一种空间限制区钢桁架及其吊装方法与流程

1.本技术涉及钢桁架施工的技术领域，尤其是涉及一种空间限制区钢桁架及其吊装方法。


背景技术：

2.目前，钢桁架在建筑结构中得到广泛应用，钢桁架重量较重，对于空间限制区的钢桁架的吊装，现场塔吊无法满足整个钢桁架的吊装要求，且因场地空间限制，无法使用吊车全程进行吊装。
3.因此，亟需一种空间限制区钢桁架及其吊装方法以改善上述问题。


技术实现要素：

4.为了使空间限制区的钢桁架的吊装施工效率和吊装稳定性更好，本技术提供一种空间限制区钢桁架及其吊装方法。
5.第一方面，本技术提供了一种空间限制区钢桁架，采用如下的技术方案：一种空间限制区钢桁架，包括与建筑梁托固定连接的第一桁架单元、与建筑梁托固定连接的第二桁架单元、与建筑梁托固定连接的第三桁架单元、与建筑梁托固定连接的第四桁架单元、两端与第四桁架单元固定连接的第二连接横钢梁、与建筑梁托固定连接且位于最底层的第五桁架单元、与建筑梁托固定连接的第六桁架单元、与第五桁架单元上远离第一桁架单元位置固定连接的第七桁架单元和与第五桁架单元的末段固定连接的第八桁架单元；所述第一桁架单元、第二桁架单元、第三桁架单元、第四桁架单元、第五桁架单元、第六桁架单元、第七桁架单元和第八桁架单元组成一个稳定的钢桁架结构，且钢桁架结构之间通过横钢梁固定连接。
6.通过采用上述技术方案，将整个钢桁架分为8个单元，然后按照特定的吊装顺序分批次分单元的吊装钢桁架，并同时进行检验复测，使整个吊装过程更方便快捷，提高吊装效率，且吊装完成后的钢桁架结构稳定性更好。
7.第二方面，本技术还提供了一种空间限制区钢桁架吊装方法，用于吊装上述的一种空间限制区钢桁架，包括如下步骤：步骤s1：前期准备，清理桁架结构在主楼上的预留梁托并进行复测，准备进行钢桁架结构的安装；步骤s2：使用拼装装置进行第一桁架单元、第二桁架单元、第三桁架单元和第四桁架单元的进行拼装；步骤s3：用提升装置将拼装完成的第一桁架单元、第二桁架单元、第三桁架单元和第四桁架单元进行吊装，然后焊接横钢梁；步骤s4：吊装钢管柱，并根据第五桁架单元和第六桁架单元的安装方案搭设多处支撑架，并做好后续吊装准备；
步骤s5：将第五桁架单元进行分段吊装，并将第五桁架单元用横钢梁连接，形成一体的结构体系；步骤s6：吊装第七桁架单元并将第七桁架单元与第五桁架单元固定连接；步骤s7：吊装第八桁架单元并将第八桁架单元与第五桁架单元固定连接，使用钢梁将第五桁架单元、第七桁架单元和第八桁架单元固定连接形成一体的结构体系；步骤s8：将第六桁架单元进行分段吊装，并将第六桁架单元与建筑梁托固定连接，然后将第六桁架单元与第五桁架单元固定连接形成一体的结构体系；步骤s9：将第六桁架单元与第四桁架单元之间通过钢梁连接固定，并进行横向拓展吊装钢梁，直至完成整个钢桁架的吊装，然后进行分步卸载，拆除支撑架；所述步骤s2和步骤s3同时进行作业。
8.通过采用上述技术方案，以地面拼装、分单元整体提升的思路进行吊装，总体按照由内向外的顺序分段完成整个钢桁架的吊装作业和与建筑主体的连接固定作业，以解决空间限制区内的钢桁架的吊装作业不方便的问题，提高吊装效率和钢桁架的稳定性。
9.可选的，所述步骤s5中，将所述第五桁架单元第一段吊装就位后，第五桁架单元第一段的一端用卡板与建筑梁托临时支撑固定，另一端落在支撑架顶部的胎架上，管口下方使用垫块和顶升装置临时支顶。
10.通过采用上述设计方案，使第五桁架单元的第一段即起始段的吊装作业的完成质量更好，结构更稳定。
11.可选的，步骤s2中所述的拼装装置包括多组放置在底面上的移动底座、两个相互平行且底端均滑动连接在移动底座上的侧支撑框、垂直连接在其中一个移动底座顶端的套管、垂直连接在另一个移动底座上的插杆和沿径向插设在套管上的限位杆。
12.通过采用上述技术方案，移动底座能便于工作人员移动和调整整个拼装装置，侧支撑框能在移动底座上滑移，使插杆从插管中分离，当钢结构拼装完成后，能直接吊装拼装完成的钢结构，吊装更方便快捷，提高施工效率。
13.可选的，每相邻两组所述移动底座上的侧支撑框之间均设有铰接连杆。
14.通过采用上述技术方案，铰接连杆能将整个拼装装置连成一体，避免钢结构在组成过程中发生偏移，进而对后续的吊装和拼装作业造成影响。
