CN115247497A - 一种用于大跨度钢桁架的吊装方法 - Google Patents

一种用于大跨度钢桁架的吊装方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115247497A
CN115247497A CN202210879229.1A CN202210879229A CN115247497A CN 115247497 A CN115247497 A CN 115247497A CN 202210879229 A CN202210879229 A CN 202210879229A CN 115247497 A CN115247497 A CN 115247497A
Authority
CN
China
Prior art keywords
truss
welding
hoisting
steel
trusses
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210879229.1A
Other languages
English (en)
Inventor
梁羽
陈业林
张爱龙
石伟
满鑫
王胜举
刘泽山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cccc First Aviation Bureau Urban Construction Engineering Henan Co ltd
Original Assignee
Cccc First Aviation Bureau Urban Construction Engineering Henan Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cccc First Aviation Bureau Urban Construction Engineering Henan Co ltd filed Critical Cccc First Aviation Bureau Urban Construction Engineering Henan Co ltd
Priority to CN202210879229.1A priority Critical patent/CN115247497A/zh
Publication of CN115247497A publication Critical patent/CN115247497A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/14—Conveying or assembling building elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/342—Structures covering a large free area, whether open-sided or not, e.g. hangars, halls
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
    • E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
    • E04C3/04—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal
    • E04C3/11—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of metal with non-parallel upper and lower edges, e.g. roof trusses
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/14—Conveying or assembling building elements
    • E04G21/16—Tools or apparatus
    • E04G21/162—Handles to carry construction blocks
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/14—Conveying or assembling building elements
    • E04G21/16—Tools or apparatus
    • E04G21/163—Jacks specially adapted for working-up building elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/14—Conveying or assembling building elements
    • E04G21/16—Tools or apparatus
    • E04G21/18—Adjusting tools; Templates
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/14—Conveying or assembling building elements
