CN117888721A - 一种悬挑式钢桁架施工体系及施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种悬挑式钢桁架施工体系及施工方法，属于建筑施工技术领域，其技术方案要点是包括以下步骤：S1、施工准备：大跨度钢桁架分为多阶段施工，确定支撑架和胎架位置；S2、地基施工；S3、设置预埋件：根据支撑架和胎架位置设预埋件；S4、拼接支撑架；S5、安装支撑架：将支撑架与预埋件固定；S6、拼装胎架；S7、安装胎架：吊车移动胎架，标准节与支撑架固定；S8、拼装钢桁架：在地面拼装完成钢桁架；S9、安装钢桁架：吊车移动钢桁架，胎架对钢桁架支撑，将钢桁接与相邻阶段钢桁架固定；S10、拆除胎架：一阶段的钢桁架固定后拆除胎架；S11、施工完成：重复步骤S3至步骤S10，至施工完成，达到减小钢桁架的安装难度并提高其安装效率的效果。

Description

一种悬挑式钢桁架施工体系及施工方法

技术领域

本申请涉及建筑施工技术领域，尤其是涉及一种悬挑式钢桁架施工体系及施工方法。

背景技术

目前，大跨度建筑是跨越30m以上屋盖空间的建筑。随着城市建设的发展以及施工技术的进步，大跨度结构的应用越来越多，而钢桁架作为特别适用于大跨度结构的主要承重构件，也得到了广泛的应用。

现有建筑在施工过程中，因受施工场地的限制，当结构形式大跨度、大结构、大质量的钢桁架时，传统的高空散拼法只适用于螺栓球节点类型的网架，若采用传统的高空散件安装方法，钢桁架的安装难度较大，安装效率极低。

发明内容

为了减小钢桁架的安装难度并提高其安装效率，本发明提供一种悬挑式钢桁架施工方法。

一方面，本发明提供一种悬挑式钢桁架施工方法，采用如下的技术方案：

一种悬挑式钢桁架施工方法，包括以下步骤：

S1、施工准备：将大跨度钢桁架分为多阶段施工，根据一阶段内施工现场实际情况，使用支撑架和胎架实现钢桁架的支撑，并确定支撑架和胎架的位置；

S2、地基施工：浇筑砼梁并安装路基板；

S3、设置预埋件：根据支撑架和胎架的位置，在砼梁和路基板上均设置预埋件；

S4、拼接支撑架：在地面拼装一阶段施工所用支撑架；

S5、安装支撑架：将支撑架与同一阶段内的多个预埋件均固定；

S6、拼装胎架：胎架包括标准节、调整节和顶撑，将标准节、调整节和顶撑在地面按序拼装；

S7、安装胎架：使用吊车将胎架吊至对应预埋件处，并将标准节与支撑架进行固定，且使胎架与位于路基板上的预埋件对应设置；

S8、拼装钢桁架：将同一阶段内的钢桁架在地面拼装完成；

S9、安装钢桁架：使用吊车将同一阶段内拼装完成的钢桁架吊至合适位置，使胎架对钢桁架支撑，并将同一阶段内钢桁接的一端与相邻阶段的钢桁架固定；

S10、拆除胎架：当一阶段的钢桁架固定后，将胎架拆除；

S11、施工完成：重复步骤S3至步骤S10进行下一阶段的钢桁架施工，直至完成施工。

通过采用上述技术方案，大跨度钢桁架进行施工时，可以分阶段进行施工。每一阶段内施工时，先在路基板和砼梁的合适位置设置预埋件，再将一阶段的支撑架拼接后与预埋件固定。拼装胎架时，标准节、调整节和顶撑为预制件，只需要将标准节、调整节和顶撑进行组装即可，提高了胎架的安装效率，进而提高钢桁架的安装效率。

一阶段施工完成后直接将胎架再次拆装成标准节、调整节和顶撑，直接用于下一阶段施工；支撑架与预埋件拆卸后也可直接用于下一阶段的施工，进而提高了钢桁架的安装效率。

每一阶段内施工时，将钢桁架在地面拼装固定，钢桁架在地面施工十分便利，拼装效率更高，且不会出现高空坠落的危险，进而减小了钢桁架的安装难度。钢桁架拼装完成的吊至空中放置于胎架上，只需要对一阶段内钢桁架的一端进行施工固定，极大的减小钢桁架高空操作难度。

