空间曲面钢结构管桁架屋盖安装施工工法_2

文档序号:9412910阅读:来源:国知局
上、下弦杆的最小截面Φ 299 X 10的截面惯性矩I=9490cm4,绑扎吊点在桁架上任何位置均能满足主桁架在平面的吊装稳定性要求;
[0041 ] 8.2安装第一榀主桁架:
[0042]吊机就位后试吊一次弧形主桁架,应用4吊点起吊弧形主桁架,控制好主桁架不翻转,试吊时宜将主桁架吊离地面50cm左右;吊装过程中,通过控制使主桁架先满足格构柱顶端的标尚,再满足主析架柱脚处的标尚,最后满足中间支座的标尚;主析架就位后,用全站仪测量标高、角度,用屋架校正器校正垂直度等各项指标;
[0043]8.3临时固定:
[0044]采用在主桁架两侧各设置两道缆风绳作为临时固定,用缆风绳将桁架作三角形状拉牢以避免桁架向两边倾斜,旋紧预埋螺栓螺母,然后吊车脱钩,主桁架安装完成;
[0045]8.4安装第二榀主桁架:
[0046]第二榀主桁架安装同第一榀主桁架安装程序相同,应在二榀主桁架之间安装好次桁架,吊钩方可脱钩;
[0047]8.5分段吊装环形次桁架:
[0048]第二榀主桁架安装完成后,为了保证结构的稳定性,立即进行环形次桁架的安装;由于次桁架是一榀变截面三角环形桁架,三根弦管两端都是一个相贯面U型切割口,主桁架安装完成呈倒V型,上面小下面大,所以为了方便安装,环形次桁架吊装按先上后下的顺序,即先安装上面一榀,后安装下面一榀;
[0049]8.6 焊接:
[0050]吊装环形次桁架就位后焊接固定,依次进行;根据现场的焊接检验报告,施工中通过选择适当的焊接工艺流程、作业方式和作业顺序,并不断地调整工艺参数;
[0051]8.7超声波探伤:
[0052]焊接完毕后,待冷却至常温后进行超声波探伤检验;经探伤检验的焊缝接头质量须符合所有杆件对接焊缝为I级,支座II级,其它焊缝为III级质量标准;
[0053]8.8测量已安装结构空间坐标:
[0054]选用Topcon电子全站仪和J2光学经玮仪、SD3水准仪对已经安装的主次桁架关键点空间坐标进行测量,主要测量主桁架悬挑端、主次桁架焊接结点的空间坐标,并与设计值进行比对,得出施工误差;
[0055]8.9根据施工误差进行设计调整:
[0056]根据实际施工过程中的误差,用PRO-E软件对未安装构件重新进行深化设计,并根据新的深化设计图进行下料、焊接,使得主次桁架能够顺利拼装;
[0057]8.10依次进行其余主次桁架安装:
[0058]按照上述步骤进行其余主次桁架的安装;为了减小温度应力对结构的影响,选择傍晚安装最后几榀环形次桁架,实现屋盖管桁架钢结构体系的整体合拢。
[0059]本发明采用上述技术方案,与现有技术相比具有如下优点:
[0060]1、施工前用MIDAS软件对施工方案进行安全评估,本工法在施工前用MIDAS软件对施工方案进行了非线性施工阶段的有限元模拟,通过模拟考察施工过程中各构件的应力和应变,从而评估施工方案安全性,指导实际安装施工过程。
[0061]2、施工过程进行应变位移监测,根据施工前MIDAS软件对屋盖施工方案的分析结果,本工法在施工过程中对各个关键位置进行了应力应变监测、对各主桁架悬臂端进行了位移监测,从而保证了施工阶段的各种杆件承受的应力及变形与设计模型相符。
[0062]3、根据施工误差对构件设计进行实时调整,由于管桁架构件在分解构件的制作、安装过程的精确度等方面均有可能存在误差,本工法在施工过程中严密监测已安装完成的主次桁架的位置坐标,与设计值进行比对,及时得到施工误差。然后利用PRO-E软件对未安装构件设计进行实时调整以纠正先前施工误差,使得屋盖结构能够顺利合拢。
