专利名称：巨大跨度钢管屋桁架组装施工方法
技术领域：
本发明涉及建筑施工技术领域，更具体地讲，涉及一种巨大跨度钢管屋桁架组装施工方法，尤其涉及一种跨度大于或等于IHm的钢管屋桁架的组装施工方法。
背景技术：
近年来，由于科技的进步及新材料、新技术的广泛应用，许多大型公共建筑及工业厂房采用了外形丰富、结构轻巧、传力简捷、刚度大、重量轻、杆件单一钢管杆件直接汇交的管桁架结构。该类结构应用在大跨度的建筑中由于体型巨大，给桁架的组装造成一定的困难。目前的组装方法主要有1、高空散拼法；2、地面散拼法；3、高空分块(分条)组装法；4、地面分块(分条)组装法。这几种组装方法对胎架及起重设备都有较高的要求，措施量大。
发明内容
本发明根据钢管屋桁架的特点，提出了一种新的组装方法。整个桁架的组装过程无需采用大型起重设备及专用胎架即可完成，节约大量措施用料；同时，可利用提升架对管桁架组装的几何尺寸进行精调，提高了组装精度。根据本发明的一方面，提供一种巨大跨度钢管屋桁架组装施工方法，所述方法包括以下步骤步骤一在桁架的节点处设置组装平台；步骤二 首先进行下弦平面桁架的组装，下弦平面桁架组装完毕，经检验合格后在下弦平面桁架的上部进行上弦平面桁架组对， 上弦平面桁架组对完毕，经检验合格后对上弦平面桁架进行焊接；步骤三上弦平面桁架焊接完成后，将上弦平面桁架整体提升到空中，待上弦平面桁架提升后焊接下弦平面桁架； 步骤四在每个节点附近利用千斤顶对下弦平面桁架进行起拱；步骤五对上下弦平面桁架间杆件进行组装，上下弦平面桁架间杆件的组装在空中进行，组装顺序为先安装立杆，后安装斜杆。在所述步骤一中，可利用临时支架来设置组装平台，同时将所有临时支架的上平面统一在同一个标高上。所述临时支架可以是钢凳式支撑件。在所述步骤二中，在进行下弦平面桁架的组装时，下弦平面桁架主管对接焊缝可与节点位置相距500mm以上。在所述步骤三中，可搭设多组提升架，可在每组提升架上设置两组倒链，以将上弦平面桁架水平提升至指定高度；然后，可在除了桁架两端的两组提升架之外的每组提升架的两组倒链旁分别设置另外两组倒链，以桁架两端的两组提升架的吊点为原点提升上弦平面桁架，从而完成上弦平面桁架位移及角度调整。所述提升架可以是门型提升架并可由无缝钢管制成，在所述门型提升架两边可设有缆风绳，以保证所述门型提升架的稳定。
在所述步骤四中，可利用千斤顶将下弦平面桁架主管顶升到预先计算的起拱值。根据本发明，钢管屋桁架在组装时，不采用专门的胎架，而使用临时支架作为组装平台，节约大量措施用料；上下弦平面桁架重叠组对，可有效地保证上下弦平面桁架外形尺寸及节点的一致性。在组装过程中，不使用大型起重设备，利用轻便提升架对上弦平面桁架整体提升、空中位移及调整角度，完成与下弦平面桁架的组对。同时，可利用提升架对桁架组装的几何尺寸进行精调，提高了组装精度。此外，大跨度结构对拱度要求高，采用千斤顶在结构的节点附近根据预先计算的拱度值进行起拱，可有效地保证精度要求。本发明已成功应用在长121. 2m、跨度达IHm的钢管屋桁架式干煤棚的施工中。
通过下面结合附图对示例性实施例进行的描述，本发明的这些和/或其他方面将会变得清楚和更加易于理解，其中图1是根据本发明的示例性实施例的钢管屋桁架的结构示意图。图2是根据本发明的示例性实施例的临时支架的示意图。图3是根据本发明的示例性实施例的上下弦主管组对的示意图。图4是根据本发明的示例性实施例的采用门型提升架提升上弦主管的示意图。图5是根据本发明的示例性实施例的门型提升架布置示意图。图6是根据本发明的示例性实施例的门型提升架固定示意图。图7是根据本发明的示例性实施例的上弦平面桁架整体水平提升示意图。图8是根据本发明的示例性实施例的上弦平面桁架角度调整示意图。图9是根据本发明的示例性实施例的下弦平面桁架起拱的示意图。其中，10是钢管屋桁架，11是节点，12是临时支架，13是上弦主管，14是下弦主管， 15是上下弦间杆件，30是门型提升架，40是倒链，50是缆风绳，70是千斤顶。