    • E04G21/16—Tools or apparatus
    • E04G21/18—Adjusting tools; Templates
    • E04G21/1841—Means for positioning building parts or elements
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G25/00—Shores or struts; Chocks
    • E04G25/02—Shores or struts; Chocks non-telescopic
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/13—Architectural design, e.g. computer-aided architectural design [CAAD] related to design of buildings, bridges, landscapes, production plants or roads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)

Abstract

本发明涉及建筑钢结构施工技术领域，本发明旨在解决现有技术中的高空吊装方法不适用于大跨度独立柱网架吊装的问题，提一种用于大跨度钢桁架的吊装方法，主要方案包括：现场准备，桁架放样，胎架放置，桁架焊接拼装，桁架测量，第一榀钢桁架移动吊装，第二榀桁架焊接安装，并依次将多榀桁架移动吊装至相应的钢筋混凝土柱的顶部焊接固定，相邻的两个桁架通过安装杆固定，直至完成所有桁架的吊装，通过多台汽车吊机对在地面拼装完成后的桁架进行整体吊装，减少了桁架高空加固措施，高空焊接等工序，同时场内地面拼装解决了施工用地受限问题，并且地面施工更易保证各相贯焊缝质量控制，桁架整体尺寸控制。

Description

一种用于大跨度钢桁架的吊装方法
技术领域
本发明属于建筑钢结构施工技术领域，具体涉及一种用于大跨度钢桁架的吊装方法。
背景技术
当前社会上建筑物整体体积逐渐变大，从而满足人类的各类需求，各种大跨度厂房的搭建应运而生。钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。
风雨足球场训练基地主体结构柱为钢筋混凝土柱，屋面为钢桁架双坡屋面，通过万向转动抗震球型钢支座和单向滑动抗震钢支座坐落在柱顶上，钢桁架双坡屋面的吊装采用常规起吊搬运机械进行吊装，钢桁架吊装到指定标高后进行定位和固定，吊装过程中通过全站仪进行桁架吊装位置精度的监测。
但是在施工过程中发现，由于风雨足球场训练基地跨度大，但是转运面积小，同时单榀主桁架重量大，钢结构节点构造复杂，制作精度要求高，整个屋面桁架吊装属超过一定规模的危险性较大分部分项工程范畴，因此，单榀主桁架采用高空吊装的方法进行构件的高空组对安装几乎不可实现。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种用于大跨度钢桁架的吊装方法，解决了现有技术中的高空吊装方法不适用于大跨度独立柱网架吊装的问题。
为达到上述目的，本发明提供一种用于大跨度钢桁架的吊装方法，其包括S1、现场准备：钢筋混凝土柱全部施工完成，且场地地面整平：
S2、桁架放样：根据现场计划焊接每榀桁架的位置，主桁架水平放置到胎架上焊接安装，在地面上按照1：1的比例进行钢桁架的放样；
S3、胎架放置：根据现场焊接拼装位置及桁架放样位置，进行胎架的放置；
S4、桁架焊接拼装：在胎架上对桁架结构进行焊接拼装，并获取桁架上弦杆、下弦杆和节点位置，以及获取桁架的水平中心线标高；
S5、桁架测量：对桁架的节点、杆件位置、桁架的杆件中心线标高、桁架的起拱值和桁架的挠度进行测量，若上述参数合格则进入步骤S6，否则进入步骤S4，打磨掉焊缝后重新对桁架进行焊接拼装，直至上述参数的误差在预设范围内；
S6、第一榀钢桁架移动吊装：根据步骤S2～S5制作第一榀钢桁架,采用多台同型号的汽车吊机对焊接完成的第一榀钢绗架进行移动吊装至钢筋混凝土柱的顶部，并焊接固定；
S7、第二榀桁架焊接安装：在第一榀钢桁架移动吊装完成后，根据步骤S2～S5，制作第二榀桁架，并将第二榀桁架通过步骤S6中的汽车吊机移动吊装至钢筋混凝土柱的顶部焊接固定；
S8、连接两榀桁架：通过安装杆固定一榀桁架和第二榀桁架；
S9、重复步骤S2～S5制作多榀桁架，并依次将多榀桁架移动吊装至相应的钢筋混凝土柱的顶部焊接固定，相邻的两个桁架通过安装杆固定，直至完成桁架的吊装。
进一步地，在步骤S1中，在钢桁架进入场地之前，场地的地坪应完成砼硬化、其平整度、强度须满足汽车吊机作业安全要求，确保钢构件施工质量及吊装质量，避免在对桁架吊装过程中，出现地面凹陷的情况，提高桁架吊装的精度。
进一步地，桁架由无缝钢管、焊接空心球、角钢、杆件和腹杆组成；
在步骤S2中，桁架放样的放样方法包括步骤：
S21、在场地上定出一个圆点，在圆点上架设经纬仪，从圆点引出互相垂直的两条坐标线，圆点为控制点放出地样线，在地样线上用红油漆标记出焊接球及焊接连接点位置；