[0063]4、利用AUTOCAD、PRO-E软件对各种不同形状屋面板进行放样,空间曲面屋盖体型复杂,屋面板多为扇形且每块扇形板的形状尺寸不一。而且,有些工程选用较硬的彩钢板作为屋面板材料,放样难度非常大。本工法根据现有市场材料,利用AUTOCAD、PRO-E软件,分别对圆型半球体的屋面板进行深化及分解,得出最终的扇形板上下口尺寸,不仅提高了施工精度,同时降低了建设成本。
【附图说明】
[0064]图1是本发明的施工方法框图。
【具体实施方式】
[0065]如图1所示,本发明的空间曲面钢结构管桁架屋盖安装施工工法包括如下步骤:
[0066]第一步:施工方案评估:
[0067]正式施工前用MIDAS软件对施工方案进行了非线性施工阶段的有限元模拟,通过模拟考察施工过程中各构件的应力和应变,从而评估施工方案的安全性。模拟评估确认施工方案安全后方可进入施工阶段。施工阶段应根据模拟分析结果,对主要构件进行应力应变监测。
[0068]第二步:施工准备:
[0069]平整道路和安装场地,吊机行驶道路必须平整坚实,可采用垫钢质路基箱或道木,以保证吊机负荷行驶中安全。
[0070]第三步:测量放线:
[0071]选用Topcon电子全站仪和J2光学经玮仪、SD3水准仪,配合钢尺,角尺等采用极坐标法进行管桁架柱脚、中间支座和格构柱的放样工作。在主桁架柱脚底板上标好主桁架上下弦杆的就位圆尺寸,在中间支座底板上弹出就位轴线位置,方便主桁架安装就位。
[0072]第四步:整理预埋铁件:
[0073]根据测量放线,复核管桁架柱脚、中间支座以及施工钢构柱的砼基础或看台上相应位置的预埋铁件位置。对轴线位置和标高不满足要求的铁件进行整理,使其偏差值在允许范围内。
[0074]第五步:安装钢构柱:
[0075]根据设计院提供的钢结构主桁架悬臂端下弦杆下口至±0.000处的高度做好每榀主桁架的格构柱并进行标号处理。安装时,选用Topcon电子全站仪和J2光学经玮仪、SD3水准仪对格构柱的标高、角度、垂直度进行校正,校正后拉好揽风绳。
[0076]第六步:搭设满堂脚手架:
[0077]脚手架的搭设根据中心网球场安装钢桁架的需求,搭设成阶梯形,第一层至7.5米标高搭设平台,第二层至11.5米标高搭设平台,第三层至15.2米标高搭设平台,第四层至17米标高搭设平台,最后搭设至标高20.6m,脚手架立杆纵横间距1000mm,步距1800mm。脚手架在弦形主桁架就位处应留出位置;
[0078]第七步:验收主、次桁架:
[0079]根据设计要求以及焊接质量验收等相应规范对主次桁架进行验收,通过验收方可进行吊装。
[0080]第八步:安装主、次桁架:
[0081]中心网球场由12榀主桁架和4圈次桁架围成球体运行中心,在半径为37米处有12个混凝土柱子作为整个球体的中间支撑柱,单榀主桁架重达15.7吨,吊机采用110吨汽车吊进行安装。
[0082]经过对这个由钢管桁架围成球体结构的分析后,决定安装步骤如下:先进行两榀主桁架的安装,之后进行环形次桁架的分段安装,然后以打圈的方式逐榀安装主桁架并逐段进行环形次桁架的安装。在正式吊装前进行试吊,以确保吊装的安全。
[0083]8.1验算主桁架的吊装稳定性:
[0084]由于主桁架的跨度大至40m余,由于吊装时在自重及动力作用下,故应保证主桁架的安装稳定性。主桁架上、下弦杆的最小截面Φ 299X10的截面惯性矩I = 9490cm4,绑扎吊点在桁架上任何位置均能满足主桁架在平面的吊装稳定性要求。对于主桁架出平面稳定性,因为本工程的主桁架截面均为三角形,故出平面稳定性无需验算均能满足。
[0085]8.2安装第一榀主桁架:
[0086]吊机就位后试吊一次弧形主桁架,应用4吊点起吊弧形主桁架,控制好主桁架不翻转,试吊时宜将
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