一种大斜面大跨度屋面网架施工方法及屋面网架与流程

本发明属于屋面网架，具体涉及一种大斜面大跨度屋面网架施工方法及屋面网架。

背景技术：

1、随着各地大型体育场馆、剧院、文体中心的兴建，各类大跨度钢结构网架越来越多的应用到建筑屋盖中。此类工程的施工方法有整体提升、整体顶升、空中滑移、高空散装等。但对于学校内的体育场馆的大斜面大跨度屋面网架工程而言，场地限制较多，上述施工方法并不适用。其中，大斜面网架指的是网架存在大斜面或大斜坡区域，部分网架位于屋面上方。施工大斜面大跨度屋面网架时，若采用整体吊装法，需要租赁大量大型机械，受场地限制大，施工难度较大，整体吊装法一般适用于跨度不大、整体重量较小的网架施工。而高空散装法，一般适用于层高较低的网架，租赁大量脚手架、拆除和搭设费用成本较高，施工人员全部高空作业，受天气影响极大，施工时间长，操作安全系数较低。整体提升法适用于场地开阔、平整的建筑。整体顶升法适用于体育馆类有层高落差的建筑。但由于大斜面大跨度屋面网架整体为大斜面，因此无法在场地平面内进行网架整体拼装。

2、因此，如何施工校内体育场馆的大斜面大跨度屋面网架是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中的问题，本申请提出了一种大斜面大跨度屋面网架施工方法及屋面网架，通过外扩拼装、分层整体顶升的方式施工大斜面大跨度屋面网架，克服现有传统网架施工方式存在的问题。

2、第一方面，本发明提出一种大斜面大跨度屋面网架施工方法，包括以下步骤：

3、将拟施工的大斜面大跨度屋面网架根据设计标高的不同划分为第一网架区和第二网架区，并形成施工图纸；

4、根据施工图纸中第一网架区的球节点的坐标，确定第一网架区各个下弦球的z坐标和高差；在地面施工砖墩阵列；在砖墩上测定中心十字线，安装下弦球；在下弦球上连接拼装节间杆件，形成下弦四边形单元网格，在所述下弦四边形单元网格的四角分别引出一根腹杆，在所述腹杆的上端安装上弦球，形成一个网架拼装单元；以该网架拼装单元为中心，向外扩展拼装所述第一网架区的剩余的网架拼装单元；

5、以所述第一网架区在地面的投影中心为中点，在地面均匀对称安装第一顶升架；四套所述第一顶升架同步顶升所述第一网架区升高至第一目标高度；在地面的位于所述第一网架区的一侧拼装第二网架区，将第二网架区与第一网架区连接；安装第二顶升架在所述第二网架区的下方；

6、所述第一顶升架和所述第二顶升架同步顶升所述第一网架区、第二网架区升高至第二目标高度；将多个支座安装于屋面外围，且所述支座的安装高度低于所述第二目标高度；下落所述第一网架区和所述第二网架区，使其与所述支座连接。

7、进一步地，所述第一顶升架有四套；四套所述第一顶升架一一对应的与其上端的所述第一网架区的四个顶升点连接；所述第二顶升架有两套，两套所述第二顶升架一一对应的与其上端的所述第二网架区的两个顶升点连接；四套所述第一顶升架和两套所述第二顶升架在地面以2x3的阵列形式布置；其中，沿所述第一网架区和所述第二网架区的长度方向间隔设置有3列顶升组；每列所述顶升组包括沿第一网架区或第二网架区的宽度方向间隔设置的一套所述第一顶升架和一套所述第二顶升架。