S22、桁架放样时，将所有焊接球和焊接节点放出来，杆件放出中心线、边线和控制线，并使用防水型油墨进行标记。通过桁架放样，将桁架图纸上的点放到场地上，便于在地面或者胎架上拼装焊接桁架，提高桁架的制作效率和制作精度。
进一步地，在步骤S3中，根据现场焊接拼装位置及桁架放样位置，放置胎架，胎架的放置位置避开焊接球及焊接连接点位置；胎架为工字钢和角铁焊接而成，胎架的柱脚采用钢板作为垫脚板；胎架的整体高度小于1.5m，胎架柱脚的支撑处为硬质地面。胎架设置的目的是用于承载桁架，并便于桁架的焊接固定和捆绑吊装钢丝绳，便于桁架连接点的焊接和整个桁架的吊装。
制作胎具之前，必须用水平仪全面测量平台基准面的水平，并做好记录，根据数据及实际情况，确定测量基准面的位置，并做好标志。在确定支架点的高度时将该点的测量值考虑其中，标高误差≤±3.0mm。用全站仪测量胎具的垂直度，垂直度≤h/1000，且不大于5mm，主要控制点为定位点的标高。用水平仪、全站仪、水平尺、钢尺对上述项目进行实际复检查。校正和调整用卡器具；矫正主要采用拉马、千斤顶、手拉葫芦等，必要时拆下使用火工。
制作主桁架胎架时，为了方便焊接操作，整体高度不大于1.5m。由于下弦杆、上弦杆、腹杆等直径均不相同，因此需要根据杆件的实际位置进行局部标高的调整，调整采用千斤顶、手拉葫芦进行，下面可采用垫板填充，并和支撑钢梁点焊连接。
胎架放置到地面上，支脚处应采取硬化措施，严禁支脚直接坐落于自然土面上。
进一步地，桁架焊接方法为：首先使用无缝钢管焊接形成预设形状的大构架，然后在大构架的两侧使用空心球和角钢进行焊接，最后进行下弦杆件的焊接，剩余杆件、腹杆，在胎膜架上进行安装焊接；
桁架拼接方法包括步骤：
S4.1、放地样、设置拼装支架和测量支架坐标；
S4.2、定位桁架分段上、下弦杆，定位时，参照下面放置的大样线，进行垂直引侧，并且同时测量杆件中心线高度，使其中心线标高保持一致；
S4.3、定位上和下弦杆之间的多根腹杆；
S4.4、上弦杆、下弦杆和多根腹杆拼接完成后，对桁架控制点进行复测，复测时，采用复合放样线和水准仪测标高测量桁架的水平中心线标高和节点位置。
进一步地，在步骤S5中，桁架进行拼装前采用在地面放桁架大样线进行控制并且放置大样线时，应把起拱值考虑进去。采用激光投线仪、全站仪、水平仪、铅锤、钢尺对桁架的节点、杆件位置、桁架的杆件中心线标高、桁架的起拱值和桁架的挠度进行实时测量。
进一步地，在步骤S6中，对焊接拼装完成后的桁架进行移动吊装的具体步骤为：
S61、根据桁架的重量和钢筋混凝土柱的高度，计算出汽车吊机所需的最小吊起重力和最小臂长，并根据汽车吊机所需的最小吊起重力和最小臂长确定所使用的汽车吊机规格型号；
S62、在桁架上确定起吊点，在起吊点设置有卡槽；卡槽为两块钢板间隔焊接设置在桁架上；在开槽内设置有吊装钢丝绳以及吊装钢丝绳上设置有吊环；
S63、根据桁架的重量对卡槽的焊缝焊接强度进行校验；若卡槽的焊缝焊接强度满足起吊要求，则进入步骤S65，进入步骤S64；
S64、增加两块钢板与桁架之间的有效焊缝长度，并返回步骤S63；
S65、统一汽车吊机的臂长的长度、吊臂角度，然后统一下垂吊钩，将吊钩下垂至起吊点上，固定好困扎吊装钢丝绳后，汽车吊机同一提升吊钩，保证提升速度一致；
S66、桁架起吊时，由信号工站在视野开阔的地方进行统一指挥，将桁架从胎架上吊至钢筋混凝土柱顶部的临时支撑；
S67、由登高车上的工人进行临时点焊固定桁架，完成单榀桁架与钢筋混凝土柱的固定。
进一步地，在步骤S61中，确定汽车吊机最小臂长的方法为：
建立平面直角坐标系，以穿过起重臂铰链中心的水平线为X轴，以穿过吊装钢丝绳中心的竖直线为Y轴；
起重臂的长度为R；
起重臂的顶点A坐标为：xA＝R+b3，yA＝0；
起重臂的中部与液压缸连接铰接点B的坐标为：xB＝S/2，yB＝h3-hb
起重臂与车体顶部铰接点C的坐标为：xC＝0，yC＝h1+h2+h3-hb；
直线AC的倾角为α1＝arctg(yC/xA)；
经过点A与(以B点为圆心，f+d/2为半径的圆)相切的点形成的直线的倾角(即起重臂仰角)：α2＝arctg(yB/(xA-xB))+arcsin((f+d/2)/(yB2+(xA-xB)2)0.5)；
最小臂长：L＝xA/cosα；
其中，R为起重臂幅度，b3为起重臂铰链中心至起重机回转中心距离，单位为m，S为吊装构件直径；h3为吊装构件顶部至地面距离；hb为起重臂铰链中心至地面距离；h1为起重臂顶端至吊钩底面最小距离；h2为吊钩底面至吊装构件顶部距离；h3为吊装构件顶部至地面距离，即桁架所需吊装高度；f为吊装构件与起重臂的间隙；d为起重臂宽度。
本发明提供的一种用于大跨度钢桁架的吊装方法，具有以下有益效果：在地面(即胎架上)上对桁架进行拼装，同时在钢筋混凝土柱内设置有多台汽车吊机，通过多台汽车吊机对在地面拼装完成后的桁架进行整体吊装，减少了桁架高空加固措施，高空焊接等工序，同时场内地面拼装解决了施工用地受限问题，并且地面施工更易保证各相贯焊缝质量控制，桁架整体尺寸控制。
附图说明
图1为一种用于大跨度钢桁架的吊装方法流程图。
图2为实施例中桁架的三维结构示意图。
图3为桁架的吊装顺序示意图。
图4为卡槽设置在桁架上的结构示意图。
图5为汽车吊机的参数示意图。
图6为汽车吊机的起重臂的坐标示意图。
