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CN102864936B - 大型高中空建筑钢结构屋盖组合吊装施工方法 - Google Patents

大型高中空建筑钢结构屋盖组合吊装施工方法 Download PDF

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祝宏斌
徐正洪
徐丽钟
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Nantong University
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Abstract

本发明公开了一种大型高中空建筑钢结构屋盖组合吊装施工方法，包括格构柱支架底座安装及下部混凝土结构加固、屋盖内心圈整体构件就位、格构柱支架安装、内心圈整体构件提升牵引、格构柱支架上桅杆吊及顶部临时吊点安装、边缘主梁吊装、次梁吊装、格构柱支架拆除等步骤。本发明和传统的施工工艺相比具有较为明显的优越性，施工方便，快捷安全，节省投资，具有较广阔的推广前景。

Description

大型高中空建筑钢结构屋盖组合吊装施工方法
技术领域
本发明涉及一种大型高中空建筑钢结构屋盖组合吊装施工方法。
背景技术
目前一些大型公共建筑工程中，经常会遇到外形独特，内部中空的建筑，这类建筑内部中空部分空间大、上下通透，且考虑到屋盖结构跨度大和采光要求，设计时一般都设计成钢结构采光玻璃屋顶。这种屋盖钢结构虽外形简单，但由于处于建筑物内顶部，屋盖中空高度比较高、面积比较大，且屋盖构件自身重量大，结构体系及节点构造复杂，因此如何安全、快捷的完成钢结构屋盖的吊装，成了摆在工程技术人员面前的一道难题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种施工方便、安全的大型高中空建筑钢结构屋盖组合吊装施工方法。
本发明的技术解决方案是：
一种大型高中空建筑钢结构屋盖组合吊装施工方法，包括下列步骤：
（1）格构柱支架底座安装及下部混凝土结构加固
格构柱支架底座底部用30mm厚钢板4000mm×4000mm，钢板下部用C30细石砼找平钢板铺在找平层整密实在与楼面之间的水平间隙，使其受力均匀，为确保内架吊装安全，楼层下除直径900mm芯柱外，另增设8根钢格构架顶紧在楼板下，钢格构架采用8根Φ159×6水平支撑及斜撑连成格构体，与上部吊架体系杆件在对应的位置，钢管下垫钢板采用400mm×400mm×20mm钢板；
（2）屋盖内心圈整体构件就位
由于建筑中空结构从二层开始，内心圈整体构件需要先运送至二楼，通过铺设斜道，用20槽钢4支6米通长铺设两道钢梁，替换作轨道铺设在砼斜坡道上，用钢丝绳加3吨卷扬机牵引到预定位置，这样构件的荷载通过H钢梁传递到梁柱上，而不影响到二层室内地面砼的损伤；
（3）格构柱支架安装
格构柱支架安装要安装在内心圈整体构件内部，这样格构柱支架安装完成后才能进行内心圈整体构件牵引；
格构柱支架吊架采用Φ159×6，Φ159×6管单根长9m需接头，接头错开≥2000m，先单管制作成4片，再用六十吨米塔吊配合安装，在芯筒外侧搭设环形脚手架，上部管用两个接头在脚手架上进行对接，对接Φ159×6主立杆必须确保同心圆，并分段加固；