优选的，在步骤S1中，使用最少量的胎架实现钢桁架的支撑，并确定胎架的位置。

通过采用上述技术方案，使用最少量的胎架，减小了工作人员拼装和安装胎架的施工量，进而提高钢桁架的安装效率。

优选的，在步骤S7中，胎架周围设置有经纬仪，所述经纬仪用于检测所述胎架的垂直度。

通过采用上述技术方案，胎架需保持竖直状态为钢桁架提供成支撑力，否则可能导致钢桁架施工误差较大，进而成本增加，拖慢施工进度，所以需要经纬仪帮助胎教找平。

优选的，在步骤S7中，在胎架的四周安装钢筋锚环，使钢筋锚环与砼梁固定，并使用缆风绳连接调整节顶端和钢筋锚环，增加胎架的稳定性。

通过采用上述技术方案，胎架的高度较高，通过缆风绳和钢筋锚环配合，将胎架顶端进行加固，增加胎架的稳定性，进而便于钢桁架的安装。

优选的，在步骤S9中，钢桁架需要起拱设置。

通过采用上述技术方案，在施工过程中，吊车脱离钢桁架后，钢桁架的重量全部荷载于路基板上时，会产生沉降现象，起拱设置使钢桁架沉降后依然保持在合适位置内。

优选的，在步骤S10中，按照从中间到两端且分阶段同步卸载的原则依次拆除胎架，使钢桁架的沉降控制在预设范围内。

通过采用上述技术方案，当一阶段的钢桁架施工完成后，要从中间开始依次拆除胎架，且需将对称的胎架同时拆除。每拆除一次胎架，工作人员均观察钢桁架的沉降高度，如果钢桁架的沉降高度超出预设范围，需及时作出调整，如果钢桁架的沉降在预设范围内，继续拆除下一组胎架。

另一方面，本发明提供的一种悬挑式钢桁架施工方法的施工体系，采用如下的技术方案：

一种悬挑式钢桁架施工方法的施工体系，包括地基，所述地基包括砼梁和路基板，所述路基板与所述砼梁连接；

预埋件，所述预埋件设置有多个，多个所述预埋件分别与所述砼梁、所述路基板固定；

支撑架，所述支撑架底部与所述预埋件固定连接；

胎架，所述胎架设置多个，所述胎架包括标准节、调整节和顶撑，所述标准节沿竖直方向设置至少一个，位于最下方的标准节与所述支撑架通过高强螺栓固定连接，且所述标准节与所述路基板上的预埋件对应设置，当所述标准节设置大于一个时，每相邻两个所述标准节均通过高强螺栓固定连接，所述调整节设置在所述标准节远离所述支撑架的一端，所述调整节与所述标准节通过高强螺栓固定连接，所述顶撑设置在所述调整节远离所述标准节的一侧，所述顶撑通过高强螺栓与所述调整节固定连接；以及

钢桁架，所述钢桁架设置有多个，所述顶撑位于所述钢桁架的一侧、并与所述钢桁架连接，所述钢桁架与所述调整节抵接，每相邻两个所述钢桁架均固定连接。

通过采用上述技术方案，大跨度钢桁架施工时，先浇筑砼梁并安装路基板，再根据施工计划，在砼梁和路基板上设置合适位置的预埋件。拼装一阶段内所用的支撑架，并将支撑架与一阶段内的预埋件固定。在地面上依次拼装一阶段内的多个胎架，且每个胎架需要根据现场施工情况调整标准节的数量。再将调整节与标准节固定，最后将顶撑与调整节进行固定。胎架拼装完成后，将胎架吊至合适位置，将胎架与支撑架通过高强螺栓固定，使胎架的标准节与位于路基板上的预埋件对应设置。再将一阶段的钢桁架在地面拼装完成，使用吊车将拼装完成的钢桁架吊至胎架顶部，放置在胎架顶部，钢桁架的位置合适后，将钢桁架的一端与上一阶段的钢桁架焊接固定。钢桁架固定后，将胎架、支撑架依次拆除，并进行下一阶段施工，直至施工完成。

