结构的预拼装工作，通过在拼装的连接位置设置误差调整控制点消除拼装误差来提高拼装精度，能够提高异形高耸钢结构在现场实际拼装过程中的效率。
根据本发明的一些实施例，所述异形高耸钢结构的柱与柱之间在长度方向通过法兰盘连接，其中，对于有斜度的分段结构的柱与柱之间的连接设置误差调整控制点：选取中间节段的柱顶和/或柱底的法兰盘与柱间断焊接；预拼装时，若产生拼装误差，打开间断焊接的焊缝并调整柱的位置，消除误差后，将所述法兰盘完全焊接牢固在柱上。
根据本发明的一些实施例，所述异形高耸钢结构的柱与柱之间设置横梁，所述横梁的两端与柱之间设置误差调整控制点：在柱的侧面设置牛腿支管，所述牛腿支管和所述横梁的端部均设有T型板，两个所述T型板倒扣后通过螺栓连接，所述牛腿支管与柱间断焊接，预拼装时，若产生拼装误差，打开间断焊接的焊缝并调整所述牛腿支管的位置，消除误差后，将所述牛腿支管完全焊接牢固在柱上。
根据本发明的一些实施例，所述异形高耸钢结构的柱与柱之间设置斜杆，所述斜杆的两端与柱之间设置误差调整控制点：在柱的侧面设置连接板，斜杆的端部设有U型板，所述U型板与连接板配合后通过螺栓连接，所述连接板与柱间断焊接，预拼装时，若产生拼装误差，打开间断焊接的焊缝并调整所述连接板的位置，消除误差后，将所述连接板完全焊接牢固在柱上。
根据本发明的一些实施例，根据结构的特点对不同的分段结构采用卧式预拼装或立式预拼装。
根据本发明的一些实施例，在进行卧式预拼装前，先准备第一平台板作为底部支撑，在所述第一平台板铺设前先清理地面杂物；然后根据图纸，在所述第一平台板上用全站仪放置地样，根据所述地样在所述第一平台板上安装所述卧式胎架。
根据本发明的一些实施例，采用水平仪检查所述卧式胎架的标高，调整至设计要求值；准备若干个调整垫片，以备调节因承载引起的所述卧式胎架变形。
根据本发明的一些实施例，在进行立式预拼装前，先清理预拼装场地，然后在硬化场地上确定中心位置，再根据图纸以所述中心位置为中心呈放射状放置地样线并确定底柱的位置，接着在每个底柱位置处放置第二平台板，最后在每个所述第二平台板上放置所述立式胎架。
根据本发明的一些实施例，在相邻的两个所述第二平台板之间设置多个地锚板，设置支撑板条连接所述第二平台板与所述地锚板。
根据本发明的一些实施例，在进行立式预拼装时，在所述立式胎架上放置所述底柱；在所述底柱和所述地锚板之间设置三根拉锚，其中，两根拉锚相对于所述中心位置设置在所述底柱的外侧、另一根拉锚位于所述底柱的内侧；在所述底柱之间的所述横梁和所述斜杆搭设完成后拆除所述底柱内侧的所述拉锚。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1为本发明一种实施例的异形高耸钢结构的工程实例的整体结构示意图；
图2为本发明一种实施例的异形高耸钢结构的工程实例的外框结构卧式预拼装完成后的轴测图；
图3为本发明一种实施例的异形高耸钢结构的工程实例的塔井结构卧式预拼装完成后的轴测图；
图4为本发明一种实施例的异形高耸钢结构的工程实例的工程实例的电梯井结构卧式预拼装完成后的轴测图；
图5为本发明一种实施例的异形高耸钢结构的预拼装方法的工程实例在预拼装塔井柱时的示意图；
图6为本发明一种实施例的异形高耸钢结构的预拼装方法的立式胎架的示意图；
图7为本发明一种实施例的异形高耸钢结构的预拼装方法的工程实例的外框柱的结构示意图；
图8为本发明一种实施例的异形高耸钢结构的预拼装方法的工程实例的外框横梁的结构示意图；
图9为本发明一种实施例的异形高耸钢结构的预拼装方法的工程实例的外框结构的局部放大图；
附图标记：
110、外框；111、外框柱；112、外框横梁；113、外框斜杆；114、法兰盘；115、牛腿支管；116、T型板；117、连接板；118、U型板；
120、塔井；121、塔井柱；122、塔井斜杆；123、塔井横梁；124、第二平台板；125、圆管；126、地锚板；127、支撑板条；128、拉锚；
130、电梯井；131、电梯井柱；132、电梯井横梁；133、电梯井斜杆；
140、装饰球；
150、天线段。
具体实施方式
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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下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。
