一种大跨度屋面钢梁滑移施工方法及监测系统与流程

本发明属于建筑施工，具体而言，涉及一种大跨度屋面钢梁滑移施工方法及监测系统。

背景技术：

1、随着国家经济实力的增强和社会发展的需要，大跨工业厂房、候机大厅、会展中心、剧院、体育场馆等大型工业、公共建筑不断涌现，空间钢结构得到了前所未有的发展，并且获得了广泛的应用。特别是在一些空间较大的厂房与场馆建设中，屋面通长采用大跨度钢梁，尤其是钢结构屋面的工业厂房及场馆因施工整体结构较轻，施工工期短，而且能解决许多工业厂房跨度较大的问题，越来越得到普遍应用。

2、但是大跨度钢梁自重较大，且长度较长，安装精度要求高，这些问题都是大跨度钢梁安装所面临的困难。如果采用逐根钢梁吊装到位的方式，在操作性、安全性、经济和工期保障方面都有困难，且在钢梁在轨道上移动时，会存在位置偏差，没有对钢梁位置偏移进行监测的手段，并且钢梁与滑轨的摩擦力决定了钢梁移动的速度，而钢梁移动的速度过快无法及时的判断钢梁位置的偏移，影响后续的施工，为此，提供一种大跨度屋面钢梁滑移施工方法及监测系统。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种大跨度屋面钢梁滑移施工方法及监测系统，解决了在钢梁在轨道上移动时，会存在位置偏差，没有对钢梁位置偏移进行监测的手段，并且钢梁与滑轨的摩擦力决定了钢梁移动的速度，而钢梁移动的速度过快无法及时的判断钢梁位置的偏移，影响后续的施工的问题。

2、鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：

3、本发明提供一种大跨度屋面钢梁滑移施工方法，包括以下步骤：

4、s1，建模，基于revit根据图纸对屋面钢梁进行模型的建造；

5、s2，模拟操作，基于屋面钢结构模型根据图纸进行模拟安装；

6、s3，优化方案，基于模拟操作的过程和模型滑移的过程，进行方案的调节，得到优化方案；

7、s4，实际施工，基于优化方案进行实地施工操作；

8、s5，位置检测，在滑移钢桁架的内侧设置超声波传感器，对钢梁的滑移位置进行监测；

9、s6，根据滑移位置的监测数据进行位置纠正。

10、作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s3的滑移过程中，推进器产生的推力与滑轨之间的总摩擦f需要达到平衡，具体的计算公式如下：

11、f＝r×α×β

12、式中，r为滑轨在自重作用下结构对其的反力，α为滑轨与推进器推力的摩擦系数，为0.13～0.15，取0.15，β为摩擦力不均匀系数，取1.2。

13、作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s4中，实地施工操作包括：安装液压顶推滑移钢桁架，通过吊装机将钢梁吊装至滑移钢桁架的滑移起始点，通过液压推进器沿着滑移钢桁架推动钢梁进行滑移。

14、作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s5中，还包括在钢梁上设置位移传感器和行程传感器，通过位移传感器和行程传感器对钢梁的位移和位移的形成进行监测，位移传感器设置在钢梁的两侧，行程传感器设置在钢梁的前端。

15、作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s5中，超声波距离传感器对钢梁滑移的检测步骤如下：首先预先设置钢梁的两侧与滑移钢桁架之间的距离临界参数，超声波距离传感器实时对移动的钢梁进行距离监测，若超出临界参数的范围内，需要通过步骤s6进行位置纠正，若在临界参数的范围内，则继续进行后续的工作。

16、作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤s6中，滑移位置纠正的措施包括：

17、当钢梁滑移轴线偏移小于临界点时，采用边滑移边纠偏的方法，偏移大的一端先滑移一段距离后停滑，偏移小的一端再滑移，依此重复数次，直至恢复正常滑移；

18、当钢结构偏移轴线大于临界点时，在滑移轨道开始端增加电动葫芦，与牵引力配合，边滑移边纠偏。

19、另一方面，一种大跨度屋面钢梁滑移施工的监测系统，包括处理器、监测模块、应力监测模块和无线通信模块，所述处理器用于对监测的数据进行判断，存储监测数据信息，所述监测模块用于对钢梁的滑移状态进行监测，所述应力监测模块用于对滑移钢桁架的应力数据进行监测，所述无线通讯模块用于连接所述处理器和推进器的控制器，所述处理器通过所述无线通信模块与推进器控制系统无线通讯连接。

20、作为本发明的一种优选技术方案，所述监测模块包括超声波距离传感器、位移传感器和行程传感器。

21、作为本发明的一种优选技术方案，所述应力监测模块的监测对象为对滑移钢桁架上的若干个应力监测点，应力监测模块采用bgk-4101振放式表面应变计，振放式表面立变计以强频率和弦张力的变化关系测量给刚点应变并输出报放自振频率信号，将应变计底座焊接在滑移钢桁架的钢结构表面以监测钢结构应变，标准量程为3000με，测量精度为±0.001με，非线性度＜0.005，系统灵敏度为1.0με，应变计长150mm。