优选的，所述胎架周围设置有经纬仪，所述经纬仪设置有两个，两个所述经纬仪的观察平面相互垂直。

通过采用上述技术方案，在胎架安装的过程中，两个经纬仪同时观察胎架的垂直度，且经纬仪观察的平面相互垂直，可以快速实现胎架的找平。

优选的，还包括钢筋锚环和缆风绳，所述钢筋锚环的第一端嵌入所述砼梁内，所述缆风绳的第一端与所述钢筋锚环的第二端捆绑固定，所述缆风绳的第二端与所述调整节顶端捆绑固定。

通过采用上述技术方案，先将钢筋锚环的一端嵌入砼梁，使钢筋锚环更加稳固，再使用缆风绳，将缆风绳的一端与调整节顶端捆绑固定，缆风绳拉紧后，再将另一端与钢筋锚环捆绑固定，增加胎架的稳定性。

优选的，所述钢桁架与所述调整节之间设置有钢板，所述钢板位于所述顶撑的周围，所述钢板与所述钢桁架、所述调整节均抵接。

通过采用上述技术方案，将钢板垫在钢桁架下，将钢桁架的位置垫高，在钢桁架沉降时，依然使钢桁架保持在误差高度内。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

大跨度钢桁架进行施工时，可以分阶段进行施工。每一阶段内施工时，先在路基板和砼梁的合适位置设置预埋件，再将一阶段的支撑架拼接后与预埋件固定。拼装胎架时，标准节、调整节和顶撑为预制件，只需要将标准节、调整节和顶撑进行组装即可，提高了胎架的安装效率，进而提高钢桁架的安装效率。

一阶段施工完成后直接将胎架再次拆装成标准节、调整节和顶撑，直接用于下一阶段施工；支撑架与预埋件拆卸后也可直接用于下一阶段的施工，进而提高了钢桁架的安装效率。

每一阶段内施工时，将钢桁架在地面拼装固定，钢桁架在地面施工十分便利，拼装效率更高，且不会出现高空坠落的危险，进而减小了钢桁架的安装难度。钢桁架拼装完成的吊至空中放置于胎架上，只需要对一阶段内钢桁架的一端进行施工固定，极大的减小钢桁架高空操作难度。

附图说明

图1是实施例1中一种悬挑式钢桁架施工方法的流程图。

图2是实施例2中一种悬挑式钢桁架施工体系的整体结构示意图

图3是实施例2中一种悬挑式钢桁架施工体系的正视图。

图4是实施例2中胎架的侧视图。

图5是实施例2中地基的俯视图。

图6是实施例2中图5中A-A方向切割的部分剖视图。

图7是实施例2中调整节、钢板和钢桁架的结构示意图。

图8是实施例2中经纬仪的检测胎架的位置图。

附图标记说明：

1、地基；11、砼梁；111、梁纵筋；12、路基板；2、预埋件；3、支撑架；4、胎架；41、标准节；42、调整节；43、顶撑；5、钢筋锚环；51、固定部；52、连接部；53、限位部；6、缆风绳；7、钢桁架；71、下弦杆；72、上弦杆；73、斜腹杆；74、加筋杆；8、钢板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种悬挑式钢桁架施工方法，参照图1，包括以下步骤：