15.可选的，步骤s3中所述的提升装置包括两组相对设置在建筑梁托上的提升支架、安装在提升支架上的电动葫芦和设在提升支架上的水平检测支架。
16.通过采用上述技术方案，提升支架为整个吊装提供受力基础，电动葫芦提供吊装的动力，当钢结构被吊装就位后，使用水平检测支架进行复测校验，以使吊装后续的安装稳定性更好。
17.可选的，所述提升支架的底部设有固定罩体，所述固定罩体安装在建筑梁托上。
18.通过采用上述技术方案，固定罩体的设置，使提升支架无需再焊接到建筑梁托上，使整个提升装置的安装更方便快捷，便于提升装置的拆装，进而使提升装置更换吊装位置时更方便，从而提高整个吊装的效率。
19.可选的，所述提升装置还包括一端安装在建筑梁托上的壁挂式支架、两根与壁挂式支架转动连接的限位杆和安装在限位杆上的限位辊。
20.通过采用上述技术方案，在钢桁架的吊装作业过程中，不易发生吊绳晃动，使吊装
过程更稳定，安全性更高，进而提高吊装效率。
21.可选的，所述壁挂式支架上设有一端与限位杆连接的扭簧。
22.通过采用上述技术方案，扭簧能使限位杆上的限位辊对吊绳的挤压力更大，还能利用扭簧发生形变后发生复位，避免限位杆在惯性作用下转动角度过大，为后续的限位杆复位过程造成影响。
23.可选的，所述限位辊的数量为多个。
24.通过采用上述技术方案，限位辊的数量设置了多个，使吊绳上受到的支撑受力点更多，使吊绳在吊装过程中更不易发生晃动，进一步提高安装效率。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.本技术中以地面拼装、分单元整体提升的思路进行吊装，总体按照由内向外的顺序分段完成整个钢桁架的吊装作业和与建筑主体的连接固定作业，以解决空间限制区内的钢桁架的吊装作业不方便的问题，提高吊装效率和钢桁架的稳定性；2.本技术中的移动底座能便于工作人员移动和调整整个拼装装置，侧支撑框能在移动底座上滑移，使插杆从插管中分离，当钢结构拼装完成后，能直接吊装拼装完成的钢结构，吊装更方便快捷，提高施工效率；3.本技术中的提升支架为整个吊装提供受力基础，电动葫芦提供吊装的动力，当钢结构被吊装就位后，使用水平检测支架进行复测校验，以使吊装后续的安装稳定性更好。
附图说明
26.图1是本技术实施例公开的一种空间限制区钢桁架的整体结构示意图。
27.图2旨在展示本技术实施例公开的一种空间限制区钢桁架中的第七桁架单元和第五桁架单元的结构。
28.图3 是本技术实施例公开的一种空间限制区钢桁架的吊装方法的步骤框图。
29.图4是本技术实施例公开的拼装装置和提升装置的使用状态下的结构示意图。
30.图5是图4中a部分的局部放大图。
31.图6是图4中b部分的局部放大图。
32.附图标记说明：100、第一桁架单元；200、第二桁架单元；300、第三桁架单元；400、第四桁架单元；500、第五桁架单元；600、第六桁架单元；700、第七桁架单元；800、第八桁架单元；1、拼装装置；2、提升装置；11、移动底座；12、侧支撑框；13、套管；14、插杆；15、限位杆；16、铰接连杆；21、提升支架；211、固定罩体；22、电动葫芦；23、水平检测支架；24、壁挂式支架；25、限位杆；251、扭簧；26、限位辊。
具体实施方式
33.以下结合附图1-6对本技术作进一步详细说明。
34.本技术实施例公开一种空间限制区钢桁架。参照图1，该钢桁架包括第一桁架单元100、第二桁架单元200、第三桁架单元300、第四桁架单元400、第五桁架单元500、第六桁架单元600、第七桁架单元700和第八桁架单元800。其中，第一桁架单元100、第二桁架单元200、第三桁架单元300、第四桁架单元400、第五桁架单元500和第六桁架单元600沿从内往外的方向分布。第一桁架单元100、第二桁架单元200、第三桁架单元300、第四桁架单元400、
第五桁架单元500、第六桁架单元600、第七桁架单元700和第八桁架单元800均与建筑主体上的预留建筑梁托焊接并组成整个钢桁架，且钢桁架结构之间通过横钢梁固定连接成一个整体。
35.具体的，在本技术实施例中，第一桁架单元100由上框架、下框架和立柱组成，立柱用于连接上框架和下框架。且上框架、下框架的端部均通过焊接的方式固定连接在建筑上提前预留好的建筑梁托上。
36.第二桁架单元200包括两端均与建筑梁托焊接的上框架和下框架，上框架和下框架之间通过立柱固定连接，第二桁架单元200与第一桁架单元100之间通过钢梁固定连成一体。
