一种球形建筑钢结构的安装方法与流程

本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种球形建筑钢结构的安装方法。

背景技术：

近年来民用建筑中的异型钢结构逐渐增多，而异型钢结构的安装较常规结构安装难度大，技术水平要求高，安装工艺复杂。

在球形钢结构施工中，难度较大的是弧型钢柱的安装及屋面结构的安装。以鄂尔多斯低碳谷研究院工程为例说明：1#楼建筑面积42000m²，呈不规则鸭蛋形，以中轴线对称，长轴约91m，短轴约72m，地下一层，地上五层，建筑高度29.6m，顶盖为钢拱，竖向为折线形钢结构，顶盖结构为空间钢网架结构，外形为椭圆形结构，面积67m×51m；钢结构之间采用钢管相贯焊结，结构所用材料规格为Φ159-Φ325mm的无缝钢管，每格网架网格尺寸4m×4m、四/三角网形状不等，网架正中心点与支座部位落差约7m，整个屋面网架支撑在四周28根箱型结构钢柱上。

技术实现要素：

发明目的：本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明公开了一种球形建筑钢结构的安装方法。

技术方案：一种球形建筑钢结构的安装方法，包括以下步骤：

(1)基础检查验收，测量点定位；

(2)钢结构钢柱采取由下至上的安装顺序，每层安装完后，再安装上一层，每吊装层都分两个作业面同时对称进行；

(3)钢柱安装先外环，再中环，然后外环与中环之间横梁，最后内环及内环与中环之间的横梁，按此顺序依次完成下一个截面，再联接两截面之间横梁，形成平面结构，依此类推，完成本层平面后，交予土建进行平台施工；

(4)重复步骤(2)～(3)完成上一层结构安装，直至结构施工到顶；

(5)顶部为网壳结构，网壳安装先以室内结构桁架中心部位开始为拼装起点，向四周扩展拼装焊接，然后开始提升，直至提升达到设计标高并完成拼装；

(6)网壳就位、找正、焊接全部完成，经检验合格后进行结构卸载。

进一步，弧形钢柱安装时采用支撑及钢索临时固定。

进一步地，步骤(5)中网壳的安装包括以下步骤：

(51)在地面上预定位置设置8组拔杆，每组拔杆设置4个吊装点；

(52)将屋盖结构提升到设计标高处，然后向外扩展，与28根支撑柱连接，

(53)全部安装完成合格后进行结构卸载。

有益效果：本发明公开的一种球形建筑钢结构的安装方法具有以下有益效果

(1)、优化安装工序，使安装工艺更加合理。弧形钢柱安装采用分段安装，临时支撑及钢拉索固定措施，待一层完成后，再施工上一层，大大减少了临时支架的使用量，降低了措施费用；

(2)、针对工程的具体情况，结合当前的施工技术水平，采用网壳整体吊装的施工工艺，用格构式拔杆作为网壳提升设备，它有拆卸方便、提升重量大、安全系数高等优点。此办法代替了满堂红脚手架操作平台，提高了安全系数，降低了施工措施成本。

(3)、传统的施工工艺，弧形钢柱整体安装，采作临时支架作为安装支撑架，每一钢柱吊装前都要把支架安装好，需要临时支架数量多，完工后才能拆除，措施成本高，而采用本方法，大大降低了支架的使用量，降低了措施成本。穹顶网壳安装采用满堂红脚手架作为操作平台，在上面安装网壳，需要成本高，施工安全系数低，此方法应用提高了施工安全性，降低了施工成本，提高了项目效益。

附图说明

图1为弧形钢柱的安装示意图；

图2为网壳的示意图。

具体实施方式：

下面对本发明的具体实施方式详细说明。

一种球形建筑钢结构的安装方法，包括以下步骤：

(1)基础检查验收，测量点定位；

(2)钢结构钢柱采取由下至上的安装顺序，每层安装完后，再安装上一层，每吊装层都分两个作业面同时对称进行；

(3)钢柱安装先外环，再中环，然后外环与中环之间横梁，最后内环及内环与中环之间的横梁，按此顺序依次完成下一个截面，再联接两截面之间横梁，形成平面结构，依此类推，完成本层平面后，交予土建进行平台施工；

(4)重复步骤(2)～(3)完成上一层结构安装，直至结构施工到顶；

(5)顶部为网壳结构(如图2所示)，网壳安装先以室内结构桁架中心部位开始为拼装起点，向四周扩展拼装焊接，然后开始提升，直至提升达到设计标高并完成拼装；

(6)网壳就位、找正、焊接全部完成，经检验合格后进行结构卸载。

进一步，弧形钢柱安装时采用支撑及钢索临时固定。

如图1所示，钢柱的地下部分按要求安装完毕。B环钢柱地上部分分为下、中、上三节。先安装B环钢柱下节(含地上一层和地上二层)，为增加下节钢柱安装的稳定度，在地上一层钢柱悬挑梁下加设临时支撑。B环钢柱下节就位固定后，安装B-1环钢柱，B-1环钢柱从+1.02米标高往上整体吊装。B-1环钢柱安装就位后，安装B环至B-1环问平台梁及A环钢柱。

A环钢柱地上部分也分下、中、上三节，先安装A环钢柱下节(含地上一层和地上二层)为增加A环钢柱下节的安装稳度，在地上一层钢柱悬挑梁下及地下一层平台梁上焊接临时拉环，增加临时拉索。A环钢柱下节安装就位后安装B-1环至A环间平台梁。

一层、二层钢结构安装完成，形成封闭的结构后即拆除临时支撑和临时拉索。三层、四层钢结构的安装同一、二层钢结构。五层钢结构A轴钢柱、B轴钢柱及A轴与B轴间的钢梁组装成整体后吊装(也可分开成散件吊装，步骤方法同三、四层)。

进一步地，步骤(5)中网壳的安装包括以下步骤：

(51)在地面上预定位置设置8组拔杆，每组拔杆设置4个吊装点；

(52)将屋盖结构提升到设计标高处，然后向外扩展，与28根支撑柱连接，

(53)全部安装完成合格后进行结构卸载。

关于卸载的进一步说明：

(1)卸载前，卸掉所有临时荷载，对网架进行全面检查，确认周圈焊接无漏点；

(2)现场焊缝超声波检验合格后方可卸载；

(3)8个支架32个吊点卸载同时进行；

(4)卸载分阶段进行，每次松开20mm，进行一次测量检查；

(5)卸载必须统一指挥，统一操作；

(6)卸载后，复测网架最后高度和起拱度，作为最终资料。

上面对本发明的实施方式做了详细说明。但是本发明并不限于上 述实施方式，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做出各种变化。