其中，1、桁架；2、汽车吊机。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
如图1～6所示，本发明提供了以一种用于大跨度钢桁架的吊装方法，并借助于海南省琼中县体教融合产业发展示范区风雨足球场项目，对本发明中的吊装方法进行详细阐述。
琼中女足的风雨足球场训练基地主体结构柱为钢筋混凝土柱，屋面为钢桁架1双坡屋面，通过万向转动抗震球型钢支座和单向滑动抗震钢支座坐落在柱顶上，总共11跨，分别设置于A轴～K轴的钢筋混凝土柱顶部，同时单榀桁架1宽度82m，总长89m，重量约50t，单榀桁架1安装时的吊装重量及方法已属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程范围。
在对风雨足球场训练基地中的钢桁架1双坡屋面具体吊装施工时，其包括步骤：
如图3所示，S1、现场准备：A轴～K轴的钢筋混凝土柱全部施工完成，且场地地面整平：在钢桁架1进入场地之前，场地的地坪应完成砼硬化、其平整度、强度须满足汽车吊机2作业安全要求，确保钢构件施工质量及吊装质量，避免在对桁架1吊装过程中，出现地面凹陷的情况，提高桁架1吊装的精度。
S2、桁架1放样：根据现场计划焊接每榀桁架1的位置，主桁架1水平放置到胎架上焊接安装，在地面上按照1：1的比例进行钢桁架1的放样；
具体地，在平整的拼装场地上定出一个圆点(0，0)，在圆点上架设经纬仪，从圆点引出互相垂直的两条坐标线(X轴，Y轴)。以圆点为控制点放出地样线，在地样线上用红油漆标记出焊接球及焊接连接点位置，以后放置胎架时，避免在焊接球和焊接位置处，影响施工；
桁架1放样时，应把所有焊接球和焊接节点放出来，杆件应放中心线和边线，并放出200mm的控制线。并且放样时，应考虑桁架1起拱值，起拱值为3/1000～4/1000，即桁架1中心点起拱值不小于123mm，且不大于164mm。
桁架1放样完毕后，上报项目部进行验收，验收合格后方可进行下道工序。
通过桁架1放样，将桁架1图纸上的点放到场地上，便于在地面或者胎架上拼装焊接桁架1，提高桁架1的制作效率和制作精度。
S3、胎架放置：根据现场焊接拼装位置及桁架1放样位置，进行胎架的放置；胎架的放置位置避开焊接球及焊接连接点位置。具体地，成品钢胎架采用12#工子钢和角铁焊接而成，柱脚采用200*200*20mm钢板作为垫脚板。
胎架的整体高度小于1.5m，胎架柱脚的支撑处为硬质地面。胎架设置的目的是用于承载桁架1，并便于桁架1的焊接固定和捆绑吊装钢丝绳，便于桁架1连接点的焊接和整个桁架1的吊装。
制作胎具之前，必须用水平仪全面测量平台基准面的水平，并做好记录，根据数据及实际情况，确定测量基准面的位置，并做好标志。在确定支架点的高度时将该点的测量值考虑其中，标高误差≤±3.0mm。用全站仪测量胎具的垂直度，垂直度≤h/1000，且不大于5mm，主要控制点为定位点的标高。用水平仪、全站仪、水平尺、钢尺对上述项目进行实际复检查。校正和调整用卡器具；矫正主要采用拉马、千斤顶、手拉葫芦等，必要时拆下使用火工。
制作桁架1胎架时，为了方便焊接操作，整体高度不大于1.5m。由于下弦杆、上弦杆、腹杆等直径均不相同，因此需要根据杆件的实际位置进行局部标高的调整，调整采用千斤顶、手拉葫芦进行，下面可采用垫板填充，并和支撑钢梁点焊连接。
胎架放置到地面上，支脚处应采取硬化措施，严禁支脚直接坐落于自然土面上。
如图2所示，S4、桁架1焊接拼装：在胎架上对桁架1结构进行焊接拼装，并获取桁架1上弦杆、下弦杆和节点位置，以及获取桁架1的水平中心线标高；
桁架1焊接方法为：首先使用无缝钢管焊接形成预设形状的大构架，然后在大构架的两侧使用空心球和角钢进行焊接，最后进行下弦杆件的焊接，剩余杆件、腹杆，在胎膜架上进行安装焊接；
桁架1拼接方法包括步骤：
S4.1、放地样、设置拼装支架和测量支架坐标；
S4.2、定位桁架1分段上、下弦杆，定位时，参照下面放置的大样线，进行垂直引侧，并且同时测量杆件中心线高度，使其中心线标高保持一致；
S4.3、定位上和下弦杆之间的多根腹杆；
S4.4、上弦杆、下弦杆和多根腹杆拼接完成后，对桁架1控制点进行复测，复测时，采用复合放样线和水准仪测标高测量桁架1的水平中心线标高和节点位置。
S5、桁架1测量：对桁架1的节点、杆件位置、桁架1的杆件中心线标高、桁架1的起拱值和桁架1的挠度进行测量，若上述参数合格则进入步骤S6，否则进入步骤S4，打磨掉焊缝后重新对桁架1进行焊接拼装，直至上述参数的误差在预设范围内；采用激光投线仪、全站仪、水平仪、铅锤、钢尺对桁架1的节点、杆件位置、桁架1的杆件中心线标高、桁架1的起拱值和桁架1的挠度进行实时测量。
具体地，桁架1进行拼装前采用在地面放桁架1大样线进行控制并且放置大样线时，应把起拱值考虑进去，放样完毕后，上报项目，项目部技术质量人员，根据图纸进行放样线的监测，确保准确无误后，方可进行下一步施工。
安装杆件、焊接球节点时，进行实时的测量监测，采用激光投线仪、铅锤、钢尺等工具，进行放样线的投测，其中，铅锤和激光投线仪一起进行校核轴线位置。
当焊接完毕一榀主桁架1后，在胎架水平放置时，测量校核后节点、杆件位置及水平线后，应进行临时吊装位移，位移至以后起吊区域位置，因在桁架1水平放置时，已经精确测量节点、杆件位置，所以在临时竖向固定主桁架1时，无需测量节点、杆件位置，需测量起拱值、挠度。