具体实施例方式以下，参照附图来详细描述本发明的示例性实施例。图1是根据本发明的示例性实施例的钢管屋桁架10的结构示意图。钢管屋桁架在组装之前，需根据其结构特点合理安排杆件的组装顺序。根据如图 1中所示的钢管屋桁架的结构形式，确定组装顺序如下下弦平面桁架组装-上弦平面桁架组装-上弦平面桁架提升-下弦平面桁架起拱-上下弦平面桁架间杆件组装。现在将详细描述根据本发明的示例性实施例的巨大跨度钢管屋桁架组装施工方法，所述方法主要包括以下步骤步骤一组装平台设置。如图2中所示，根据钢管屋桁架的具体长度使用临时支架 12来设置组装平台，在该示例性实施例中，可使用钢凳作为临时支架。如图2中所示，每个钢凳均支撑在桁架的节点处，同时所有钢凳的上平面在同一个标高上。这种钢凳式支撑须进行计算，主要须进行强度、稳定性的校核，以确保组装平台的安全。然而，本发明不限于使用钢凳作为组装平台，本发明还可使用其他支撑件作为组装平台，只要其能够满足强度、稳定性及安全性的要求即可。根据本发明的示例性实施例，使用普通的钢凳式支撑作为组装平台而不采用专用胎架，从而能够节约大量措施用料。
步骤二 上下弦平面桁架组对。首先进行下弦平面桁架的组装，组装时，下弦主管对接焊缝应与节点位置相距500mm以上。同时，采用全站式电子速测仪控制下弦外形尺寸， 并采用精密水准仪控制下弦主管14的水平度；下弦平面桁架组装完毕，经检验各项尺寸符合要求后，即可在其上部进行上弦平面桁架组对，如图3中所示；上弦平面桁架组对完毕， 经检验合格后即可进行焊接，下弦平面桁架待上弦平面桁架提升后再进行焊接。根据本发明的示例性实施例，通过上下弦平面桁架重叠组对，能够有效地保证上下弦外形尺寸及节点的一致性。步骤三上弦平面桁架整体提升。上弦平面桁架焊接完毕，经检验合格后即可将上弦平面桁架整体提升到空中，在空中进行上下弦间杆件15(见图1)的安装。上弦平面桁架的提升需要搭设多组提升架。如图4中所示，在该示例性实施例中，可使用门型提升架30。 门型提升架30的整体布置见图5。门型提升架由无缝钢管制成，另外，为了保证门型提升架的稳定，在其两边设置缆风绳50，如图6所示。上弦平面桁架的整体提升利用门型提升架30与倒链40配合进行。如图7中所示，在门型提升架31、32、33上分别设置倒链41、42、 43，将上弦平面桁架整体水平提升至指定高度；然后，如图8中所示，在门型提升架32、33上靠近倒链42、43的位置处分别设置倒链42' ,43'，以桁架两端的门型提升架(例如，门型提升架31)的吊点为原点沿逆时针方向(如图8中的箭头所述)旋转提升上弦平面桁架， 从而完成上弦平面桁架的位移及角度调整。根据本发明的示例性实施例，在组装过程中，不使用大型起重设备，利用轻便提升架对上弦平面桁架整体提升、空中位移及调整角度，从而完成与下弦平面桁架的组对。步骤四下弦平面桁架起拱。如图9所示，下弦平面桁架起拱采用千斤顶顶升的方法，在每个节点附近，利用千斤顶70将下弦平面桁架主管14顶升到预先计算的起拱值， 再用钢板垫在临时支架12与主管之间。下弦平面桁架主管起拱到位后，利用经纬仪、水准仪检查并调整两主管间的几何尺寸，保证以下内容达到要求各节点处的起拱值一致；各节点处的标高值一致；两主管应平行且垂直距离达到设计要求。根据本发明的示例性实施例，大跨度结构对拱度要求高，采用千斤顶在结构的节点附近根据预先计算的拱度值进行起拱，可有效地保证精度要求。步骤五上下弦平面桁架间杆件组装。由于杆件节点均为相贯线节点，因此，在组装时应注意先后顺序和节点位置尺寸，以保证每根杆件能够正确安装到位。上下弦平面桁架间杆件安装顺序为先安装立杆，立杆在安装时需保证其垂直度；后安装斜杆，斜杆在安装时需保证其安装角度。根据本发明的示例性实施例的巨大跨度钢管屋桁架在组装施工时，不采用专门的胎架，而使用临时支架作为组装平台，节约大量措施用料；上下弦平面桁架重叠组对，可有效地保证上下弦外形尺寸及节点的一致性。利用轻便提升架对上弦平面桁架采用整体提升、空中位移及调整角度，完成与下弦平面桁架的组对。同时，可利用提升架对管桁架组装的几何尺寸进行精调，提高了组装精度。本发明不限于上述示例性实施例，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种变型和修改。