S1、施工准备：将大跨度钢桁架7分为多阶段施工，根据一阶段内施工现场实际情况，使用支撑架3和胎架4实现钢桁架7的支撑，并确定支撑架3和胎架4的位置；

S2、地基1施工：浇筑砼梁11并安装路基板12；

S3、设置预埋件2：根据支撑架3和胎架4的位置，在砼梁11和路基板12上均设置预埋件2；

S4、拼接支撑架3：在地面拼装一阶段施工所用支撑架3；

S5、安装支撑架3：将支撑架3与同一阶段内的多个预埋件2均固定；

S6、拼装胎架4：胎架4包括标准节41、调整节42和顶撑43，将标准节41、调整节42和顶撑43在地面按序拼装；

S7、安装胎架4：使用吊车将胎架4吊至对应预埋件2处，并将标准节41与支撑架3进行固定，且使胎架4与位于路基板12上的预埋件2对应设置；

S8、拼装钢桁架7：将同一阶段内的钢桁架7在地面拼装完成；

S9、安装钢桁架7：使用吊车将同一阶段内拼装完成的钢桁架7吊至合适位置，使胎架4对钢桁架7支撑，并将同一阶段内钢桁接的一端与相邻阶段的钢桁架7固定；

S10、拆除胎架4：当一阶段的钢桁架7固定后，将胎架4拆除；

S11、施工完成：重复步骤S3至步骤S9进行下一阶段的钢桁架7施工，直至完成施工。

进一步地，在步骤S1中，使用最少量的胎架4实现钢桁架7的支撑，并确定胎架4的位置。可根据现场施工情况中，钢桁架7的重量、长度、宽度、数量等计算胎架4的数量。

使用最少量的胎架4，减小了工作人员拼装和安装胎架4的施工量，进而提高钢桁架7的安装效率。

进一步地，在步骤S7中，胎架4周围设置有经纬仪，经纬仪用于检测胎架4的垂直度。

进一步地，在步骤S7中，在胎架4的四周安装钢筋锚环5，使钢筋锚环5与砼梁11固定，并使用缆风绳6连接调整节42顶端和钢筋锚环5，增加胎架4的稳定性。

进一步地，在步骤S9中，钢桁架7需要起拱设置。

在施工过程中，吊车脱离钢桁架7后，钢桁架7的重量全部荷载于路基板12上时，会产生沉降现象，起拱设置使钢桁架7沉降后依然保持在合适位置内。

进一步地，在步骤S10中，按照从中间到两端且分阶段同步卸载的原则依次拆除胎架4，使钢桁架7的沉降控制在误差范围内。

当一阶段的钢桁架7施工完成后，要从中间开始依次拆除胎架4，且需将对称的胎架4同时拆除。每拆除一次胎架4，工作人员均观察钢桁架7的沉降高度，如果钢桁架7的沉降高度超出预设范围，需及时作出调整，如果钢桁架7的沉降在预设范围内，继续拆除下一组胎架4。

实施例2

一种悬挑式钢桁架施工体系，参照图2，包括地基1、预埋件2、支撑架3、胎架4和钢桁架7，地基1包括砼梁11和路基板12，路基板12镶嵌于砼梁11上。预埋件2设置有多个，多个预埋件2分别与砼梁11和路基板12固定连接。预埋件2根据设计的支撑架3和胎架4位置进行设置。支撑架3水平放置，支撑架3与预埋件2固定连接。

参照图3和图4，胎架4设置多个，胎架4包括标准节41、调整节42和顶撑43，标准节41沿竖直方向设置至少一个，位于最下方的标准节41与支撑架3通过高强螺栓固定连接，且标准节41与路基板12上的预埋件2对应设置。当标准节41设置大于一个时，每相邻两个标准节41均通过高强螺栓固定连接。调整节42设置在标准节41远离支撑架3的一端，调整节42与标准节41通过高强螺栓固定连接。顶撑43设置在调整节42远离标准节41的一侧，顶撑43通过高强螺栓与调整节42固定连接。钢桁架7设置有多个，顶撑43位于钢桁架7的一侧、并与钢桁架7固定连接，钢桁架7与调整节42抵接。每相邻的两个钢桁架7均固定连接。

参照图4、图5和图6，悬挑式钢桁架施工体系还包括钢筋锚环5和缆风绳6，钢筋锚环5包括固定部51、连接部52和限位部53，固定部51位于砼梁11上方。连接部52设置有两个，两个连接部52与固定部51的两端一一对应，连接部52的第一端与固定部51固定连接，连接部52的第二端嵌入砼梁11。砼梁11内镶嵌有梁纵筋111，且连接部52从相邻两个梁纵筋111之间穿过。连接部52嵌入砼梁11内使钢筋锚环5更加稳固。