在本发明的描述中，多个指的是两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
本发明一种实施例的异形高耸钢结构的预拼装方法，包括以下步骤：
根据结构特征将待建的异形高耸钢结构进行分区，根据工厂拼装环境对每个区的结构进行分段；
然后对每个分段结构进行循环预拼装；
其中，在拼装的连接位置设置误差调整控制点，在预拼装过程中通过调节所述误差调整控制点消除拼装误差使得拼装精确。
本发明在应用时，在工厂场地有限的条件下，完成异形高耸钢结构的预拼装工作，通过在拼装的连接位置设置误差调整控制点消除拼装误差来提高拼装精度，能够提高异形高耸钢结构在现场实际拼装过程中的效率。
可以理解的是，异形高耸钢结构的柱与柱之间在长度方向通过法兰盘114连接，其中，对于有斜度的分段结构的柱与柱之间的连接设置误差调整控制点：选取中间节段的柱顶和/或柱底的法兰盘114与其余柱段间断焊接；预拼装时，若产生拼装误差，打开间断焊接的焊缝并调整柱的位置，消除误差后，将法兰盘114完全焊接牢固在柱上。
可以理解的是，异形高耸钢结构的柱与柱之间设置横梁，横梁的两端与柱之间设置误差调整控制点：在柱的侧面设置牛腿支管115，牛腿支管115和横梁的端部均设有T型板116，两个T型板116倒扣后通过螺栓连接，牛腿支管115与柱间断焊接，预拼装时，若产生拼装误差，打开间断焊接的焊缝并调整牛腿支管115的位置，消除误差后，将牛腿支管115完全焊接牢固在柱上。
可以理解的是，异形高耸钢结构的柱与柱之间设置斜杆，斜杆的两端与柱之间设置误差调整控制点：在柱的侧面设置连接板117，斜杆的端部设有U型板118，U型板118与连接板117配合后通过螺栓连接，连接板117与柱间断焊接，预拼装时，若产生拼装误差，打开间断焊接的焊缝并调整牛腿支管115的位置，消除误差后，将连接板117完全焊接牢固在柱上。
可以理解的是，根据结构的特点对不同的分段结构采用卧式预拼装或立式预拼装。为保证不同批次的构件之间在现场施工时保证精度匹配，需要对不同批次的构件之间进行循环预拼装。原则如下：立式预拼装时，前一轮次最上一节柱作为下一轮次最下面一节柱，进行循环预拼。卧式预拼装时，前一轮次结束柱作为下一轮次起始柱，进行循环预拼。
可以理解的是，在进行卧式预拼装前，先准备第一平台板作为底部支撑，在第一平台板铺设前先清理地面杂物；然后根据图纸，在第一平台板上用全站仪放置地样，根据地样在第一平台板上安装卧式胎架。
可以理解的是，采用水平仪检查卧式胎架的标高，调整至设计要求值；准备若干个调整垫片，以备调节因承载引起的卧式胎架变形。
卧式胎架设置时必须保证具有足够的刚度，每个批次的预拼装结束后，可将卧式胎架根据下个批次的卧式胎架图调整之后循环使用，这样胎架措施材料投入较少，经济性较好。
可以理解的是，在进行立式预拼装前，先清理预拼装场地，然后在硬化场地上确定中心位置，再根据图纸以中心位置为中心呈放射状放置地样线并确定底柱的位置，接着在每个底柱位置处放置第二平台板124，最后在每个第二平台板124上放置立式胎架。
可以理解的是，立式胎架包括设置在第二平台板124上的圆管125，圆管125的截面不小于底柱的截面，圆管125上设有适配的法兰，法兰与圆管125应满焊，焊脚不小于hf10。
可以理解的是，在底柱的内侧还可以设置支撑筒节，配合拉锚128实现底柱的稳固安装。
可以理解的是，参照图6所示，在相邻的两个第二平台板124之间设置多个地锚板126，设置支撑板条127连接第二平台板124与地锚板126。
可以理解的是，参照图5所示，在进行立式预拼装时，在立式胎架上放置底柱；在底柱和地锚板126之间设置三根拉锚128，其中，两根拉锚128相对于中心位置设置在底柱的外侧、另一根拉锚128位于底柱的内侧；可在底柱的侧面焊接临时耳板来固定拉锚128。在底柱之间的横梁和斜杆搭设完成后拆除底柱内侧的拉锚128。
再继续拼装底柱上层的塔桅结构，需要对第二层进行拉锚128，第二层搭建完成后，底柱外侧的拉锚128可以拆除，但是后续卸载时必须再次拉锚128固定。第三层搭建完成后，为确保整体稳定，第二层拉锚128不得拆除。