8、进一步地，在所述第一网架区的下方的地面安装有多个同心不同径的环形轨道；环形轨道的中心与所述第一网架区在地面的投影中心吻合；

9、以所述环形轨道的中心为起点，沿所述环形轨道的径向安装有多个条形轨道；每个条形轨道连通至少两个环形轨道；

10、在每套所述第一顶升架的底部安装有轨道车；所述轨道车与所述环形轨道和所述条形轨道配合，以调整所述第一顶升架的位置。

11、通过在地面设置环形轨道和条形轨道，便于第一顶升架灵活的调整位置，尤其是在第一网架区处于第一目标高度时，由于第二网架区与第一网架区的连接，会影响第一网架区的受力平衡，导致第一顶升架需要调整位置，而环形轨道、条形轨道以及轨道车的配合，使第一顶升架位置调整灵活、方便、省力、高效。

12、进一步地，所述环形轨道上配置有至少四套所述第三顶升架；四套所述第三顶升架与四套所述第一顶升架交替顶升所述第一网架区。

13、通过第三顶升架和第一顶升架交替使用，大大提高了第一网架区的顶升点的切换效率，且切换过程中，第一网架区始终处于被顶升状态，不会出现倾斜或晃动，稳定性和安全性高，不会影响第二网架区的拼装质量。

14、进一步地，在所述第一顶升架顶升所述第一网架区之前，以及在所述第二顶升架顶升所述第二网架区之前，在所述第一顶升架和所述第二顶升架周围安装缆风绳以增强顶升稳定性。

15、进一步地，所述安装缆风绳的步骤包括：在所述第一顶升架的下端沿其周向均匀安装四个手拉葫芦；在所述第一顶升架的周围均匀布置四个钢丝绳；所述钢丝绳的上端与所述第一网架区连接，四个所述钢丝绳的下端一一对应的与四个所述手拉葫芦连接，利用所述手拉葫芦调节所述钢丝绳处于绷紧状态，使所述第一顶升架、钢丝绳、手拉葫芦以及所述第一网架区构成刚性倒锥结构。

16、进一步地，所述钢丝绳的上端设置有抱箍夹持件，用于与所述上弦球或下弦球锁紧连接，或解除锁定。

17、进一步地，所述抱箍夹持件包括环形金属圈以及金属链条；所述环形金属圈箍设于所述上弦球或所述下弦球的顶部；所述金属链条的一端与所述环形金属圈的一端连接，另一端依次缠绕与所述上弦球或所述下弦球连接的腹杆后，与所述环形金属圈的另一端连接。

18、通过环形金属圈以及金属链条构成的抱箍夹紧件，可快速的抱箍夹紧在上弦球或下弦球上，拆装方便，提高施工效率。

19、第二方面，本发明还提出一种上述施工方法施工的屋面网架，包括：第一网架区、第二网架区以及支座；所述第一网架区包括第一平面网架以及斜面网架；所述第二网架区包括第二平面网架；所述斜面网架连接于所述第一平面网架和所述第二平面网架之间，所述第一平面网架的设计标高高于所述第二平面网架的设计标高；所述支座分布于屋面外围，与所述第一网架区和所述第二网架区的外围连接。

20、进一步地，所述屋面网架还包括悬挑网架；所述悬挑网架连接于所述第二网架区远离所述第一网架区的一端。

21、本发明的有益效果包括：通过将大斜面大跨度屋面网架根据设计标高划分为第一网架区和第二网架区，以第一网架区的中心为阵列中心施工砖墩阵列并向外扩展拼装网架拼装单元，保证第一网架区的拼装质量。将完成拼装的第一网架区顶升至第一目标高度，便于在地面进行第二网架区的拼装，提高施工效率。再将完成连接的第一网架区和第二网架区同步整体顶升至第二目标高度，最终将其坐落于支座上。整个施工过程中，不受场地限制，无需使用大型设备，无需进行高空作业，施工成本低、施工效率高、安全性高。