桁架1在胎架上，水平放置时，并焊接安装完毕后，进行位置和大样测量后，应进行杆件水平中心线的测量。测量时，采用水平仪、激光投线仪进行水平标高的复核。根据前期引进场区的测量控制网(参照测量施工方案)，进行标高的复核。主桁架1在胎架上进行拼装时，高度应控制在1.5m，使用水准仪进行主桁架1水平中线测量，主要进行焊接节点位置的测量，其余每段杆件中点位置的水平标高进行抽测。测量时，仪器应加设于场地开阔，视线无遮挡的位置，然后在需要复核的各节点下方设置标高控制木桩，每根木桩上，用水平仪进行+1.0m水平线的测设，待所有标高木桩均测设后，利用钢尺，进行桁架1水平中心线的测算，并填写测量记录。
如水平中心线差值超过规定允许值，导致各杆件中心线不再同一水平面，应采取返修措施，把焊缝打磨掉，重新调整标高进行焊接。
当一榀主桁架1焊接拼装完毕后，吊装至起吊区域，需要临时安装到临时支撑上，并且将主桁架1立起来。在立起安装时，需要进行主桁架1的垂直度测量。采用激光投线仪、铅锤钢尺进行测量。一榀主桁架1安装完毕后，临时吊装至以后的起吊区，因此需要临时加固支撑，支撑采用型钢柱(1*1*1m)进行支撑，位置如下图所示，其中为了固定单品主桁架1，需要进行斜撑，间距等分居中；将临时支撑的位置参照设计图纸进行放样与安装，安装时，地面应进行机械夯实，并进行雨水防进入处理措施。
在桁架1起吊位移过程中，桁架1的应力也会发生变形，导致起拱值、挠度也会随着吊点施加起重力而变化。需要施工时进行实时监测，保证变化值，不超过允许值，控制起吊过程中，应力变形，保证焊缝不被拉裂。
起拱值和挠度均为形变值，因此可以采用一种方法，共同测量。
起拱值、挠度计划采用水平仪、激光投线仪、钢尺，进行测量。首先将桁架1进行试吊，维持不动，然后用钢丝绳作为风缆绳进行桁架1的临时固定，防止桁架1左右轻微幅度摆动。利用水准仪进行两端支座水平线的测设，在支座两端进行测点的标记，然后采用“鱼线、或单股细钢丝(为防止线中间下垂)”进行水平测点的连接，形成一道水平基准线。并用水准仪，测量这道水平基准线中间下垂值。利用钢尺进行量测桁架1的起拱值、挠度，测量时，应把水平基准线的自身下垂值减去，并进行记录；水平测设点应在方便设置的地方进行设置，并且距两端的焊接球中心最好是整数，方便进行下一步测设。
由于桁架1支点中间间距为82m，为防止水平基准线下垂，应采用质地较轻，弹性较好的鱼线，或者没有延伸性能的单股钢丝绳。水平基准线安装完毕后，进行本身的下垂度测量。如有下垂，适当加紧线绳；两榀桁架1设置“水平基准线时，应在两个桁架1分别设置，根据图纸要求，进行起拱值、挠度的监测，并进行记录。
S6、第一榀钢桁架1移动吊装：根据步骤S2～S5制作第一榀钢桁架1,采用多台同型号的汽车吊机2对焊接完成的第一榀钢绗架进行移动吊装至钢筋混凝土柱的顶部，并焊接固定；
对焊接拼装完成后的桁架1进行移动吊装的具体步骤为：
S61、根据桁架1的重量和钢筋混凝土柱的高度，计算出汽车吊机2所需的最小吊起重力和最小臂长，并根据汽车吊机2所需的最小吊起重力和最小臂长确定所使用的汽车吊机2规格型号；
因为最小的单榀桁架1重量约50t，选用两台中联重科ZLJ5550JQZ200E和两台三一重工的SAC200OE汽车起重机，均为200T汽车吊机2，满足起吊的使用需要。
如图4所示，S62、在桁架1上确定起吊点，由于桁架1上下弦杆均和水平面成5°的夹角，因此竖向起重力会和杆件轴向力形成85°的夹角，并且由于单榀桁架1钢丝绳绑扎不能采用“死扣”绑扎，需要留有杆件在绳套内的轻微滑移量，因此需要在钢丝绳绑扎处进行卡槽的设置，卡槽为两块钢板间隔焊接设置在桁架1上；在开槽内设置有吊装钢丝绳以及吊装钢丝绳上设置有吊环；在桁架1上确定两个起吊点，且每个起吊点的卡槽起重力最大值为34T。
S63、根据桁架1的重量对卡槽的焊缝焊接强度进行校验；若卡槽的焊缝焊接强度满足起吊要求，则进入步骤S65，进入步骤S64；
如图4所示，卡槽计划采用16mm厚；高70mm的钢板进行焊接，采用直角焊缝和杆件连接，其中角焊缝焊脚厚度为12mm，有效焊缝约为500～700mm(计算时取值500mm)，根据单个吊点起重力最大值为34T,即340KN，计算卡槽焊缝能否满足要求；
钢结构焊缝连接计算：在其它力或各种综合力作用下，σf,τf共同作用处。
σf＝Nsinθ/helw
τf＝Ncosθ/helw
((σf/βf)2+τf2)1/2≤ffw
式中
N──构件轴心拉力或轴心压力，取N＝340kN；
lw──对接焊缝或角焊缝的计算长度，取lw＝500mm；
he──角焊缝的有效厚度，对直角角焊缝he＝0.7hf＝8.4mm；
hf──较小焊脚尺寸,取hf＝12mm；
θ──作用力与焊缝方向的角度，取θ＝85度；
σf──按焊缝有效截面(helw)计算，垂直于焊缝长度方向的应力；
βf──正面角焊缝的强度设计值增大系数，取1.0；
τf──按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的剪应力；
ffw──角焊缝的强度设计值。取ffw＝160N/mm2；
σf＝340×103×sin85°/(8.4×500)＝80.644N/mm2
τf＝340×103×cos85°/(8.4×500)＝7.055N/mm2