22、相对于现有技术，本发明的有益效果是：

23、(1)本发明通过建造钢梁滑移的模型，对干钢梁滑移的施工工作进行模拟操作，根据不同的钢梁与不同的滑移钢桁架的摩擦系数不同，进行模拟，以调节推进器对钢梁的推动作用力，保证钢梁能够稳定的在滑移钢桁架上移动，不会因为摩擦系数太大无法移动，或摩擦系数太小，移动的过快。

24、(2)本发明通过监测系统分别对钢梁的位移、行程以及滑移时的位置偏移进行监测，并通过监测系统能够及时的发现问题，并进行位置纠正，保证了钢梁滑移施工的准确性和可靠性，提高了工作效率。

25、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

技术特征：

1.一种大跨度屋面钢梁滑移施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种大跨度屋面钢梁滑移施工方法，其特征在于，所述步骤s3的滑移过程中，推进器产生的推力与滑轨之间的总摩擦f需要达到平衡，具体的计算公式如下：

3.根据权利要求1所述的一种大跨度屋面钢梁滑移施工方法，其特征在于，所述步骤s4中，实地施工操作包括：安装液压顶推滑移钢桁架，通过吊装机将钢梁吊装至滑移钢桁架的滑移起始点，通过液压推进器沿着滑移钢桁架推动钢梁进行滑移。

4.根据权利要求1所述的一种大跨度屋面钢梁滑移施工方法，其特征在于，所述步骤s5中，还包括在钢梁上设置位移传感器和行程传感器，通过位移传感器和行程传感器对钢梁的位移和位移的形成进行监测，位移传感器设置在钢梁的两侧，行程传感器设置在钢梁的前端。

5.根据权利要求1所述的一种大跨度屋面钢梁滑移施工方法，其特征在于，所述步骤s5中，超声波距离传感器对钢梁滑移的检测步骤如下：首先预先设置钢梁的两侧与滑移钢桁架之间的距离临界参数，超声波距离传感器实时对移动的钢梁进行距离监测，若超出临界参数的范围内，需要通过步骤s6进行位置纠正，若在临界参数的范围内，则继续进行后续的工作。

6.根据权利要求1所述的一种大跨度屋面钢梁滑移施工方法，其特征在于，所述步骤s6中，滑移位置纠正的措施包括：

7.一种大跨度屋面钢梁滑移施工监测系统，应用于权利要求1～6中任一项所述的一种大跨度屋面钢梁滑移施工方法，其特征在于，包括处理器、监测模块、应力监测模块和无线通信模块，所述处理器用于对监测的数据进行判断，存储监测数据信息，所述监测模块用于对钢梁的滑移状态进行监测，所述应力监测模块用于对滑移钢桁架的应力数据进行监测，所述无线通讯模块用于连接所述处理器和推进器的控制器，所述处理器通过所述无线通信模块与推进器控制系统无线通讯连接。

8.根据权利要求7所述的一种大跨度屋面钢梁滑移施工监测系统，其特征在于，所述监测模块包括超声波距离传感器、位移传感器和行程传感器。

9.根据权利要求7所述的一种大跨度屋面钢梁滑移施工监测系统，其特征在于，所述应力监测模块的监测对象为对滑移钢桁架上的若干个应力监测点，应力监测模块采用bgk-4101振放式表面应变计，振放式表面立变计以强频率和弦张力的变化关系测量给刚点应变并输出报放自振频率信号，将应变计底座焊接在滑移钢桁架的钢结构表面以监测钢结构应变，标准量程为3000με，测量精度为±0.001με，非线性度＜0.005，系统灵敏度为1.0με，应变计长150mm。

技术总结
本发明提供了一种大跨度屋面钢梁滑移施工方法及监测系统，属于建筑施工技术领域，包括S1，建模，基于Revit根据图纸对屋面钢梁进行模型的建造；S2，模拟操作，基于屋面钢结构模型根据图纸进行模拟安装；S3，优化方案，基于模拟操作的过程和模型滑移的过程，得到优化方案；S4，实际施工，基于优化方案进行实地施工操作；S5，位置检测，对钢梁的滑移位置进行监测；S6，根据滑移位置的监测数据进行位置纠正。解决了在钢梁在轨道上移动时，会存在位置偏差，没有对钢梁位置偏移进行监测的手段，并且钢梁与滑轨的摩擦力决定了钢梁移动的速度，而钢梁移动的速度过快无法及时的判断钢梁位置的偏移，影响后续的施工的问题。

技术研发人员：杨勇军,徐小洋,刘高峰,张颖,丁文玲,马万军,洪磊,杜韵丘
受保护的技术使用者：中国建筑第二工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17