双支Φ159×6立杆四组之间竖向等距设置，中间能通过内心圈整体构件的圆弧外挑的翼缘板间距为宜；Φ159×6钢管形成的正多边形，每边长在高度剪力撑交叉连接；顶部的收口平面用125工字钢作横梁，搁置在钢管端部顶部并焊接；
支撑内心圈整体构件所用的Φ159×6格构柱支架体系的安装，是由下向上逐节安装，四周预先搭设Φ48×3钢管双排脚手架，水平间距1500mm,步距2000mm，脚手架的搭设中心点向外1.5m半径开始搭设一排脚手，在Φ108立杆外侧搭一排圆形脚手供安装支撑及接立杆用；随着支撑架的升高，脚手架预先升高保证安装使用；
Φ159×6管子与管接头为电焊对焊，同心连接，管子吊装由主体结构施工使用的60吨塔吊垂直起吊，配合支撑安装，并随时做好竖杆与竖杆之间的水平及剪力斜拉支撑临时固定；
（4）内心圈整体构件提升牵引
格构柱支架安装完成后，在内心圈整体构件上对称设置4个吊点，通过吊挂于支架顶部的4根工字钢横梁上的4只5T手拉葫芦，人工进行四点平均向上牵引；开始牵引时，要在构件吊起离地面200mm时，全面观察各部位的工作情况，待全部检查，未发现问题后再上升；向上运动过程中随时检查工件的水平，防止构件倾斜，这里进行水平度测量，规定当某一方向高度≥50mm时，该方向应停止向上牵引，应从其他三处向上牵引并校正校平； 
由于构件安装高度比较高，因此分多次分段提升，每升一次需在Φ159×6两侧各设一只托架支撑构件转换吊层，每只托架下需设劲板确保承受构件荷载；同时用等粗钢丝绳环构件一周用锁扣锁紧，与上部钢梁固定；待上部5吨起重葫芦拉索复位并提升至固定钢丝绳不受力后，拆除稳定钢丝绳及牛腿，此时固定钢丝绳随构件提升；内心圈整体构件三至四米往复提升一次；内心圈整体构件吊装完成后，进行临时固定，以便其余钢梁安装；
（5）格构柱支架上桅杆吊及顶部临时吊点安装
内心圈整体构件吊装到位后，在格构柱支架上安装桅杆吊，桅杆吊采用Φ108×4单支斜立杆，斜立杆支脚采用抱箍与格构柱支架主立杆连接，桅杆吊斜立杆上端通过双道钢丝绳与格构柱支架拉结固定。桅杆吊吊装采用滑轮加钢丝绳的形式，钢丝绳采用直径Φ17mm，利用卷扬机进行牵引；
格构柱支架顶部采用双拼Φ108×4钢管扁担式吊点，作为钢主梁吊装时梁端的临时吊点；双拼钢管与格构柱支架顶部横梁使用螺栓扣连接，保证吊点的稳固；
（6）边缘主梁吊装
在边缘主梁重力中心设置一处吊耳，通过桅杆吊将主梁吊起，吊起时在构件吊起离地面200mm时，全面观察各部位的工作情况，待全部检查，未发现问题后再上升；主梁两端用绳子配专人牵拉以防止主梁摆动；吊装时，先将四根贯通钢主梁依次吊运提升至内心圈整体构件标高所在位置，并采用腹板及临时固定螺栓与内心圈整体构件进行对接临时固定，再将另外四根钢主梁进行上述同样步骤安装；
主梁安装完后，对已安装的8支主梁进行位置高度、中心位置、坡部、起穹、主梁与主体连接螺柱标高测量，经反复校正确认后采用高强螺柱替换临时螺栓，并进行初拧、中拧、终拧，并对钢梁翼缘由下向上进行焊接拉接，使整个钢构采光顶形成一个完整的稳固刚性体系；
（7）次梁吊装
次梁及弧形钢梁利用塔吊吊装，并利用手拉葫芦配合，到位进行高螺栓拼装连接；所有构件安装完成后，对构件进行防火、防锈漆喷涂；
（8）格构柱支架拆除
格构柱支架随支撑体系下降随层拆除，Φ159×6支撑系统拆除按6-8m一段，所焊接接头位置用C2H2-O2气割断开，用塔吊将构架分小片块起吊，再落在2层室内地面木枕上，向外清运，如此向下循环拆除；拆除时须派专人指挥，专人监护，上部不作业时，下部清运钢管架；同时做好防火防构件坠落工作。
