分层模块化拼装工艺的复杂异形多层网架施工方法
【专利摘要】本发明涉及多层网架施工方法。一种分层模块化拼装工艺的复杂异形多层网架施工方法，施工步骤如下：步骤一，在地面先进行平面小单元拼装；采用全站仪进行焊接球的放点定位，球、管中心线在一个水平面，管件和球居中连接，球管对接口内设垫圈留间隙；步骤二，小拼单元拼装完成后进行模块拼装；步骤三，模块焊接：拼装完成后焊接顺序按照从中间主弦杆、腹杆向两边焊接，从内向外焊接；步骤四，模块吊装，每个模块设五个吊点，一个为主绳吊点，主绳吊点通过模块重心，另外四个吊点通过手拉葫芦对模块进行相对姿势的调节；步骤五，模块吊装，模块采用履带吊进行吊装到位。本发明能把复杂异多层网架施工化繁为简，提高施工效率。
【专利说明】 分层模块化拼装工艺的复杂异形多层网架施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及多层网架施工方法，尤其涉及一种复杂异形多层网架施工方法。
【背景技术】
[0002]自2008中国奥运主赛场“鸟巢”以来，我国的钢结构的大型场馆越来越多。这些新建的钢结构建筑为了追求建筑物的视觉效果，其结构越来越复杂，形状越来越奇特。
[0003]对于这些建筑，其钢结构网架施工主要有下列方法整体吊装法、整体提升法、高空滑移法、高空散装法，分块安装法等几种。
[0004]整体(分块)吊装法:根据结构条件，将网架结构整体跨外吊装，钢结构安装时利用已有支座或设置辅助支撑胎架辅助安装。方案优点:网架分块地面拼装，施工质量高，工作面多，施工周期短，大型机械跨外吊装技术成熟，施工效率高，安全可靠，总体施工经济效益高。方案缺点:地面占用拼装场地多，并增加了大型设备投入。
[0005]整体提升法:首先按照网架的投影面积所在位置，按照网架的下弦面通过脚手架搭设平台进行找平，网架结构(分块)整体在平台上散件拼装，拼装过程中网架节点设计三维坐标中近竖直方向的Z值降低，水平方向X和Y值不变。提升工艺采用卷扬机或液压同步机器人技术，在钢柱顶部做提升措施，对拼装焊接后的网架(分块)整体就位。方案优点:拼装平台高度得到有效降低，节省满堂架措施量，利用了地面或楼面，提高了施工安全性。提升作业技术先进，科技含量高，采用提升后，减少了大型机械的投入。拼装作业面大，施工周期短。方案缺点:在利用现有地面或楼面平台的基础上，仍要大量的满堂脚手架，施工成本高；措施量大，满堂脚手架搭设和拆除周期长，不利于整体工期；拼装作业或脚手架平台占用场地时间长，其它专业完全无法施工。
[0006]高空滑移法:先搭设钢支撑，在钢支撑顶部架设滑移梁，先从一端，开始施工搭设移动拼装平台，网架在移动平台上拼装完成一个单元后，卸载，移动拼装平台，拼装下个单元，依次完成网架施工。方案优点:网架累积滑移就位的方式有利减少措施量，最大的好处是减少高空作业量，施工技术先进，科技含量高，施工安全性较高。方案缺点:支撑胎架和滑移梁措施量投入较高，施工成本高；施工作业面小，仅在一端工作，不利于整体工期；指廊屋盖较长，滑移距离较大，累积误差大。
[0007]高空散装法:在网架结构的正下方的地面或楼面上搭设满堂支撑脚手架平台，然后利用支撑平台屋盖网架原位散件拼装、焊接。待上部屋盖结构及马道施工完成后，对屋盖网架进行卸载，再拆除满堂脚手架支撑平台。方案优点:满堂脚手架搭设支撑平台的方式有利高空安装的精度调整，安装平台面积大，有利于施工人员的安全，便于保障焊接质量。方案缺点:脚手架平台的搭设需要较长的时间，占用内部空间的时间长、空间大，不利于内部的土建及机电安装，本工程这么短的工期无法完成；虽然脚手架可以周转，但会加大机械投入和拉长工期；若采用这么大体积、大密度的脚手架平台，施工成本太高，经济性不合理。