接下来将以工程实例阐述本发明的异形高耸钢结构的预拼装方法，参照图1所示，异形高耸钢结构包括外框110、塔井120、电梯井130、装饰球140和天线段150。装饰球140和天线段150无需拼装，外框110、电梯井130采用卧式预拼装，塔井120、塔井120和外框110交汇位置采用立式预拼装。
参照图1和图2所示，外框110包括四片格构式桁架，每片格构式桁架包括四根外框柱111、若干外框横梁112和若干外框斜杆113；单根的外框柱111长度为8m左右，因为外框110从下往上数的第一节外框柱111、第二节外框柱111和第三节外框柱111拼接后总高度满足焊接的条件，因此外框110第一节外框柱111、第二节外框柱111和第三节外框柱111不参与预拼装，采取直接焊接连接的方式。由于场地限制，本实施例中，卧拼长度控制在40～45米，本实施例每节外框柱111在8m左右，因此按照每5节作为一个预拼装轮次，预拼装轮次为第四节外框柱111～第八节外框柱111、第八节外框柱111～第十二节外框柱111，依次类推，直到最后一节外框柱111预拼装完成。
在长度方向上相邻的外框柱111之间通过法兰盘114连接，由于外框柱111有斜度，故设置误差调整控制点，例如，第八节外框柱111～第十二节外框柱111预拼装时，可选取中间节段的外框柱111的柱顶法兰盘114作为误差调整控制点，即第十节外框柱111的柱顶的法兰盘114与第十节外框柱111间断焊接，在本实施例中，间断100mm焊接，预拼装时，若产生拼装误差，可打开间断焊接的焊缝调整第十节外框柱111位置，消除误差，待误差消除完毕后，将法兰盘114完全焊接牢固。
参照图2和图7、图9所示，外框柱111围绕成塔桅结构需要在相邻的外框柱111之间设置外框横梁112，外框横梁112的两端与外框柱111之间也设置误差调整控制点：在外框柱111的侧面设置牛腿支管115，牛腿支管115与外框柱111间断100mm焊接，牛腿支管115和外框横梁112的端部均设有T型板116，两个T型板116倒扣后通过螺栓连接。预拼装时，若产生拼装误差，打开间断焊接的焊缝并调整牛腿支管115的位置，消除误差后，将牛腿支管115完全焊接牢固在外框柱111上。
参照图8所示，为了使得外框110的整体性更强、结构更稳定，在相邻的外框柱111之间设置外框斜杆113。外框斜杆113的两端与外框柱111之间设置误差调整控制点：在外框柱111的侧面设置连接板117，外框斜杆113的端部设有U型板118，U型板118与连接板117配合后通过螺栓连接，连接板117与外框柱111间断100mm焊接，预拼装时，若产生拼装误差，打开间断焊接的焊缝并调整连接板117的位置，消除误差后，将连接板117完全焊接牢固在外框柱111上。
参照图3所示，塔井120包括八根塔井柱121、若干塔井斜杆122和若干塔井横梁123。塔井120采取立式预拼装，立拼高度控制在25米以内，本实施例每节塔井柱121在8m左右，局部塔井柱121分段为12米，因此对于8米段的塔井柱121按照3节作为一个预拼装轮次，遇到12米柱的时候按照2节作为一个预拼装轮次。以8米段的塔井柱121为例，由于塔井120的首节柱是埋入混凝土的预埋柱，因此不需要预拼装，因此预拼装轮次为第二节塔井柱121～第四节塔井柱121、第四节塔井柱121～第六节塔井柱121，依次类推，直到最后一节塔井柱121。
上下相邻的两根塔井柱121之间采用法兰盘114连接，由于塔井柱121无斜度，故无需设置柱与柱连接的误差调整控制点。塔井柱121围绕成塔桅结构需要在相邻的塔井柱121之间设置塔井横梁123，塔井横梁123的两端与塔井柱121之间也设置误差调整控制点：在塔井柱121的侧面设置塔井横梁123连接板117，塔井横梁123连接板117与塔井柱121间断100mm焊接。预拼装时，若产生拼装误差，打开间断焊接的焊缝并调整塔井横梁123连接板117的位置，消除误差后，将塔井横梁123连接板117完全焊接牢固在塔井柱121上。塔井斜杆122的两端与外框柱111之间设置误差调整控制点：在塔井柱121的侧面设置塔井斜杆122连接板117，塔井斜杆122连接板117与塔井柱121间断100mm焊接，预拼装时，若产生拼装误差，打开间断焊接的焊缝并调整塔井斜杆122连接板117的位置，消除误差后，将塔井斜杆122连接板117完全焊接牢固在塔井柱121上。