参照图6，限位部53设置有两个，限位部53镶嵌在砼梁11内，两个限位部53和两个连接部52一一对应，限位部53与连接部52远离固定部51的一端固定连接，限位部53的长度方向与连接部52的长度方向垂直，且限位部53的长度方向与梁纵筋111的长度方向垂直。梁纵筋111对限位部53进行限位，减小钢筋锚环5脱离砼梁11的可能性。

参照图4和图6，缆风绳6的第一端与连接部52捆绑固定，缆风绳6的第二端与调整节42顶端捆绑固定。胎架4的高度较高，将缆风绳6的一端与调整节42顶端捆绑固定，拉紧后，再将另一端与钢筋锚环5捆绑固定，增加胎架4的稳定性。

参照图7，钢桁架7包括下弦杆71、上弦杆72、斜腹杆73和加筋杆74，下弦杆71和上弦杆72水平且平行设置。斜腹杆73倾斜设置在上下杆和下弦杆71之间，加筋杆74竖直设置在上下杆和下弦杆71之间，斜腹杆73和加筋杆74较粗设置。两个相邻斜腹杆73为一组，同一组内的两个相邻的斜腹杆73底端相互靠近，相邻两组斜腹杆73的顶端相互靠近。

参照图7，下弦杆71与每个调整节42之间均设置有钢板8，钢板8位于顶撑43周围。钢板8顶部与下弦杆71抵接、底部与调整节42抵接。钢板8将钢桁架7的位置垫高，钢桁架7沉降时，钢板8使钢桁架7保持在误差高度内。

参照图8，胎架4周围设置有经纬仪，经纬仪设置有两个，两个经纬仪的观察平面相互垂直。在胎架4安装的过程中，两个经纬仪同时观察胎架4的垂直度，可以快速实现胎架4的找平。

本申请的使用原理如下：大跨度钢桁架7进行施工时，先浇筑砼梁11并安装路基板12，再在砼梁11和路基板12上设置合适的预埋件2，拼装支撑架3，支撑架3拼装完成后将支撑架3安装于预埋件2上。在地面上依次拼装一阶段内的多个胎架4，且每个胎架4需要根据现场施工情况调整标准节41的数量。再将调整节42与标准节41使用高强螺栓固定，最后将顶撑43与调整节42使用高强螺栓固定。胎架4拼装完成后，将胎架4吊至合适位置，将胎架4的标准节41与支撑架3通过高强螺栓固定，使标准节41与位于路基板12上的预埋件2对应设置。

再将一阶段的钢桁架7在地面拼装完成，钢桁架7拼装完成后，将钢板8放置在调整节42顶部，且钢板8位于顶撑43的两侧，使用吊车将拼装完成的钢桁架7吊至胎架4顶部，使钢桁架7与钢板8抵接。调整钢桁架7的位置，钢桁架7位置合适后，将钢桁架7的一端与上一阶段的钢桁架7焊接固定。然后将胎架4、支撑架3依次拆除，且使钢桁架7的沉降在误差范围内。进行下一阶段施工，重复上述步骤，直至施工完成。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种悬挑式钢桁架施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、施工准备：将大跨度钢桁架(7)分为多阶段施工，根据一阶段内施工现场实际情况，使用支撑架(3)和胎架(4)实现钢桁架(7)的支撑，并确定支撑架(3)和胎架(4)的位置；

S2、地基(1)施工：浇筑砼梁(11)并安装路基板(12)；

S3、设置预埋件(2)：根据支撑架(3)和胎架(4)的位置，在砼梁(11)和路基板(12)上均设置预埋件(2)；

S4、拼接支撑架(3)：在地面拼装一阶段施工所用支撑架(3)；

S5、安装支撑架(3)：将支撑架(3)与同一阶段内的多个预埋件(2)均固定；

S6、拼装胎架(4)：胎架(4)包括标准节(41)、调整节(42)和顶撑(43)，将标准节(41)、调整节(42)和顶撑(43)在地面按序拼装；

S7、安装胎架(4)：使用吊车将胎架(4)吊至对应预埋件(2)处，并将标准节(41)与支撑架(3)进行固定，且使胎架(4)与位于路基板(12)上的预埋件(2)对应设置；

