CN117569609A - 一种用于大跨度张弦梁整体吊装施工方法 - Google Patents
一种用于大跨度张弦梁整体吊装施工方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及建筑施工技术领域，具体为一种用于大跨度张弦梁整体吊装施工方法，包括以下步骤：主钢梁无应力拼装；下弦高钒索安装；在张拉端安装张拉装置，进行高钒索的初始张拉，张拉采用一端张拉，直至达到设计的初始张拉值；张弦梁吊装；二次张拉，待屋面结构的所有主次梁安装完毕后进行二次张拉，拉索张拉采用双控，即控制拉索的拉力和伸长值，张拉过程加强变形观测，确保施工过程安全可控。利用对高钒索的初始张拉形成部分预应力，使张弦梁在吊装过程中处于平面内稳定状态，无需设置跨中辅助支承，可操作性强，施工便捷，安全稳定，经济合理，在大跨度张弦梁施工中具有推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体为一种用于大跨度张弦梁整体吊装施工方法。
背景技术
随着我国经济发展，建筑业取得了显著成就，尤其近几年来，大跨度空间结构在公共建筑上得到了广泛应用，如在机场、高铁站房、体育馆等建筑上应用效果较好，主要有桁架结构、网架结构、网壳结构、膜结构、悬索结构、壳体结构、张弦梁结构等形式，其中张弦梁是一种轻量化的大跨度结构形式，由钢梁、撑杆和高强度拉索组成，自重轻、整体稳定性好，可用于大跨空间结构。张弦梁结构的传统施工方法是搭设临时支架体系分段进行吊装，临时支架体系需使用大量型钢材料，且不便于施工过程组织，临时支架体系的搭拆工序，会对整体工期产生不利的影响，潜在增加施工成本。鉴于此，我们提出一种用于大跨度张弦梁整体吊装施工方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于大跨度张弦梁整体吊装施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于大跨度张弦梁整体吊装施工方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：主钢梁无应力拼装
在建筑外侧设置拼装平台，进行上弦主梁的地面组拼，通过地样线及标高测量控制对接口安装位置，调整就位后通过全站仪测量复核组拼节段端口截面角点三维坐标，检查无误后进行对接口焊接，完成主钢梁无应力拼装；
步骤2：下弦高钒索安装
搭设张弦梁初张拉临时支撑体系，临时支架体系搭设完毕后，即可将拼装完成且检测合格的上弦主梁吊运至临时支架体系上，然后安装撑杆，完成后利用放索装置及汽车吊将下弦高钒索安装就位；
步骤3：初始张拉
在张拉端安装张拉装置，进行高钒索的初始张拉，张拉采用一端张拉，直至达到设计的初始张拉值；
步骤4：张弦梁吊装
利用大型吊装机械将整榀张弦梁吊装至设计位置后进行校正及加固工作，然后再依次安装张弦梁之间部分次梁，加强整体稳定性，然后进行脱钩，脱钩后进行线形观测，确保张弦梁安装的整体线形精；
步骤5：
重复步骤1-4，直至张弦梁全部吊装就位；
步骤6：二次张拉
待屋面结构的所有主次梁安装完毕后进行二次张拉，拉索张拉采用双控，即控制拉索的拉力和伸长值，张拉过程加强变形观测，确保施工过程安全可控。
优选的，步骤3中，利用对高钒索的初始张拉形成部分预应力，使张弦梁在吊装过程中处于平面内稳定状态，无需设置跨中辅助支承。
优选的，步骤2中，地面初始张拉临时支撑体系，临时支撑体系包括支架与活动钢梁，支架高度大于单榀张弦梁全高，活动钢梁可保证张弦梁在吊装过程中能快速脱离支架。
优选的，步骤3中，利用张拉装置对各跨张弦梁进行初始张拉，所述张拉装置适用于张弦梁预应力拉索张拉。