本发明和传统的施工工艺相比具有较为明显的优越性，施工方便，快捷安全，节省投资，具有较广阔的推广前景。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
一种大型高中空建筑钢结构屋盖组合吊装施工方法，包括下列步骤：
（1）格构柱支架底座安装及下部混凝土结构加固
格构柱支架底座底部用30mm厚钢板4000mm×4000mm，钢板下部用C30细石砼找平钢板铺在找平层整密实在与楼面之间的水平间隙，使其受力均匀，为确保内架吊装安全，楼层下除直径900mm芯柱外，另增设8根钢格构架顶紧在楼板下，钢格构架采用8根Φ159×6水平支撑及斜撑连成格构体，与上部吊架体系杆件在对应的位置，钢管下垫钢板采用400mm×400mm×20mm钢板；
（2）屋盖内心圈整体构件就位
由于建筑中空结构从二层开始，内心圈整体构件需要先运送至二楼，通过铺设斜道，用20槽钢4支6米通长铺设两道钢梁，替换作轨道铺设在砼斜坡道上，用钢丝绳加3吨卷扬机牵引到预定位置，这样构件的荷载通过H钢梁传递到梁柱上，而不影响到二层室内地面砼的损伤；
（3）格构柱支架安装
格构柱支架安装要安装在内心圈整体构件内部，这样格构柱支架安装完成后才能进行内心圈整体构件牵引；
格构柱支架吊架采用Φ159×6，Φ159×6管单根长9m需接头，接头错开≥2000m，先单管制作成4片，再用六十吨米塔吊配合安装，在芯筒外侧搭设环形脚手架，上部管用两个接头在脚手架上进行对接，对接Φ159×6主立杆必须确保同心圆，并分段加固；
双支Φ159×6立杆四组之间竖向等距设置，中间能通过内心圈整体构件的圆弧外挑的翼缘板间距为宜；Φ159×6钢管形成的正多边形，每边长在高度剪力撑交叉连接；顶部的收口平面用125工字钢作横梁，搁置在钢管端部顶部并焊接；
支撑内心圈整体构件所用的Φ159×6格构柱支架体系的安装，是由下向上逐节安装，四周预先搭设Φ48×3钢管双排脚手架，水平间距1500mm,步距2000mm，脚手架的搭设中心点向外1.5m半径开始搭设一排脚手，在Φ108立杆外侧搭一排圆形脚手供安装支撑及接立杆用；随着支撑架的升高，脚手架预先升高保证安装使用；
Φ159×6管子与管接头为电焊对焊，同心连接，管子吊装由主体结构施工使用的60吨塔吊垂直起吊，配合支撑安装，并随时做好竖杆与竖杆之间的水平及剪力斜拉支撑临时固定；
（4）内心圈整体构件提升牵引
格构柱支架安装完成后，在内心圈整体构件上对称设置4个吊点，通过吊挂于支架顶部的4根工字钢横梁上的4只5T手拉葫芦，人工进行四点平均向上牵引；开始牵引时，要在构件吊起离地面200mm时，全面观察各部位的工作情况，待全部检查，未发现问题后再上升；向上运动过程中随时检查工件的水平，防止构件倾斜，这里进行水平度测量，规定当某一方向高度≥50mm时，该方向应停止向上牵引，应从其他三处向上牵引并校正校平； 
由于构件安装高度比较高，因此分多次分段提升，每升一次需在Φ159×6两侧各设一只托架支撑构件转换吊层，每只托架下需设劲板确保承受构件荷载；同时用等粗钢丝绳环构件一周用锁扣锁紧，与上部钢梁固定；待上部5吨起重葫芦拉索复位并提升至固定钢丝绳不受力后，拆除稳定钢丝绳及牛腿，此时固定钢丝绳随构件提升；内心圈整体构件三至四米往复提升一次；内心圈整体构件吊装完成后，进行临时固定，以便其余钢梁安装；
（5）格构柱支架上桅杆吊及顶部临时吊点安装
