一种扇形钢结构建筑施工工艺的制作方法
【专利说明】一种扇形钢结构建筑施工工艺
[技术领域]
[0001] 本发明涉及建筑施工技术领域，具体是一种扇形钢结构建筑施工工艺。
[【背景技术】]
[0002] 众所周知，随着国家高速发展，各种建筑也随之平地崛起。建筑形式的多样化也标 志着一个城市或地区的文化及建设程度。但是我国目前的建筑施工工艺还无法满足各种多 样化建筑的建造需求。
[0003]尤其在一些结构复杂，非常见性结构的建筑中，存在着施工进度慢、施工安全度不 高、工程质量无法满足要求及施工成本高等问题。
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【发明内容】
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[0004]本发明的目的就是为了解决现有技术中在非常见性建筑中施工工艺欠缺的不足 和缺陷，尤其针对扇形的钢结构建筑，旨在提供一种施工工艺新颖、安全可靠，可有效提升 施工进度和安全度并降低施工成本的扇形钢结构建筑施工工艺，所述的扇形钢结构包括屋 面桁架系统、屋面造型钢结构、楼面桁架、悬挑平台钢结构、吊挂平台、部分十字劲性钢骨柱 和V型支撑柱，其特征在于该施工工艺包括以下步骤：
[0005] 1)对扇形钢结构沿圆弧结构划分轴线，通过钢箱梁加工成直线段，拼接后呈折线 近似圆弧，并计算每根钢箱梁及钢轨中线长度；
[0006] 2)采用高空拼装、顶推及顶升落架对屋面桁架结构进行安装：
[0007] a.对屋面桁架进行分段：根据所选起重设备的起吊能力、运输车辆的运输能力及 屋面桁架的内力情况对屋面桁架进行均分分段，确定每个分段的重心位置并计算每个分段 的重量，同时对零部件进行拼接；
[0008] b.对屋面桁架进行地面拼装并用履带吊吊装散件；
[0009]c.屋面桁架吊装：根据各分段重心及重量计算汇总，得出重量最大的分段，结合 吊装用工具的重量，选择屋面桁架吊装的履带吊并对各个分段进行吊装，吊装时，根据钢结 构屋盖顶推时所用的设备及支座反力，顶推设备附着轨道采用43号轨道，轨道下承重钢梁 采用钢箱梁，钢箱梁搁置在轴的钢筋混凝土柱顶之上，箱梁之间的连接采用连续梁的做法， 桁架组装防倾覆搁架，最后对屋面部分的分段进行组装；
[0010] d.屋面造型钢结构及支撑部件的安装；
[0011] e.对轨道梁顶推滑移及落架，对顶推装置进行分点设置并安装，顶推时沿两个方 向的轴线绕圆心成扇形移动，采用等角速度的方式进行控制，落架采用薄型千斤顶，并在原 钢筋混凝土梁增加抗剪钢筋或增加钢筋砼牛腿；
[0012] f.对剩余分段进行吊装；
[0013] 3)楼面桁架吊装，根据楼面桁架重量和托架桁架重量选择相应的履带吊并进行楼 层钢梁、系杆的施工；
[0014] 4)其他吊装，包括悬挑钢结构施工和V型支撑柱吊装。
[0015] 所述的楼面桁架吊装中还包括搭建楼面桁架平台临时支架系统，临时支架系统卸 载时，首先确定卸载顺序，在每次进行下一个顺序的卸载前计算卸载支撑位置及剩余支点 反力，格构柱的各阶段支撑力及滑移滑靴的支座反力必须均在施工措施的承载力范围里， 根据支撑住施工阶段最大支撑力制作支撑架，并对支撑架进行受力验算，验算时首先建立 计算模型，再计算单元应力，最后计算各杆件验算比。
[0016] 在步骤2)-a中，对屋面桁架进行均分分段后，再对每个分段按零部件和钢结构特 征进行拆分。
[0017] 在步骤2) _e中顶推的控制方式为：
[0018] 1)桁架屋面顶推沿两轴绕圆心成扇形移动，安装在两轴上的顶推装置需以等角速 度的方式控制两轴，根据两轴的弧度差设置不同的顶推线速度；
[0019] 2)顶推控制系统以PLC、位移传感器即变频器构成闭环控制系统，PLC以不同的频 率值控制两台电动栗电机旋转，通过安装在油缸上的位移传感器反馈位移值，PLC对两轴线 上的位移速度比值与目标值进行比对并不断修整变频器设定频率，使两边的速度差接近于 理论值；
[0020] 3)同一轴线上的顶推装置以电磁阀通断控制相互之间的同步，以同一轴线上第一 台安装的顶推装置位移传感器为基准，PLC对同一轴线上的位移值进行比对，并不断修正 电磁阀的通断时间，使前后顶推装置保持同步，控制顶推速度在0. 3m/分钟以内，以确保安 全，滑移轨道上设置刻度尺，并定时检查轴间刻度，确保计算机控制的正确性。
[0021] 该扇形钢结构建筑施工工艺，还包括十字劲性钢骨柱分段，十字劲性钢骨柱分两 段，首先第一段十字劲性钢骨柱吊装，然后搭设操作平台，再进行第二节十字劲性钢珠吊 装，最后进行焊接、打磨、油漆。