综合应力＝[(80.644/1.0)2+7.0552]1/2＝80.952N/mm2≤角焊缝的强度设计值160N/mm2，满足条件！如果不满足，可以进入步骤S64，
S64、增加两块钢板与桁架1之间的有效焊缝长度，增加σf,和τf，并返回步骤S63；
S65、统一汽车吊机2的臂长的长度、吊臂角度，然后统一下垂吊钩，将吊钩下垂至起吊点上，固定好困扎吊装钢丝绳后，汽车吊机2同一提升吊钩，保证提升速度一致；
S66、桁架1起吊时，由信号工站在视野开阔的地方进行统一指挥，将桁架1从胎架上吊至钢筋混凝土柱顶部的临时支撑；
S67、由登高车上的工人进行临时点焊固定桁架1，完成单榀桁架1与钢筋混凝土柱的固定。
进一步地，在步骤S61中，确定汽车吊机2最小臂长的方法为：
如图5和图6所示，根据现场工地实际情况，四部汽车吊机2位于起吊物一侧一字排开，吊臂距离吊物边缘0.7m，机身回转中心至起吊桁架1两榀中心线吊点位置距离12m，两种规格的起重臂铰链中心至起重机回转中心距离2m。
建立平面直角坐标系，以穿过起重臂铰链中心的水平线为X轴，以穿过吊装钢丝绳中心的竖直线为Y轴；
起重臂的长度为R；
起重臂的顶点A坐标为：xA＝R+b3，yA＝0；
起重臂的中部与液压缸连接铰接点B的坐标为：xB＝S/2，yB＝h3-hb
起重臂与车体顶部铰接点C的坐标为：xC＝0，yC＝h1+h2+h3-hb；
直线AC的倾角为α1＝arctg(yC/xA)；
经过点A与(以B点为圆心，f+d/2为半径的圆)相切的点形成的直线的倾角(即起重臂仰角)：α2＝arctg(yB/(xA-xB))+arcsin((f+d/2)/(yB2+(xA-xB)2)0.5)；
最小臂长：L＝xA/cosα；
其中，R为起重臂幅度，12m；b3为起重臂铰链中心至起重机回转中心距离，单位为m，S为吊装构件直径；h3为吊装构件顶部至地面距离；hb为起重臂铰链中心至地面距离；h1为起重臂顶端至吊钩底面最小距离；h2为吊钩底面至吊装构件顶部距离；h3为吊装构件顶部至地面距离，即桁架1所需吊装高度；f为吊装构件与起重臂的间隙；d为起重臂宽度。
S7、第二榀桁架1焊接安装：在第一榀钢桁架1移动吊装完成后，根据步骤S2～S5，制作第二榀桁架1，并将第二榀桁架1通过步骤S6中的汽车吊机2移动吊装至钢筋混凝土柱的顶部焊接固定；
S8、连接两榀桁架1：通过安装杆固定一榀桁架1和第二榀桁架1；
S9、重复步骤S2～S5制作多榀桁架1，并依次将多榀桁架1移动吊装至相应的钢筋混凝土柱的顶部焊接固定，相邻的两个桁架1通过安装杆固定，直至完成桁架1的吊装。
具体地，吊装方向从A轴向K轴移动，先吊装A轴和B轴的桁架1，起吊前根据作业幅度、吊点位置确定好每台汽车吊机2位置，汽车吊机2在对应的吊点位置一字排开就位，摆出最高吊点位的最大臂长、仰角工况，吊钩须垂直落下，位置与两榀桁架1中轴线一致，并控制在同一水平面上，钩住桁架1套接钢丝绳，整个起吊过程汽车吊机2臂角度维持不动，只通过缩短起吊钢丝绳的方法提升桁架1，升至标高(柱顶上0.5m)后停止，大臂稍微向后移动，移动1m,将桁架1移到柱顶上空，轴线对齐之后缓慢落下钢丝绳将桁架1降到柱顶上，完成起吊过程。之后依次吊装C和D轴、E和F轴主次桁架1......，直至11榀桁架1全部吊装到位。
本发明提供的一种用于大跨度钢桁架的吊装方法，在地面(即胎架上)上对桁架1进行拼装，同时在钢筋混凝土柱内设置有多台汽车吊机2，通过多台汽车吊机2对在地面拼装完成后的桁架1进行整体吊装，减少了桁架1高空加固措施，高空焊接等工序，同时场内地面拼装解决了施工用地受限问题，并且地面施工更易保证各相贯焊缝质量控制，桁架1整体尺寸控制。
虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于大跨度钢桁架的吊装方法，其特征在于，包括步骤：
S1、现场准备：钢筋混凝土柱全部施工完成，且场地地面整平：
S2、桁架放样：根据现场计划焊接每榀桁架的位置，主桁架水平放置到胎架上焊接安装，在地面上按照1：1的比例进行钢桁架的放样；
S3、胎架放置：根据现场焊接拼装位置及桁架放样位置，进行胎架的放置；
S4、桁架焊接拼装：在胎架上对桁架结构进行焊接拼装，并获取桁架上弦杆、下弦杆和节点位置，以及获取桁架的水平中心线标高；
S5、桁架测量：对桁架的节点、杆件位置、桁架的杆件中心线标高、桁架的起拱值和桁架的挠度进行测量，若上述参数合格则进入步骤S6，否则进入步骤S4，打磨掉焊缝后重新对桁架进行焊接拼装，直至上述参数的误差在预设范围内；
S6、第一榀钢桁架移动吊装：根据步骤S2～S5制作第一榀钢桁架,采用多台同型号的汽车吊机对焊接完成的第一榀钢绗架进行移动吊装至钢筋混凝土柱的顶部，并焊接固定；
S7、第二榀桁架焊接安装：在第一榀钢桁架移动吊装完成后，根据步骤S2～S5，制作第二榀桁架，并将第二榀桁架通过步骤S6中的汽车吊机移动吊装至钢筋混凝土柱的顶部焊接固定；
S8、连接两榀桁架：通过安装杆固定一榀桁架和第二榀桁架；
S9、重复步骤S2～S5制作多榀桁架，并依次将多榀桁架移动吊装至相应的钢筋混凝土柱的顶部焊接固定，相邻的两个桁架通过安装杆固定，直至完成桁架的吊装。
2.根据权利要求1所述的用于大跨度钢桁架的吊装方法，其特征在于，在步骤S1中，在钢桁架进入场地之前，场地的地坪应完成砼硬化、其平整度、强度须满足汽车吊机作业安全要求，确保钢构件施工质量及吊装质量。