优选的，在步骤1前，利用工程软件进行张弦梁的空间有限元分析，模拟分析张弦梁施工过程的形态变化，确定拉索的分级张拉力值。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该用于大跨度张弦梁整体吊装施工方法，本发明在受力体系上设计合理，利用拉索初张拉后形成预应力，保证索梁结构平面内稳定，有效提高了单榀张弦梁的抗弯能力及跨越能力；本发明可以节约成本，相对于传统的张弦梁安装技术，节省了分段吊装所需要使用的临时支架，减少了材料、人工的投入，明显降低工程造价；同时，本发明节省工期：相对于传统的张弦梁安装技术，减少了张弦梁在安装时使用临时支架的安装及拆除工序，显著提升施工效率，节约工期；此外，本发明安全可靠，张弦梁整体在地面进行拼接及焊接，减少了高空作业的时间，大大降低了高空作业引发的安全风险；进一步的，本发明节能环保：与传统技术相比，不需要大量临时支架安装及拆除作业，减少了钢屋盖下方施工场地的占用，节约施工资源、绿色环保。
附图说明
图1为本发明系统立面布置示意图。
图2为本发明临时支架结构图。
图3为本发明张拉装置主视图。
图中：1、预埋件；2、张弦梁主梁；3、临时支架；4、活动钢梁；5、张拉装置；6、螺母；7、反力架；8、U型卡扣；9、索头；10、张拉杆；11、承力架；12、千斤顶；13、螺母；21、拉索；22、撑杆；31、型钢连接头；41、安装螺栓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
一种用于大跨度张弦梁整体吊装施工方法，包括以下步骤：
步骤1：主钢梁无应力拼装
在建筑外侧设置拼装平台，进行上弦主梁的地面组拼，通过地样线及标高测量控制对接口安装位置，调整就位后通过全站仪测量复核组拼节段端口截面角点三维坐标，检查无误后进行对接口焊接，完成主钢梁无应力拼装；
步骤2：下弦高钒索安装
搭设张弦梁初张拉临时支撑体系，临时支架体系搭设完毕后，即可将拼装完成且检测合格的上弦主梁吊运至临时支架体系上，然后安装撑杆，完成后利用放索装置及汽车吊将下弦高钒索安装就位；
步骤3：初始张拉
在张拉端安装张拉装置，进行高钒索的初始张拉，张拉采用一端张拉，直至达到设计的初始张拉值；
步骤4：张弦梁吊装
利用大型吊装机械将整榀张弦梁吊装至设计位置后进行校正及加固工作，然后再依次安装张弦梁之间部分次梁，加强整体稳定性，然后进行脱钩，脱钩后进行线形观测，确保张弦梁安装的整体线形精；
步骤5：
重复步骤1-4，直至张弦梁全部吊装就位；
步骤6：二次张拉
待屋面结构的所有主次梁安装完毕后进行二次张拉，拉索张拉采用双控，即控制拉索的拉力和伸长值，张拉过程加强变形观测，确保施工过程安全可控。
进一步的，步骤3中，利用对高钒索的初始张拉形成部分预应力，使张弦梁在吊装过程中处于平面内稳定状态，无需设置跨中辅助支承。
具体的，步骤2中，地面初始张拉临时支撑体系，临时支撑体系包括支架与活动钢梁，支架高度大于单榀张弦梁全高，活动钢梁可保证张弦梁在吊装过程中能快速脱离支架。
此外，步骤3中，利用张拉装置对各跨张弦梁进行初始张拉，所述张拉装置适用于张弦梁预应力拉索张拉。
更进一步的，在步骤1前，利用工程软件(如SAP2000、迈达斯等工程软件)进行张弦梁的空间有限元分析，模拟分析张弦梁施工过程的形态变化，确定拉索的分级张拉力值。
在一个具体实施例中，详见图1-3所示，包括临时支架3和张拉装置5，支架3上设置有活动钢梁4，活动钢梁4上螺纹连接有安装螺栓41，支架3的外壁上固定连接有辅助杆42，支架3的底部外壁上固定连接有底座杆43，支架3上设置有副支撑组件44，活动钢梁4上螺纹连接有安装螺栓41，支架3的外壁上固定连接有辅助杆42，支架3的底部外壁上固定连接有底座杆43，支架3上设置有副支撑组件44，支架3的数量为三个，三个支架3呈线性排列在张弦梁主体2上，且埋件1固定连接在支架3的底部外壁上，且埋件1的数量为十二个，四个所埋件1为一组设置在支架3的底部，通过设置多个埋件1使得埋件1能够稳定的将支架3进行支撑。张拉装置5包括千斤顶12、张拉杆10、螺母13、承力架11、反力架7、U型卡扣8及衬垫组成，索头外侧拉索上可拆卸连接有承力架，使用螺栓通过连接耳板固定连接在拉索上。张拉杆10通过承力架11上的两个通孔与千斤顶12连接，张拉杆2的数量为两个，千斤顶12作用在承力架上，张拉杆另一端通过M25螺母13连接有可拆卸的反力架7，反力架7有两个，上下对称布置，U型卡扣8的端部穿过反力架通过M30螺母6与反力架7连接，千斤顶4反顶张拉杆2上螺母13，张拉杆被动受拉作用在反力架上，通过U型卡扣8作用在拉索锚固端上，同时为保证张拉过程城中锚具表面涂层不受损伤，在U型卡扣与锚固端耳板接触面之间增设衬垫进行保护。