参照图4所示，电梯井130包括四根电梯井柱131、若干电梯井横梁132和若干电梯井斜杆133。电梯井柱131采用立式预拼装，拼装方法与塔井柱121的拼装方法类似，在此不做赘述。由上下相邻的两根电梯井柱131之间采用法兰盘114连接，由于电梯井柱131无斜度，故无需设置柱与柱连接的误差调整控制点。电梯井130的横杆和斜杆也设置有误差调整控制点，设置方式与电梯井130类似，在此不做赘述。
另外，本实施例对于螺栓连接节点的孔群的精度控制，由于螺栓的安装需要，螺栓直径会比螺栓孔小2mm。在预拼装过程中，2mm会导致产生孔群误差。因此需要针对螺栓孔的尺寸，机加工销钉用于定位。销钉的尺寸比螺栓孔尺寸小1mm，采取间隙配合。预拼装时，采取一半使用销钉定位，一半使用螺栓固定的模式，控制螺栓连接的孔群精度，消除预拼装误差。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (10)
1.异形高耸钢结构的预拼装方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据结构特征将待建的异形高耸钢结构进行分区，根据工厂拼装环境对每个区的结构进行分段；
然后对每个分段结构进行循环预拼装；
其中，在拼装的连接位置设置误差调整控制点，在预拼装过程中通过调节所述误差调整控制点消除拼装误差使得拼装精确。
2.根据权利要求1所述的异形高耸钢结构的预拼装方法，其特征在于，所述异形高耸钢结构的柱与柱之间在长度方向通过法兰盘连接，其中，对于有斜度的分段结构的柱与柱之间的连接设置误差调整控制点：选取中间节段的柱顶和/或柱底的法兰盘与柱间断焊接；预拼装时，若产生拼装误差，打开间断焊接的焊缝并调整柱的位置，消除误差后，将所述法兰盘完全焊接牢固在柱上。
3.根据权利要求1所述的异形高耸钢结构的预拼装方法，其特征在于，所述异形高耸钢结构的柱与柱之间设置横梁，所述横梁的两端与柱之间设置误差调整控制点：在柱的侧面设置牛腿支管，所述牛腿支管和所述横梁的端部均设有T型板，两个所述T型板倒扣后通过螺栓连接，所述牛腿支管与柱间断焊接，预拼装时，若产生拼装误差，打开间断焊接的焊缝并调整所述牛腿支管的位置，消除误差后，将所述牛腿支管完全焊接牢固在柱上。
4.根据权利要求1所述的异形高耸钢结构的预拼装方法，其特征在于，所述异形高耸钢结构的柱与柱之间设置斜杆，所述斜杆的两端与柱之间设置误差调整控制点：在柱的侧面设置连接板，斜杆的端部设有U型板，所述U型板与连接板配合后通过螺栓连接，所述连接板与柱间断焊接，预拼装时，若产生拼装误差，打开间断焊接的焊缝并调整所述连接板的位置，消除误差后，将所述连接板完全焊接牢固在柱上。
5.根据权利要求1所述的异形高耸钢结构的预拼装方法，其特征在于，根据结构的特点对不同的分段结构采用卧式预拼装或立式预拼装。
6.根据权利要求5所述的异形高耸钢结构的预拼装方法，其特征在于，在进行卧式预拼装前，先准备第一平台板作为底部支撑，在所述第一平台板铺设前先清理地面杂物；然后根据图纸，在所述第一平台板上用全站仪放置地样，根据所述地样在所述第一平台板上安装所述卧式胎架。
7.根据权利要求6所述的异形高耸钢结构的预拼装方法，其特征在于，采用水平仪检查所述卧式胎架的标高，调整至设计要求值；准备若干个调整垫片，以备调节因承载引起的所述卧式胎架变形。
8.根据权利要求5所述的异形高耸钢结构的预拼装方法，其特征在于，在进行立式预拼装前，先清理预拼装场地，然后在硬化场地上确定中心位置，再根据图纸以所述中心位置为中心呈放射状放置地样线并确定底柱的位置，接着在每个底柱位置处放置第二平台板，最后在每个所述第二平台板上放置所述立式胎架。
9.根据权利要求8所述的异形高耸钢结构的预拼装方法，其特征在于，在相邻的两个所述第二平台板之间设置多个地锚板，设置支撑板条连接所述第二平台板与所述地锚板。
10.根据权利要求8所述的异形高耸钢结构的预拼装方法，其特征在于，在进行立式预拼装时，在所述立式胎架上放置所述底柱；在所述底柱和所述地锚板之间设置三根拉锚，其中，两根拉锚相对于所述中心位置设置在所述底柱的外侧、另一根拉锚位于所述底柱的内侧；在所述底柱之间的所述横梁和所述斜杆搭设完成后拆除所述底柱内侧的所述拉锚。
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