所示，在散拼区的杆件安装过程中，在散拼区2立面上预留有4个温度缝8，在散拼区2上杆件的焊接拼装过程中，所述温度缝8的焊接合拢最后进行。其作用在于更好地弥补杆件安装过程中由于温度应力和焊接应力而导致的结构变形。
[0050]所述嵌补区3上杆件的焊接拼装在14±5°C下进行，14°C为施工地点所处地区的年最低气温和最高气温的平均值，在所述合拢温度范围进行焊接合拢，可以最大程度地减小单层网壳钢结构因气温变化而导致的内部应力变化，从而维持稳定的结构。
[0051]所述提升区1、嵌补区3以及散拼区2上的杆件为矩形截面的箱型梁，杆件之间为刚接。为了进一步增强所述单层网壳钢结构的稳定性，从提升区I顶部至散拼区2底部，杆件的截面逐渐增大。其中提升区I顶部最小截面为400mm(宽)X 600mm(高)，板厚20mm ；散拼区2底部最大截面为700mm(宽)X900mm(高)，板厚30mm。
[0052]如图1、2所示，所述提升区I的顶部中央还设有顶环梁4，所述顶环梁4呈环形，投影面积为350m2，由矩形截面为500mm(宽)X700mm(高)，板20mm的箱型环梁焊接拼装而成；所述散拼区2的最底部由底环梁5围绕，所述底环梁5由1/4圆截面为的箱型梁焊接拼装而成，其规格为100mmX I 10mm (直角边)，厚度分别为30mm和34mm，弧形边厚度为30mm。所述顶环梁4和底环梁5分别从顶部和底部对所述单层网壳钢结构进行约束，以加固整个单层网壳钢结构并将其荷载有效传递至地下。
[0053]所述逐级卸载的方式为:按照由内向外的位置顺序依次载提升区I顶部中央的矩形架6、提升区I边缘的环形架7、散拼区2的整体胎架群中的内环形胎架群23、中环形胎架群22以及外环形胎架群21。上述逐级卸载方式能够显著降低卸载过程中单层网壳钢结构的形变，确保单层网壳钢结构的稳定和施工安全。
[0054]为了更好地控制卸载过程中单层网壳钢结构的形变，逐级卸载量为8?10mm，并在卸载前采用通用有限元分析设计软件MIDAS GEN 8.0根据所述逐级卸载的方式建模分析，以检测所述逐级卸载的过程中结构和应力变化是否满足要求，同时在所述逐级卸载的过程中对胎架及杆件应力应变进行全程监测。
[0055]如图12、13所示，所述竖向支撑胎架、提升胎架以及水平桁架均采用截面为1500 X 1500mm的方架9。为了使竖向支撑胎架及提升胎架整体均匀受力，每个竖向支撑胎架和提升胎架底部均设置固定基座10，所述固定基座10是由工字钢焊接成的“田”字形框体，其规格为 1500mm (长)X 1500mm (宽)X 300mm (高)。
【主权项】
1.一种大跨度单层网壳钢结构的施工方法，其特征在于:将所述单层网壳钢结构从顶部到底部依次分为提升区(1)、嵌补区(3)以及散拼区(2)三个区域进行施工；其施工步骤包括前3个可按任意顺序进行或同时进行的施工步骤: 1)根据提升区(I)的设计位置，在其地面的垂直投影位置搭设竖向支撑胎架和水平桁架，构成提升区(I)的整体胎架群；之后在所述提升区(I)的整体胎架群上完成提升区(I)上杆件的焊接拼装，所述提升区(I)的整体胎架群高度低于提升区(I)的设计高度； 2)根据提升区(I)的设计位置及高度搭设提升架； 3)根据散拼区(2)的设计位置及高度搭设竖向支撑胎架和水平桁架，构成散拼区(2)的整体胎架群；之后在所述散拼区(2)的整体胎架群上由下往上逐级完成散拼区(2)上杆件的焊接拼装； 以及之后的如下施工步骤: 4)通过所述提升架将已焊接拼装成整体的提升区(I)杆件提升至设计高度； 5)进行嵌补区(3)上杆件的焊接拼装，完成提升区(I)和散拼区(2)上杆件的嵌补合拢； 6)将所述提升架和散拼区(2)的整体胎架群逐级卸载，完成所述单层网壳钢结构的施工。