通过上述方法进行大跨度张弦梁整体吊装施工时，利用对高钒索的初始张拉形成部分预应力，使张弦梁在吊装过程中处于平面内稳定状态，无需设置跨中辅助支承，可操作性强，施工便捷，安全稳定，经济合理，在大跨度张弦梁施工中具有推广价值。
因此，本发明在受力体系上设计合理，利用拉索初张拉后形成预应力，保证索梁结构平面内稳定，有效提高了单榀张弦梁的抗弯能力及跨越能力；本发明可以节约成本，相对于传统的张弦梁安装技术，节省了分段吊装所需要使用的临时支架，减少了材料、人工的投入，明显降低工程造价；同时，本发明节省工期：相对于传统的张弦梁安装技术，减少了张弦梁在安装时使用临时支架的安装及拆除工序，显著提升施工效率，节约工期；此外，本发明安全可靠，张弦梁整体在地面进行拼接及焊接，减少了高空作业的时间，大大降低了高空作业引发的安全风险；进一步的，本发明节能环保：与传统技术相比，不需要大量临时支架安装及拆除作业，减少了钢屋盖下方施工场地的占用，节约施工资源、绿色环保。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种用于大跨度张弦梁整体吊装施工方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤1：主钢梁无应力拼装
在建筑外侧设置拼装平台，进行上弦主梁的地面组拼，通过地样线及标高测量控制对接口安装位置，调整就位后通过全站仪测量复核组拼节段端口截面角点三维坐标，检查无误后进行对接口焊接，完成主钢梁无应力拼装；
步骤2：下弦高钒索安装
搭设张弦梁初张拉临时支撑体系，临时支架体系搭设完毕后，即可将拼装完成且检测合格的上弦主梁吊运至临时支架体系上，然后安装撑杆，完成后利用放索装置及汽车吊将下弦高钒索安装就位；
步骤3：初始张拉
在张拉端安装张拉装置，进行高钒索的初始张拉，张拉采用一端张拉，直至达到设计的初始张拉值；
步骤4：张弦梁吊装
利用大型吊装机械将整榀张弦梁吊装至设计位置后进行校正及加固工作，然后再依次安装张弦梁之间部分次梁，加强整体稳定性，然后进行脱钩，脱钩后进行线形观测，确保张弦梁安装的整体线形精；
步骤5：
重复步骤1-4，直至张弦梁全部吊装就位；
步骤6：二次张拉
待屋面结构的所有主次梁安装完毕后进行二次张拉，拉索张拉采用双控，即控制拉索的拉力和伸长值，张拉过程加强变形观测，确保施工过程安全可控。
2.根据权利要求1所述的用于大跨度张弦梁整体吊装施工方法，其特征在于：步骤3中，利用对高钒索的初始张拉形成部分预应力，使张弦梁在吊装过程中处于平面内稳定状态，无需设置跨中辅助支承。
3.根据权利要求1所述的用于大跨度张弦梁整体吊装施工方法，其特征在于：步骤2中，地面初始张拉临时支撑体系，临时支撑体系包括支架与活动钢梁，支架高度大于单榀张弦梁全高，活动钢梁可保证张弦梁在吊装过程中能快速脱离支架。
4.根据权利要求1所述的用于大跨度张弦梁整体吊装施工方法，其特征在于：步骤3中，利用张拉装置对各跨张弦梁进行初始张拉，所述张拉装置适用于张弦梁预应力拉索张拉。
5.根据权利要求1所述的用于大跨度张弦梁整体吊装施工方法，其特征在于：在步骤1前，利用工程软件进行张弦梁的空间有限元分析，模拟分析张弦梁施工过程的形态变化，确定拉索的分级张拉力值。
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