3.根据权利要求1所述的用于大跨度钢桁架的吊装方法，其特征在于，桁架由无缝钢管、焊接空心球、角钢、杆件和腹杆组成；
在步骤S2中，桁架放样的放样方法包括步骤：
S21、在场地上定出一个圆点，在圆点上架设经纬仪，从圆点引出互相垂直的两条坐标线，圆点为控制点放出地样线，在地样线上用红油漆标记出焊接球及焊接连接点位置；
S22、桁架放样时，将所有焊接球和焊接节点放出来，杆件放出中心线、边线和控制线，并使用防水型油墨进行标记。
4.根据权利要求3所述的用于大跨度钢桁架的吊装方法，其特征在于，在步骤S3中，根据现场焊接拼装位置及桁架放样位置，放置胎架，胎架的放置位置避开焊接球及焊接连接点位置；胎架为工字钢和角铁焊接而成，胎架的柱脚采用钢板作为垫脚板；胎架的整体高度小于1.5m，胎架柱脚的支撑处为硬质地面。
5.根据权利要求4所述的用于大跨度钢桁架的吊装方法，其特征在于，步骤S4中包括桁架焊接方法和桁架拼接方法；
桁架焊接方法为：首先使用无缝钢管焊接形成预设形状的大构架，然后在大构架的两侧使用空心球和角钢进行焊接，最后进行下弦杆件的焊接，剩余杆件、腹杆，在胎膜架上进行安装焊接；
桁架拼接方法包括步骤：
S4.1、放地样、设置拼装支架和测量支架坐标；
S4.2、定位桁架分段上、下弦杆，定位时，参照下面放置的大样线，进行垂直引侧，并且同时测量杆件中心线高度，使其中心线标高保持一致；
S4.3、定位上和下弦杆之间的多根腹杆；
S4.4、上弦杆、下弦杆和多根腹杆拼接完成后，对桁架控制点进行复测，复测时，采用复合放样线和水准仪测标高测量桁架的水平中心线标高和节点位置。
6.根据权利要求5所述的用于大跨度钢桁架的吊装方法，其特征在于，在步骤S5中，采用激光投线仪、全站仪、水平仪、铅锤、钢尺对桁架的节点、杆件位置、桁架的杆件中心线标高、桁架的起拱值和桁架的挠度进行实时测量。
7.根据权利要求6所述的用于大跨度钢桁架的吊装方法，其特征在于，在步骤S6中，对焊接拼装完成后的桁架进行移动吊装的具体步骤为：
S61、根据桁架的重量和钢筋混凝土柱的高度，计算出汽车吊机所需的最小吊起重力和最小臂长，并根据汽车吊机所需的最小吊起重力和最小臂长确定所使用的汽车吊机规格型号；
S62、在桁架上确定起吊点，在起吊点设置有卡槽；卡槽为两块钢板间隔焊接设置在桁架上；在开槽内设置有吊装钢丝绳以及吊装钢丝绳上设置有吊环；
S63、根据桁架的重量对卡槽的焊缝焊接强度进行校验；若卡槽的焊缝焊接强度满足起吊要求，则进入步骤S65，进入步骤S64；
S64、增加两块钢板与桁架之间的有效焊缝长度，并返回步骤S63；
S65、统一汽车吊机的臂长的长度、吊臂角度，然后统一下垂吊钩，将吊钩下垂至起吊点上，固定好困扎吊装钢丝绳后，汽车吊机同一提升吊钩，保证提升速度一致；
S66、桁架起吊时，由信号工站在视野开阔的地方进行统一指挥，将桁架从胎架上吊至钢筋混凝土柱顶部的临时支撑；
S67、由登高车上的工人进行临时点焊固定桁架，完成单榀桁架与钢筋混凝土柱的固定。
8.根据权利要求7所述的用于大跨度钢桁架的吊装方法，其特征在于，在步骤S61中，确定汽车吊机最小臂长的方法为：
建立平面直角坐标系，以穿过起重臂铰链中心的水平线为X轴，以穿过吊装钢丝绳中心的竖直线为Y轴；
起重臂的长度为R；
起重臂的顶点A坐标为：xA＝R+b3，yA＝0；
起重臂的中部与液压缸连接铰接点B的坐标为：xB＝S/2，yB＝h3-hb
起重臂与车体顶部铰接点C的坐标为：xC＝0，yC＝h1+h2+h3-hb；
直线AC的倾角为α1＝arctg(yC/xA)；
经过点A与(以B点为圆心，f+d/2为半径的圆)相切的点形成的直线的倾角(即起重臂仰角)：α2＝arctg(yB/(xA-xB))+arcsin((f+d/2)/(yB2+(xA-xB)2)0.5)；
最小臂长：L＝xA/cosα；
其中，R为起重臂幅度，b3为起重臂铰链中心至起重机回转中心距离，单位为m，S为吊装构件直径；h3为吊装构件顶部至地面距离；hb为起重臂铰链中心至地面距离；h1为起重臂顶端至吊钩底面最小距离；h2为吊钩底面至吊装构件顶部距离；h3为吊装构件顶部至地面距离，即桁架所需吊装高度；f为吊装构件与起重臂的间隙；d为起重臂宽度。
CN202210879229.1A 2022-07-25 2022-07-25 一种用于大跨度钢桁架的吊装方法 Pending CN115247497A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210879229.1A CN115247497A (zh) 2022-07-25 2022-07-25 一种用于大跨度钢桁架的吊装方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210879229.1A CN115247497A (zh) 2022-07-25 2022-07-25 一种用于大跨度钢桁架的吊装方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115247497A true CN115247497A (zh) 2022-10-28

Family