内心圈整体构件吊装到位后，在格构柱支架上安装桅杆吊，桅杆吊采用Φ108×4单支斜立杆，斜立杆支脚采用抱箍与格构柱支架主立杆连接，桅杆吊斜立杆上端通过双道钢丝绳与格构柱支架拉结固定。桅杆吊吊装采用滑轮加钢丝绳的形式，钢丝绳采用直径Φ17mm，利用卷扬机进行牵引；
格构柱支架顶部采用双拼Φ108×4钢管扁担式吊点，作为钢主梁吊装时梁端的临时吊点；双拼钢管与格构柱支架顶部横梁使用螺栓扣连接，保证吊点的稳固；
（6）边缘主梁吊装
在边缘主梁重力中心设置一处吊耳，通过桅杆吊将主梁吊起，吊起时在构件吊起离地面200mm时，全面观察各部位的工作情况，待全部检查，未发现问题后再上升；主梁两端用绳子配专人牵拉以防止主梁摆动；吊装时，先将四根贯通钢主梁依次吊运提升至内心圈整体构件标高所在位置，并采用腹板及临时固定螺栓与内心圈整体构件进行对接临时固定，再将另外四根钢主梁进行上述同样步骤安装；
主梁安装完后，对已安装的8支主梁进行位置高度、中心位置、坡部、起穹、主梁与主体连接螺柱标高测量，经反复校正确认后采用高强螺柱替换临时螺栓，并进行初拧、中拧、终拧，并对钢梁翼缘由下向上进行焊接拉接，使整个钢构采光顶形成一个完整的稳固刚性体系；
（7）次梁吊装
次梁及弧形钢梁利用塔吊吊装，并利用手拉葫芦配合，到位进行高螺栓拼装连接；所有构件安装完成后，对构件进行防火、防锈漆喷涂；
（8）格构柱支架拆除
格构柱支架随支撑体系下降随层拆除，Φ159×6支撑系统拆除按6-8m一段，所焊接接头位置用C2H2-O2气割断开，用塔吊将构架分小片块起吊，再落在2层室内地面木枕上，向外清运，如此向下循环拆除；拆除时须派专人指挥，专人监护，上部不作业时，下部清运钢管架；同时做好防火防构件坠落工作。

Claims (1)

1.一种大型高中空建筑钢结构屋盖组合吊装施工方法，其特征是：包括下列步骤：
(1)格构柱支架底座安装及下部混凝土结构加固
格构柱支架底座底部用30mm厚钢板4000mm×4000mm，钢板下部用C30细石砼找平，钢板铺在找平层整密实在与楼面之间的水平间隙，使其受力均匀，为确保内架吊装安全，楼层下除直径900mm芯柱外，另增设8根钢格构架顶紧在楼板下，钢格构架采用8根Φ159×6水平支撑及斜撑连成格构体，与上部吊架体系杆件在对应的位置，8根钢格构架下垫钢板采用400mm×400mm×20mm钢板；
(2)屋盖内心圈整体构件就位
由于建筑中空结构从二层开始，内心圈整体构件需要先运送至二楼，通过铺设砼斜坡道，用20槽钢4支,铺设两道6米通长的钢梁，替换作轨道铺设在砼斜坡道上，用钢丝绳加3吨卷扬机牵引到预定位置，这样构件的荷载通过钢梁传递到梁柱上，而不影响到二层室内地面砼；
(3)格构柱支架安装
格构柱支架安装要安装在内心圈整体构件内部，这样格构柱支架安装完成后才能进行内心圈整体构件牵引；
格构柱支架吊架采用Φ159×6，Φ159×6管单根长9m需接头，接头错开≥2000m，先制作4根单管，再用六十吨塔吊配合安装，在芯筒外侧搭设环形脚手架，环形脚手架上部管用两个接头在脚手架上进行对接，对接Φ159×6主立杆必须确保同心圆，并分段加固；
双支Φ159×6立杆四组之间竖向等距设置，中间能通过内心圈整体构件的圆弧外挑的翼缘板间距为宜；Φ159×6钢管形成的正多边形，正多边形的每边在高度剪力撑交叉连接；顶部的收口平面用125工字钢作横梁，搁置在钢管端部顶部并焊接；