[0008]本工程网架不同于传统的网架类型，上下弦的焊接球均在同一轴线上，立面上呈双(多)层且为边曲面造型，按照传统施工方法无法施工。鉴于结构特点及公司技术优势，打破常规发明了模块化、统一化的多层模块化的复杂异型多层网架施工方法。
【发明内容】
[0009]本发明旨在解决现有技术的上述问题，提供一种分层模块化拼装工艺的复杂异形多层网架施工方法。本发明能把复杂异多层网架施工化繁为简，提高施工效率。
[0010]为解决上述问题，一种分层模块化拼装工艺的复杂异形多层网架施工方法，它包括:采用地面模块拼装，高空模块吊装，模块与模块之间采用高空散装，具体施工步骤如下:
步骤一，在地面先进行平面小单元拼装；要求地面焊接，球定位准确，采用全站仪进行焊接球的放点定位，球、管中心线在一个水平面，管件和球居中连接，球管对接口内设垫圈留间隙；
步骤二，小拼单元拼装完成后进行模块拼装；
步骤三，模块焊接:拼装完成后焊接顺序按照从中间主弦杆、腹杆向两边焊接，从内向外焊接，同一管件避免两端同时焊接；
步骤四，模块吊装，每个模块设五个吊点，一个为主绳吊点，主绳吊点通过模块重心，另外4个吊点通过手拉葫芦对模块进行相对姿势的调节；
步骤五，模块吊装，模块采用履带吊进行吊装，当模块落在胎架正上方是缓缓落钩，模块与胎架支撑点相差2mm时落钩停，用全站仪三维定位，模块定位无误后落钩，吊装到位。
[0011]所述的分层模块化拼装工艺的复杂异形多层网架施工方法，所述步骤一还包括元的划分:
首先，划分形成的小单元之间形式近似，加工长度近似
其次，划分形成的小单元利用网壳曲面的渐变，做到结构基本统一，拼装难易程度相近，便于降低现场技术人员和施工人员操控的难度，提高质量。
[0012]最后，小单元划分时要考虑最大程度减少辅助胎架的用量。
[0013]所述的分层模块化拼装工艺的复杂异形多层网架施工方法，所述步骤三当中，模块相对姿势通过模块下弦上的不在同一面的三个球心的相对高差进行调节。
[0014]所述的分层模块化拼装工艺的复杂异形多层网架施工方法，所述步骤四在拼装时，先划出拼装单元地样线，然后搭设拼装平台，将制作好的弦杆主梁单元按照单元组合的位置依次上胎，最后用次梁单元将主梁连接。
[0015]所述的分层模块化拼装工艺的复杂异形多层网架施工方法，所述步骤五中，小单元划分时，已制定了唯一的安装顺序，安装时按照顺序编号逐一安装。
[0016]本发明用模块化的单元划分网架区域，在吊装单元的拼装时，先拼装平面小拼单元，再组合拼装各层小拼单元形成吊装模块的方式，完成最终模块化吊装单元的成型，模块化拼装、吊装，解决了复杂异形网架的安装，整体施工效率大幅提升。本发明充分实现了现代大型机械化施工作业；有效的完成了复杂异形双(多)层网架的施工；工程实践证明此方法对于复杂异形双(多)层网架结构的吊装具有化繁为简，提高效率的明显作用。
【具体实施方式】
[0017]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步的说明: 本发明一种分层模块化拼装工艺的复杂异形多层网架施工方法，包括异形双(多)层网架施工采用地面模块拼装，高空模块吊装，模块与模块之间采用高空散装，具体施工步骤如下:
小单元的划分:
首先，划分形成的小单元之间形式近似，加工长度近似；