[0022] 顶推滑移的流程为：
[0023] 1)安装滑移钢箱梁及轨道；
[0024] 2)屋盖支座位置安装滑靴；
[0025] 3)在滑靴上组装屋盖；
[0026] 4)安装液压顶推装置，将屋盖顶推至设计位置；
[0027] 5)安装千斤顶；
[0028] 6)拆除顶推设备及滑靴；
[0029] 7)拆除滑移箱梁及轨道；
[0030] 8)安装正式滑动支座并设置垫板；
[0031]9)松千斤顶，使屋盖下降并支撑在钢垫板上；
[0032] 10)千斤顶顶升，使屋盖脱离钢垫板，并减小垫板高度；
[0033] 11)松千斤顶，使屋盖下降并支撑在钢垫板上；
[0034] 12)重复第10)和第11)步，直至屋盖在设计滑动支座上就位。
[0035] 悬挑平台钢结构施工包括以下步骤：
[0036] 1)采用吊车吊装层悬挑平台，其中对于伸缩缝位置附近悬挑较大的层平台，存在 吊杆构件，安装前需先在正下方设置临时支撑，吊装前进行吊车适用强度验算；
[0037] 2)在钢梁和吊杆连接节点下方设置钢管格构柱临时支撑，并拉设四根缆风绳进行 固定；
[0038] 3)采用吊车进行吊装钢梁，吊装前进行吊车适用强度验算；
[0039] 4)安装吊杆及与V型柱之间的撑杆和不锈钢拉杆；
[0040] 5) -个区的悬挑平台结构安装完成后，拆除临时支撑。
[0041] V型支撑柱包括柱脚、中间段和柱顶端，柱脚单独作为一个安装单元，在具备安装 条件后进行施工，中间段分为两段进场，在地面拼接后整根进行吊装，柱顶端加工时焊接在 桁架下部节点上，施工时随桁架构件一起吊装。
[0042] 扇形钢结构建筑施工工艺，还包括钢结构安装校正，步骤如下：
[0043] 1)钢柱安装校正
[0044] a.根据钢柱的底标高调整好螺杆上的螺帽，放置好垫块，所有钢柱吊点均设置在 钢柱的上部，利用四个临时连接耳板作为吊点，钢柱起吊时必须边起钩、边转臂使钢柱垂直 离地，当钢柱吊到就位上方200mm，停机稳定，对准螺栓孔和十字线后缓慢下落，下落中应避 免磕碰地脚螺栓丝扣；
[0045] b.当柱脚板进入地脚螺栓后，检查钢柱四边中心线与基础十字轴线的对准情况， 经调整钢柱的就位偏差在3mm内后，再下落钢柱，使之落实，钢柱吊装就位以后，先对准钢 柱中心线与基础中心线，确定钢柱的平面位置，然后通过钢柱底板下的螺母调节来校正钢 柱的直线度，要求钢柱在自由状态下，两个正交方向的直线度偏差校正到零，然后拧紧地脚 螺栓，钢柱的标高可能会发生微小变化，不超过2.Omm的要求；
[0046] c.垂直度校正，钢柱的垂直度校正采用两台经炜仪，在柱身相互垂直的两个方向 上架设经炜仪或者架设在偏离角度不大于15〇的范围内，用望远镜照准钢柱柱顶处的安装 标识，把望远镜向下照准柱底的安装标识，并在柱底安装标识上放置钢板尺，在望远镜中观 察柱顶安装标识投影下来后与柱底安装标识的距离，调整钢柱，使钢柱的垂直度校正到规 定范围内，垂直度偏差值应不大于H/1000且< 10mm，H为柱高；
[0047] d.扭转校正，通过将二钢柱的定位轴线在一节已经固定好的钢柱柱顶上放样出 后，可以量取二节钢柱各个面与定位轴线的偏差值，利用该偏差值可以求得钢柱在X与Y方 向上的扭转值，然后进行精确调整，或结合全站仪测量钢柱柱顶坐标来校正，使钢柱柱顶 的安装标识线调整至定位轴线上；
[0048] 2)屋面桁架安装校正：每分段屋架桁架用一个桁架间调整器，进行垂直度校正， 固定两端支座处，螺栓固定或焊接一安装屋面梁一水平支撑一检查无误，成为样板间，以此 类推，屋架桁架的绑扎点设置，必须绑扎在节点上，以防构件在吊点处产生弯曲变形。
[0049] 本发明同现有技术相比，其优点在于本发明的施工工艺有效保障了施工进度的稳 定快速及施工工序的合理有序，确保工期目标的实现。同时通过一系列的科学计算结合施 工实际情况分段控制，将科学管理和先进技术相结合，将加快工程部进度同时保障施工安 全性。
[【附图说明】]
[0050] 图1是本发明的实施例中扇形钢结构轴线及区域划分示意图；
[0051] 图2是本发明的实施例中扇形钢结构的中心剖面图；
[0052] 图3是本发明实施例中的V型支撑柱及以上悬挑部分屋盖安装流程示意图；
[0053] 图4是本发明实施例中的临时支撑平面布置图；
[0054]图5是本发明实施例中的格构支撑柱做法示意图；
[0055]图6是本发明实施例中的柱间支撑结构示意图；
[0056]图7是本发明实施例中的屋面桁架分段结构示意图；
[0057]图8是本发明实施例中的分段4吊装时格构支撑柱立面布置图；
[0058] 图9