S8、拼装钢桁架(7)：将同一阶段内的钢桁架(7)在地面拼装完成；

S9、安装钢桁架(7)：使用吊车将同一阶段内拼装完成的钢桁架(7)吊至合适位置，使胎架(4)对钢桁架(7)支撑，并将同一阶段内钢桁接的一端与相邻阶段的钢桁架(7)固定；

S10、拆除胎架(4)：当一阶段的钢桁架(7)固定后，将胎架(4)拆除；

S11、施工完成：重复步骤S3至步骤S10进行下一阶段的钢桁架(7)施工，直至完成施工。

2.根据权利要求1所述的一种悬挑式钢桁架施工方法，其特征在于：在步骤S1中，使用最少量的胎架(4)实现钢桁架(7)的支撑，并确定胎架(4)的位置。

3.根据权利要求1所述的一种悬挑式钢桁架施工方法，其特征在于：在步骤S7中，胎架(4)周围设置有经纬仪，所述经纬仪用于检测所述胎架(4)的垂直度。

4.根据权利要求3所述的一种悬挑式钢桁架施工方法，其特征在于：在步骤S7中，在胎架(4)的四周安装钢筋锚环(5)，使钢筋锚环(5)与砼梁(11)固定，并使用缆风绳(6)连接调整节(42)顶端和钢筋锚环(5)，增加胎架(4)的稳定性。

5.根据权利要求1所述的一种悬挑式钢桁架施工方法，其特征在于：在步骤S9中，钢桁架(7)需要起拱设置。

6.根据权利要求1所述的一种悬挑式钢桁架施工方法，其特征在于：在步骤S10中，按照从中间到两端且分阶段同步卸载的原则依次拆除胎架(4)，使钢桁架(7)的沉降控制在误差范围内。

7.应用于权利要求1-6所述的一种悬挑式钢桁架施工方法的施工体系，其特征在于：包括地基(1)，所述地基(1)包括砼梁(11)和路基板(12)，所述路基板(12)与所述砼梁(11)连接；

预埋件(2)，所述预埋件(2)设置有多个，多个所述预埋件(2)分别与所述砼梁(11)、所述路基板(12)固定；

支撑架(3)，所述支撑架(3)底部与所述预埋件(2)固定连接；

胎架(4)，所述胎架(4)设置多个，所述胎架(4)包括标准节(41)、调整节(42)和顶撑(43)，所述标准节(41)沿竖直方向设置至少一个，位于最下方的标准节(41)与所述支撑架(3)通过高强螺栓固定连接，且所述标准节(41)与所述路基板(12)上的预埋件(2)对应设置，当所述标准节(41)设置大于一个时，每相邻两个所述标准节(41)均通过高强螺栓固定连接，所述调整节(42)设置在所述标准节(41)远离所述支撑架(3)的一端，所述调整节(42)与所述标准节(41)通过高强螺栓固定连接，所述顶撑(43)设置在所述调整节(42)远离所述标准节(41)的一侧，所述顶撑(43)通过高强螺栓与所述调整节(42)固定连接；以及

钢桁架(7)，所述钢桁架(7)设置有多个，所述顶撑(43)位于所述钢桁架(7)的一侧、并与所述钢桁架(7)连接，所述钢桁架(7)与所述调整节(42)抵接，每相邻两个所述钢桁架(7)均固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种悬挑式钢桁架施工方法的施工体系，其特征在于：所述胎架(4)周围设置有经纬仪，所述经纬仪设置有两个，两个所述经纬仪的观察平面相互垂直。

9.根据权利要求7所述的一种悬挑式钢桁架施工方法的施工体系，其特征在于：还包括钢筋锚环(5)和缆风绳(6)，所述钢筋锚环(5)的第一端嵌入所述砼梁(11)内，所述缆风绳(6)的第一端与所述钢筋锚环(5)的第二端捆绑固定，所述缆风绳(6)的第二端与所述调整节(42)顶端捆绑固定。

10.根据权利要求7所述的一种悬挑式钢桁架施工方法的施工体系，其特征在于：所述钢桁架(7)与所述调整节(42)之间设置有钢板(8)，所述钢板(8)位于所述顶撑(43)的周围，所述钢板(8)与所述钢桁架(7)、所述调整节(42)均抵接。