2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于:所述提升架包括位于所述提升区(I)顶部中央的矩形架(6)和环绕提升区边缘的环形架(7);所述矩形架￠)由4个提升胎架构成，4个提升胎架分别构成矩形架￠)的一个角，相邻的提升胎架顶部通过水平桁架相连接；所述环形架(7)由若干个环绕提升区(I)的提升胎架构成，相邻的提升胎架顶部通过水平桁架相连接。
3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于:所述散拼区(2)的整体胎架群包括由外向内的外环形胎架群(21)、中环形胎架群(22)和内环形胎架群(23);所述外环形胎架群(21)、中环形胎架群(22)和内环形胎架群(23)的整体高度依次升高，均包括由间隔设置的多个竖向支撑胎架所围成的环形主体结构；所述中环形胎架群(22)和内环形胎架群(23)还包括位于所述中环形胎架群(22)和内环形胎架群(23)的环形主体结构之间的若干竖向支撑胎架；所述中环形胎架群(22)中相邻的竖向支撑胎架间通过水平桁架相连接；所述内环形胎架群(23)中相邻的竖向支撑胎架间通过水平桁架相连接。
4.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于:所述外环形胎架群(21)中的部分竖向支撑胎架通过水平桁架相连接，并与中环形胎架群(22)中邻近的竖向支撑胎架通过水平桁架相连接，形成小环形胎架群(24)。
5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于:所述散拼区(2)上杆件的焊接拼装还包括最后进行的对所述散拼区(2)立面上预留的若干温度缝(8)的焊接合拢。
6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于:所述嵌补区(3)上杆件的焊接拼装在合拢温度下进行，所述合拢温度为施工地点所处地区的年最低气温和最高气温的平均值，上下浮动彡5°C。
7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于:所述提升区(1)、嵌补区(3)以及散拼区(2)上的杆件是截面为矩形的箱型梁，从提升区(I)顶部至散拼区(2)底部，所述杆件的截面逐渐增大。
8.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于:所述提升区(I)的顶部中央设有顶环梁(4)，所述顶环梁(4)由截面为矩形的箱型环梁焊接拼装而成；所述散拼区(2)的最底部由底环梁(5)围绕，所述底环梁(5)由截面为1/4圆的箱型梁焊接拼装而成。
9.根据权利要求3所述的施工方法，其特征在于:所述逐级卸载的方式为:按照由内向外的位置顺序依次卸载提升区(I)顶部中央的矩形架￠)、提升区边缘的环形架(7)、内环形胎架群(23)、中环形胎架群(22)以及外环形胎架群(21)。
【专利摘要】本发明提供了一种适用于大跨度单层网壳钢结构的施工方法。所述施工方法在施工时将所述单层网壳钢结构从顶部到底部依次分为提升区、嵌补区以及散拼区三个区域进行，其中提升区杆件的安装是在低于设计高度的提升区胎架群上进行，安装完毕后再进行整体提升，由此保证了安装精度和质量，并提高了施工安全性。所述施工方法避免了采用传统胎架支撑法时所面临的需要搭设大体量的胎架、需采用大吨位的起重设备，以及胎架稳定性难以保证的问题，是一种安全可靠且成本较低的施工方法。
【IPC分类】E04G21-14
【公开号】CN104652831
【申请号】CN201510086837
【发明人】曹景全, 严峰, 高群山, 刘德彬, 李根喜, 潘栋, 严杰, 胡可明, 史丽娟
【申请人】中铁建工集团有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年2月17日