其次，划分形成的小单元利用网壳曲面的渐变，做到结构基本统一，拼装难易程度相近，便于降低现场技术人员和施工人员操控的难度，提高质量。
[0018]最后，小单元划分时要考虑最大程度减少辅助胎架的用量。
[0019]在地面先进行平面小单元拼装；技术要点为:地面焊接球定位准确，采用全站仪进行焊接球的放点定位，球管中心线在一个水平面，管件和球居中连接，球管对接口内设垫圈留间隙:在拼装时，先划出拼装单元地样线，然后搭设拼装平台，将制作好的弦杆主梁单元按照单元组合的位置依次上胎，最后用次梁单元将主梁连接。
[0020]小拼单元拼装完成后进行模块拼装，技术要点为:胎架三维坐标要准确无误；焊接技术要求为:拼装完成后焊接顺序按照从中间主弦杆、腹杆向两边焊接，从内向外焊接，同一管件避免两端同时焊接；
模块吊装，每个模块设5个吊点，一个为主绳吊点，主绳吊点通过模块重心，另外4个吊点通过手拉葫芦对模块进行相对姿势的调节；技术要点:模块相对姿势通过模块下弦的不在同一面的三个球心相对高差进行调节；
小单元划分时，已制定了唯一的安装顺序，安装时按照顺序编号逐一安装。
[0021]模块采用350吨履带吊进行吊装，当模块落在胎架正上方是缓缓落钩，模块与胎架支撑点相差2mm时落钩停，进行全站仪三维定位，模块定位无误后落钩，吊装到位。
【权利要求】
1.一种分层模块化拼装工艺的复杂异形多层网架施工方法，它包括:采用地面模块拼装，高空模块吊装，模块与模块之间采用高空散装，其特征在于，具体施工步骤如下: 步骤一，在地面先进行平面小单元拼装；要求地面焊接，球定位准确，采用全站仪进行焊接球的放点定位，球、管中心线在一个水平面，管件和球居中连接，球管对接口内设垫圈留间隙； 步骤二，小拼单元拼装完成后进行模块拼装； 步骤三，模块焊接:拼装完成后焊接顺序按照从中间主弦杆、腹杆向两边焊接，从内向外焊接，同一管件避免两端同时焊接； 步骤四，模块吊装，每个模块设五个吊点，一个为主绳吊点，主绳吊点通过模块重心，另外四个吊点通过手拉葫芦对模块进行相对姿势的调节； 步骤五，模块吊装，模块采用履带吊进行吊装，当模块落在胎架正上方是缓缓落钩，模块与胎架支撑点相差2皿时落钩停，用全站仪三维定位，模块定位无误后落钩，吊装到位。
2.根据权利要求1所述的分层模块化拼装工艺的复杂异形多层网架施工方法，其特征在于，所述步骤一还包括元的划分: 首先，划分形成的小单元之间形式近似，加工长度近似 其次，划分形成的小单元利用网壳曲面的渐变，做到结构基本统一，拼装难易程度相近，便于降低现场技术人员和施工人员操控的难度，提高质量， 最后，小单元划分时要考虑最大程度减少辅助胎架的用量。
3.根据权利要求1所述的分层模块化拼装工艺的复杂异形多层网架施工方法，其特征在于，所述步骤三当中，模块相对姿势通过模块下弦上的不在同一面的三个球心的相对高差进行调节。
4.根据权利要求1所述的分层模块化拼装工艺的复杂异形多层网架施工方法，其特征在于，所述步骤四在拼装时，先划出拼装单元地样线，然后搭设拼装平台，将制作好的弦杆主梁单元按照单元组合的位置依次上胎，最后用次梁单元将主梁连接。
5.根据权利要求1所述的分层模块化拼装工艺的复杂异形多层网架施工方法，其特征在于，所述步骤五中，小单元划分时，已制定了唯一的安装顺序，安装时按照顺序编号逐一安装。
【文档编号】E04G21/14GK104453248SQ201310436434
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】孙飞, 李鸿骏, 朱卫军 申请人:上海宝冶集团有限公司