权利要求
1.一种钢管屋桁架组装施工方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤步骤一在桁架的节点处设置组装平台；步骤二 首先进行下弦平面桁架的组装，下弦平面桁架组装完毕，经检验合格后在下弦平面桁架的上部进行上弦平面桁架组对，上弦平面桁架组对完毕，经检验合格后对上弦平面桁架进行焊接；步骤三上弦平面桁架焊接完成后，将上弦平面桁架整体提升到空中，待上弦平面桁架提升后焊接下弦平面桁架；步骤四在每个节点附近利用千斤顶对下弦平面桁架进行起拱；步骤五对上下弦平面桁架间杆件进行组装，上下弦平面桁架间杆件的组装在空中进行，组装顺序为先安装立杆，后安装斜杆。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤一中，利用临时支架来设置组装平台，同时将所有临时支架的上平面统一在同一个标高上。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述临时支架是钢凳式支撑件。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤二中，在进行下弦平面桁架的组装时，下弦平面桁架主管对接焊缝与节点位置相距500mm以上。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤三中，搭设多组提升架，在每组提升架上设置两组倒链，以将上弦平面桁架水平提升至指定高度；然后，在除了桁架两端的两组提升架之外的每组提升架的两组倒链旁分别设置另外两组倒链，以桁架两端的两组提升架的吊点为原点提升上弦平面桁架，从而完成上弦平面桁架位移及角度调整。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述提升架是门型提升架并由无缝钢管制成，在所述门型提升架两边设有缆风绳，以保证所述门型提升架的稳定。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤四中，利用千斤顶将下弦平面桁架主管顶升到预先计算的起拱值。
全文摘要
本发明提供一种巨大跨度钢管屋桁架组装施工方法。所述方法包括以下步骤步骤一在桁架的节点处设置组装平台；步骤二首先进行下弦平面桁架的组装，下弦平面桁架组装完毕，经检验合格后在下弦平面桁架的上部进行上弦平面桁架组对，上弦平面桁架组对完毕，经检验合格后对上弦平面桁架进行焊接；步骤三上弦平面桁架焊接完成后，将上弦平面桁架整体提升到空中，待上弦平面桁架提升后焊接下弦平面桁架；步骤四在每个节点附近利用千斤顶对下弦平面桁架进行起拱；步骤五对上下弦平面桁架间杆件进行组装，上下弦平面桁架间杆件的组装在空中进行，组装顺序为先安装立杆，后安装斜杆。
文档编号E04G21/14GK102155096SQ201110049809
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月2日 优先权日2011年3月2日
发明者刘建刚, 周旭, 朱明 , 谢波, 钟彪, 黄亮思 申请人:攀钢集团冶金工程技术有限公司, 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司