支撑内心圈整体构件所用的Φ159×6格构柱支架体系的安装，是由下向上逐节安装，四周预先搭设Φ48×3钢管双排脚手架，水平间距1500mm,步距2000mm，脚手架的搭设中心点向外1.5m半径开始搭设第一排脚手架，在第一排脚手架的Φ108立杆外侧搭第二排圆形脚手架供安装支撑及接立杆用；随着支撑内心圈整体构件所用的Φ159×6格构柱支架体系的升高，脚手架预先升高保证安装使用；
Φ159×6管子与管接头为电焊，同心连接，管子吊装由主体结构施工使用的60吨塔吊垂直起吊，配合支撑安装，并随时做好竖杆与竖杆之间的水平及剪力斜拉支撑临时固定；
(4)内心圈整体构件提升牵引
格构柱支架安装完成后，在内心圈整体构件上对称设置4个吊点，通过吊挂于支架顶部的4根工字钢横梁上的4只5T手拉葫芦，人工进行四点平均向上牵引；开始牵引时，要在构件吊起离地面200mm时，全面观察各部位的工作情况，待全部检查，未发现问题后再上升；向上运动过程中随时检查工件的水平，防止构件倾斜，这里进行水平度测量，规定当某一方向高度≥50mm时，该方向应停止向上牵引，应从其他三处向上牵引并校正校平；
由于构件安装高度比较高，因此分多次分段提升，每升一次需在Φ159×6立杆两侧各设一只托架支撑构件转换吊层，每只托架下需设劲板确保承受构件荷载；同时用等粗钢丝绳环构件一周用锁扣锁紧，与上部钢梁固定；待上部5吨起重葫芦拉索复位并提升至固定钢丝绳不受力后，拆除稳定钢丝绳及托架，此时固定钢丝绳随构件提升；内心圈整体构件三至四米往复提升一次；内心圈整体构件吊装完成后，进行临时固定，以便其余钢梁安装；
(5)格构柱支架上桅杆吊及顶部临时吊点安装
内心圈整体构件吊装到位后，在格构柱支架上安装桅杆吊，桅杆吊采用Φ108×4单支斜立杆，斜立杆支脚采用抱箍与格构柱支架主立杆连接，桅杆吊斜立杆上端通过双道钢丝绳与格构柱支架拉结固定；桅杆吊吊装采用滑轮加钢丝绳的形式，钢丝绳采用直径Φ17mm，利用卷扬机进行牵引；
格构柱支架顶部采用双拼Φ108×4钢管扁担式吊点，作为钢主梁吊装时梁端的临时吊点；双拼钢管与格构柱支架顶部横梁使用螺栓扣连接，保证吊点的稳固；
(6)边缘主梁吊装
在边缘主梁重力中心设置一处吊耳，通过桅杆吊将主梁吊起，吊起时在构件吊起离地面200mm时，全面观察各部位的工作情况，待全部检查，未发现问题后再上升；主梁两端用绳子配专人牵拉以防止主梁摆动；吊装时，先将四根钢主梁依次吊运提升至内心圈整体构件标高所在位置，并采用腹板及临时固定螺栓与内心圈整体构件进行对接临时固定，再将另外四根钢主梁进行上述同样步骤安装；
主梁安装完后，对已安装的8支主梁进行位置高度、中心位置、坡部、起穹、主梁与主体连接螺柱标高测量，经反复校正确认后采用高强螺柱替换临时螺栓，并进行初拧、中拧、终拧，并对钢梁翼缘由下向上进行焊接拉接，使整个钢构采光顶形成一个完整的稳固刚性体系；
(7)次梁吊装
次梁及弧形钢梁利用塔吊吊装，并利用手拉葫芦配合，到位进行高螺栓拼装连接；所有构件安装完成后，对构件进行防火、防锈漆喷涂；
(8)格构柱支架拆除
格构柱支架随支撑内心圈整体构件所用的Φ159×6格构柱支架体系下降随层拆除，支撑内心圈整体构件所用的Φ159×6格构柱支架体系拆除按6-8m一段，所焊接接头位置用C2H2-O2气割断开，用塔吊将构架分小片块起吊，再落在2层室内地面木枕上，向外清运，如此向下循环拆除；拆除时须派专人指挥，专人监护，上部不作业时，下部清运钢管架；同时做好防火防构件坠落工作。
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