技术特征：

1.一种大斜面大跨度屋面网架施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种大斜面大跨度屋面网架施工方法，其特征在于，所述第一顶升架有四套；四套所述第一顶升架一一对应的与其上端的所述第一网架区的四个顶升点连接；所述第二顶升架有两套，两套所述第二顶升架一一对应的与其上端的所述第二网架区的两个顶升点连接；四套所述第一顶升架和两套所述第二顶升架在地面以2x3的阵列形式布置；其中，沿所述第一网架区和所述第二网架区的长度方向间隔设置有3列顶升组；每列所述顶升组包括沿第一网架区或第二网架区的宽度方向间隔设置的一套所述第一顶升架和一套所述第二顶升架。

3.根据权利要求1所述的一种大斜面大跨度屋面网架施工方法，其特征在于，在所述第一网架区的下方的地面安装有多个同心不同径的环形轨道；环形轨道的中心与所述第一网架区在地面的投影中心吻合；

4.根据权利要求3所述的一种大斜面大跨度屋面网架施工方法，其特征在于，所述环形轨道上配置有至少四套所述第三顶升架；四套所述第三顶升架与四套所述第一顶升架交替顶升所述第一网架区。

5.根据权利要求1所述的一种大斜面大跨度屋面网架施工方法，其特征在于，在所述第一顶升架顶升所述第一网架区之前，以及在所述第二顶升架顶升所述第二网架区之前，在所述第一顶升架和所述第二顶升架周围安装缆风绳以增强顶升稳定性。

6.根据权利要求5所述的一种大斜面大跨度屋面网架施工方法，其特征在于，所述安装缆风绳的步骤包括：在所述第一顶升架的下端沿其周向均匀安装四个手拉葫芦；在所述第一顶升架的周围均匀布置四个钢丝绳；所述钢丝绳的上端与所述第一网架区连接，四个所述钢丝绳的下端一一对应的与四个所述手拉葫芦连接，利用所述手拉葫芦调节所述钢丝绳处于绷紧状态，使所述第一顶升架、钢丝绳、手拉葫芦以及所述第一网架区构成刚性倒锥结构。

7.根据权利要求6所述的一种大斜面大跨度屋面网架施工方法，其特征在于，所述钢丝绳的上端设置有抱箍夹持件，用于与所述上弦球或下弦球锁紧连接，或解除锁定。

8.根据权利要求7所述的一种大斜面大跨度屋面网架施工方法，其特征在于，所述抱箍夹持件包括环形金属圈以及金属链条；所述环形金属圈箍设于所述上弦球或所述下弦球的顶部；所述金属链条的一端与所述环形金属圈的一端连接，另一端依次缠绕与所述上弦球或所述下弦球连接的腹杆后，与所述环形金属圈的另一端连接。

9.一种如权利要求1-8任一所述的施工方法施工的屋面网架，其特征在于，包括：第一网架区、第二网架区以及支座；所述第一网架区包括第一平面网架以及斜面网架；所述第二网架区包括第二平面网架；所述斜面网架连接于所述第一平面网架和所述第二平面网架之间，所述第一平面网架的设计标高高于所述第二平面网架的设计标高；所述支座分布于屋面外围，与所述第一网架区和所述第二网架区的外围连接。

10.根据权利要求9所述的屋面网架，其特征在于，所述屋面网架还包括悬挑网架；所述悬挑网架连接于所述第二网架区远离所述第一网架区的一端。

技术总结
本申请涉及屋面网架技术领域，提供了一种大斜面大跨度屋面网架施工方法及屋面网架，包括以下步骤：将大斜面大跨度屋面网架划分为第一网架区和第二网架区；以中心为起点向外扩展拼装第一网架区的网架拼装单元；在地面均匀对称安装四套第一顶升架；顶升第一网架区升高至第一目标高度；拼装第二网架区；安装第二顶升架；同步顶升所述第一网架区、第二网架区升高至第二目标高度；下落第一网架区和所述第二网架区，使其与支座连接。通过外扩拼装、分层整体顶升的方式施工大斜面大跨度屋面网架，克服现有传统网架施工方式存在的问题。

技术研发人员：彭亚东,姜骁桓,薛洲,刘乔
受保护的技术使用者：湖北省工业建筑集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/29