ID=83699257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210879229.1A Pending CN115247497A (zh) 2022-07-25 2022-07-25 一种用于大跨度钢桁架的吊装方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115247497A (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106836498A (zh) * 2016-12-28 2017-06-13 郑州工业应用技术学院 一种超大跨度体育场看台屋盖钢桁架吊装施工工法
CN106869319A (zh) * 2017-01-22 2017-06-20 中国十七冶集团有限公司 大跨度钢桁架安装方法
CN107100309A (zh) * 2017-06-26 2017-08-29 福建省闽南建筑工程有限公司 一种用于整体吊装大型多棱角悬挑桁架的施工方法
CN109138446A (zh) * 2018-09-30 2019-01-04 中建七局第二建筑有限公司 一种大跨度管桁架吊装方法
WO2022062294A1 (zh) * 2020-09-25 2022-03-31 中建一局集团第三建筑有限公司 一种用于大跨度悬挑钢桁架悬挂连接节点及其施工方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106836498A (zh) * 2016-12-28 2017-06-13 郑州工业应用技术学院 一种超大跨度体育场看台屋盖钢桁架吊装施工工法
CN106869319A (zh) * 2017-01-22 2017-06-20 中国十七冶集团有限公司 大跨度钢桁架安装方法
CN107100309A (zh) * 2017-06-26 2017-08-29 福建省闽南建筑工程有限公司 一种用于整体吊装大型多棱角悬挑桁架的施工方法
CN109138446A (zh) * 2018-09-30 2019-01-04 中建七局第二建筑有限公司 一种大跨度管桁架吊装方法
WO2022062294A1 (zh) * 2020-09-25 2022-03-31 中建一局集团第三建筑有限公司 一种用于大跨度悬挑钢桁架悬挂连接节点及其施工方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZHUANG6961，道客巴巴: "液压汽车起重机工况核算计算书", pages 2 - 5, Retrieved from the Internet <URL:https://www.doc88.com/p-9923154689767.html> *
郑光海等: "《焊接工程实践教程》", 28 February 2011, 哈尔滨工业大学出版社, pages: 95 - 97 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106836498B (zh) 一种超大跨度体育场看台屋盖钢桁架吊装施工工法
CN114086669B (zh) 一种大型空间异形曲面钢网架模块化快速建造方法
CN109763569B (zh) 一种悬挑罩棚施工方法
CN113356597A (zh) 一种大跨度网架与桁架组合屋盖的提升工艺
CN109763568B (zh) 一种弦支穹顶网格结构施工方法
CN106223623B (zh) 钢结构箱型拱形屋架安装方法
CN113047447B (zh) 一种错层钢结构建筑半逆作施工方法
CN115419277B (zh) 一种重型钢箱型斜柱的施工方法
CN113463768A (zh) 120m跨预应力三角钢管桁架梁施工方法
CN111561175B (zh) 一种预应力托换静力切割拔柱施工工艺
CN113668873A (zh) 一种倾斜支撑钢柱的安装方法
CN112211411A (zh) 一种中学文体中心钢桁架屋面施工方法
CN111255056A (zh) 一种高层建筑钢结构安装工法
CN107326812B (zh) 波形钢腹板桥0号块中1号板安装定位结构及操作方法
CN113090036A (zh) 一种钢结构网架整体吊装施工方法
CN105735228B (zh) 高扬程齿爬式升船机齿条***施工方法及安装精度控制方法
CN116816103A (zh) 一种大跨度铝合金单层网壳穹顶结构“外扩式”施工方法
CN111139971A (zh) 一种张弦梁结构及其施工方法
CN115247497A (zh) 一种用于大跨度钢桁架的吊装方法
CN210684486U (zh) 索塔区梁段支架
CN113323404A (zh) 一种集成式钢绗架的安装方法
CN221143044U (zh) 一种碟形网架
CN114182638B (zh) 一种桁架-单边悬挂悬索人行桥施工方法
CN221052850U (zh) 一种装配式索膜结构
CN218405092U (zh) 一种用于桥梁施工的现浇梁边跨施工托架及预压装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination