一种移动式螺栓球支撑架节点及支撑架安装方法与流程

本发明属于建筑工程领域，具体涉及一种移动式螺栓球支撑架节点及支撑架安装方法。

背景技术：

随着中国经济的迅猛发展，大空间或大跨度的展览馆、维修机库、干煤棚等空间网格结构大量涌现，滑架法是大柱网或平面狭长空间网格结构安装常用的方法。移动式支撑架体的设计及安装是空间网格结构实施滑架法的核心内容，架体通常采用扣件式或碗扣式钢管支撑架。但是传统的架体存在以下缺点：1、架体设计复杂，临时结构支撑点需加密搭设，由于钢管支撑架的特殊性，架体下挠度大，需铺设密集的滑移轨道。2、钢管及扣件用量大，搭设周期长，搭设及租赁费用高。3、架体自重大，不利于架体的滑移。4、架体牵引或顶推着力点刚度及强度较弱，需做特殊加强处理。5、架体滑移前，必须将立杆下部顶撑松开脱离地面，滑移后，必须将立杆下部顶撑紧固以顶实地面，操作过程比较繁琐。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种移动式螺栓球支撑架节点及支撑架安装方法，根据空间网格结构的不同形式选择相适宜的造型，具有工艺先进、用钢量少、安拆简便、能够重复使用、安全可靠以及适用性强的特点。

为了实现上述目的，本发明移动式螺栓球支撑架节点采用的技术方案为：

包括与支撑架的架体顶层螺栓球相连的顶托，顶托向上连接由H型钢组成的平台，平台上安装有千斤顶，千斤顶底座四周的平台上布置有脚手板，千斤顶的活塞杆端部支撑待安装网架的主体结构球节点；所述的支撑架的架体底部设置滑移轨道并安装滑移动力装置。

所述的滑移动力装置采用电动倒链或夹轨液压顶推千斤顶。

本发明移动式螺栓球网架式支撑架的安装方法包括以下步骤：

第一步、根据施工现场条件进行支撑架建模，确定基本设计参数；静荷载根据支撑架平台结构自重及支撑点自重确定，活荷载根据支撑架的主体结构重量、补空构件及荷载确定，计算滑移牵引或顶推处的杆件和节点强度；支撑架上固定缆风绳承担风荷载；

第二步、安装支撑架，铺设轨道，测量并调整支撑架与轨道的安装轴线、标高及垂直度，调整到位后固定位置；安装支撑架的架体顶层螺栓球，再在架体顶层螺栓球上安装顶托，顶托上安装由H型钢组成的平台，平台上铺设脚手板；

第三步、将待安装网架划分成单元通过支撑架沿轨道滑移逐个进行安装，支撑架滑移前与网架主体结构脱离，由中间依次向两侧分阶段按比例下降，滑移后调整支撑架至设计标高；

第四步、待安装的网架整体安装完成之后，由上至下分块拆除支撑架。

所述的支撑架包括平板网架式支撑架以及单向圆柱面网壳支撑架；平板网架式支撑架安装时从下往上逐层散装进行，水平结构在地面拼成块体，使用吊车整体吊装到位；单向圆柱面网壳支撑架安装时从两边向中间散装进行，散装部分下部搭设脚手架，中段在地面拼成块体，使用吊车整体吊装到位。

所述的支撑架安装完成后进行验收，用油腻子将无用的孔堵塞封闭，后涂装防腐涂料。

待安装网架划分成单元从中间向两侧进行安装，网架主体通过支撑架滑移由轨道一端至另一端进行安装。

H型钢组成平台上安装千斤顶，支撑架滑移前千斤顶松至距网架主体结构50mm～80mm。

所述支撑架滑移前的下降高度按网架下挠变形的曲线特点确定。

所述的轨道上设有防止支撑架超滑的限位机构。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：根据工程结构的不同形式设计相对应的支撑架结构，支撑架的高度能够达到40m，跨度能够达到105m，宽度为12m～18m。网架安装过程中，支撑架的螺栓球与网架的主体结构球节点标高及相对位置得到严格控制，待安装的网架划分成单元通过支撑架沿轨道滑移逐个进行安装，每次滑移的距离根据网架单元确定，滑移方式选用滑动或者滚动。本发明具有设计科学、工艺先进、施工方便、安全可靠的优点，使用该结构的支撑架，节省了劳动力，提高了工效，缩短了工期，该支撑架功能丰富、用途多、占地少，便于开展综合作业，便于控制工程质量，有利于标准化施工。

附图说明

图1本发明移动式螺栓球支撑架节点的结构示意图；

图2(a)本发明平板网架式支撑架的结构示意图；

图2(b)本发明单向圆柱面网壳支撑架的结构示意图；

图3本发明平板网架式支撑架的安装过程示意图；

图4本发明单向圆柱面网壳支撑架的安装过程示意图。

图中：1-架体顶层螺栓球；2-顶托；3-脚手板；4-H型钢；5-千斤顶；6-主体结构球节点。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

参见图1，本发明移动式螺栓球支撑架节点包括与支撑架的架体顶层螺栓球1相连的顶托2，顶托2向上连接由H型钢4组成的平台，平台上安装有千斤顶5，千斤顶5底座四周的平台上布置有脚手板3，千斤顶5的活塞杆端部支撑待安装网架的主体结构球节点6。

支撑架的架体底部设置滑移轨道并安装滑移动力装置，滑移动力装置可选用电动倒链或大吨位液压千斤顶，本发明采用的是夹轨液压顶推千斤顶。

参见图2(a)，图2(b)，图3，图4，本发明施工方法具体包括以下步骤：

1、支撑架设计；

采用MST或3D3S等空间结构设计软件进行计算分析。

(1)支撑架建模；

建模时，为使主体结构产生的集中荷载直接作用于移动式螺栓球网架式支撑架的螺栓球处。原则上需要使支撑架螺栓球与待安装网架的主体结构球节点一一进行对应。

移动式支撑架的滑移支座与轨道必须考虑施工现场条件和滑移支座的同步性，确保施工的可行性。滑移轨道应结合现场地面实际情况，采用双支点、三支点或四支点的滑移轨道。

单向圆柱面网壳支撑架会对轨道作用而产生水平推力，由于滑移轨道对水平推力的抵抗较弱，设计时宜采用有助于减小水平推力的结构形式。

(2)基本设计参数的确定；

静荷载根据移动式支撑架上部的平台结构自重及支撑点自重确定；活荷载根据支撑架的主体结构重量、补空构件以及施工用工具等荷载来确定，并应计算滑移牵引或顶推处的杆件和节点的强度；支撑架上固定缆风来承担风荷载。

钢管杆件一般采用Q235B，设计应力控制值：193.5kN/m²；杆件长细比拉杆的允许值为200，压杆的允许值为180。其他按照国家现行设计规范确定。

2、支撑架加工与安装；

(1)支撑架的加工制作；

用于移动式支撑架制作的钢管、螺栓球、封板锥头及高强度螺栓等原材料规格牌号需满足国家有关标准和设计要求。杆件、螺栓球等制作在加工厂完成，加工工艺及加工精度必须符合相关规范要求。运至现场的构件必须经过验收，合格后方可进行安装。

(2)支撑架的安装；

测放移动式支撑架及轨道的安装轴线、标高，并进行复测检查。轨道路基承载能力一般不低于160kPa，滑移轨道范围内场地耐力不满足要求时，必须对基础进行处理，然后依据测放的轴线及标高按相关标准、规范安装轨道。

平板网架式支撑架安装时从下往上逐层散装进行，水平结构地面拼成块体，使用吊车整体吊装到位，如图3所示；单向圆柱面网壳支撑架安装时从两边向中间散装进行，散装部分下部搭设脚手架，中段可地面拼成块体，使用吊车整体吊装到位，如图4所示。

参见图3，本发明平板网架式支撑架的安装过程包括：

第一步、铺设轨道及安装竖向网架的竖向结构；

第二步、安装网架第一层水平结构；

第三步、安装网架第二层水平结构；

第四步、安装网架顶部平台。

参见图4，本发明单向圆柱面网壳支撑架的安装过程包括：

第一步、安装轨道及临时钢管脚手架；

第二步、单向圆柱面网壳支撑架两侧散装；

第三步、中间部分整体吊装；

第四步、补空杆件并拆除临时脚手架。

安装过程中应随时检查基准轴线位置、标高及垂直偏差并及时调整。安装完成后，由中间向两边、先下后上终拧检查，确保每只螺栓的拧紧度，使杆件均匀受力，避免螺栓假紧。

移动式螺栓球支撑架节点首先安装与架体顶层螺栓球1相连的顶托2，然后安装由H型钢4制成的平台，平台上满铺脚手板3，设置安全网和临边防护栏杆。安装完成后按单项钢网架结构工程组织验收。通过验收后，用油腻子将多余孔堵塞封闭，后涂装防腐涂料。

3、支撑架的使用和滑移；

网架主体结构安装分多工作面对称进行，以避免在网架安装过程中产生不对称的荷载，主体安装应从中间向两侧同时进行。配合网架主体结构的安装，移动式支撑架单向逐单元滑移，根据主体结构的划分单元确定每次滑移的距离。

支撑架滑移前，支撑架与网架主体结构脱离，松开支承千斤顶5由中部开始，依次向两侧分阶段按比例下降，下降高度按网架下挠变形的曲线特点确定，最后松开千斤顶5支撑点距主体结构约为50mm～80mm。每个单元滑移后，移动支撑架上所有的千斤顶5升至设计标高，包括前后单元边界节点，再进行下一单元的拼装。

滑移系统宜采用智能化的夹轨液压顶推千斤顶。只需滑移操作人员1人、机副手1人即可，能够根据工程需要实现不间断滑移，直至滑移到位。由测量员专门进行滑移同步起点和终点的复核，终点设限位机构，防止超滑；每次滑移过程中，支撑架上不能有人。

4、支撑架拆除；

移动式支撑架的拆除必须遵循由上至下，分条分块拆除的基本顺序。拆除过程中应始终保持支撑架的整体稳定性。拆除后的构件不得随意扔抛，防止伤害地面作业人员，避免构件变形，拆除后的构件须分类堆放，并应注意进行构件的保护。