37.第三桁架单元300同样由两端与建筑梁托焊接的上框架和下框架组成，上框架和下框架之间通过多根立柱固定连接，第三桁架单元300和第二桁架单元200之间通过水平设置的钢梁固定连成一体。
38.第四桁架单元400包括两端与建筑梁托焊接的上框架和下框架，上框架和下框架之间通过立柱固定连接，第四桁架单元400与第三桁架单元300之间通过钢梁连成一体。
39.参照图1和图2，第五桁架单元500的长度比第四桁架单元400长，第五桁架单元500包括第一下弦钢梁体、第一主钢梁体、第一腹杆、第一上弦钢梁体和第一建筑连接钢梁。其中，第一下弦钢梁体和第一上弦钢梁体相互平行，且二者的其中一端均与建筑梁托焊接固定，第一主钢梁体与第四桁架单元400固定连接，使第五桁架单元500与第四桁架单元400连成一体。第一建筑连接钢梁分为第一层钢梁和第一顶部钢梁，用于连接建筑部分。第一腹杆的两端分别与上弦钢梁体和下弦钢梁体固定连接，以增加第五桁架单元500的结构强度。
40.第六桁架单元600的长度与第五桁架单元500相同，第六桁架单元600由第二下弦钢梁体、第二主钢梁体、第二腹杆、第二上弦钢梁体和第二建筑连接钢梁组成。其中，第二下弦钢梁体和第二上弦钢梁体相互平行，且二者的其中一端均与建筑梁托焊接固定，第二主钢梁体与第五桁架单元500固定连接，使第六桁架单元600与第五桁架单元500连成一体。第二建筑连接钢梁分为第二层钢梁和第二顶部钢梁，用于连接建筑部分。第二腹杆的两端分别与上弦钢梁体和下弦钢梁体固定连接，以增加第六桁架单元600的结构强度。
41.第七桁架单元700的两端分别与建筑梁托和第五桁架单元500的第三段固定连接，连接方式可以是焊接或高强度螺栓连接的方式固定连接。
42.第八桁架单元800的两端分别与建筑梁托和第五桁架单元500的第三段固定连接，连接方式可以是焊接或高强度螺栓连接的方式固定连接。第八桁架单元800与第七桁架单元700之间通过水平设置的钢梁固定连接成一个整体。
43.本技术实施例还公开了一种空间限制区钢桁架吊装方法，用于吊装上述实施例中公开的一种空间限制区钢桁架，参照图3，其包括如下步骤：步骤s1：前期准备，清理桁架结构在主楼上的预留梁托并进行复测，准备进行钢桁架结构的安装；主楼钢骨柱施工完毕后，首先，将桁架结构在主楼钢骨上的预埋的建筑梁托清理完，再对预埋的建筑梁托进行复测，并进行放线。然后根据钢柱的底标高调整好螺杆上的螺帽，做好吊装准备工作。
44.步骤s2：使用拼装装置1进行第一桁架单元100、第二桁架单元200、第三桁架单元
300和第四桁架单元400的进行拼装；步骤s3：用提升装置2将拼装完成的第一桁架单元100、第二桁架单元200、第三桁架单元300和第四桁架单元400进行吊装，然后焊接横钢梁。
45.步骤s2和步骤s3同时进行作业，首先，在建筑侧面安装提升装置2，在地面安装拼装装置1，然后进行第四桁架单元400的拼装和吊装作业，使用拼装装置1将第四桁架单元400的第一部分拼装好，然后使用提升装置2将第四桁架单元400的第一部分提升就位，提升到安装位置后，保持在安装高度不松吊钩，然后测校无误后与建筑梁托焊接固定，然后继续拼装和吊装完成第四桁架单元的其余部分结构，再用倒链逐根吊装立柱，在高空完成第四桁架单元400的整体结构的拼装，然后利用塔吊和提升装置2完成第四桁架单元400在15.05米标高处的箱形钢梁的安装。然后按照上述第四桁架单元400的吊装方法，总体按照从内外到外的顺序依次完成第三桁架单元300、第二桁架单元200和第一桁架单元100的吊装作业，并安装先主梁、后次梁、由下往上的顺序，使用塔吊吊装四层钢梁。
46.步骤s4：吊装钢管柱，并根据第五桁架单元500和第六桁架单元600的安装方案搭设多处支撑架，并做好后续吊装准备；首先，将钢管柱吊装到位，然后根据第五桁架单元500和第六桁架单元600的吊装方案搭设七个支撑架，350吨汽车吊进场准备吊装作业。
47.步骤s5：将第五桁架单元500进行分段吊装，并将第五桁架单元500用横钢梁连接，形成一体的结构体系；在本技术可能的实施方式中，在步骤s5中，将所述第五桁架单元500第一段吊装就位后，第五桁架单元500第一段的一端用卡板与建筑梁托临时支撑固定，另一端落在支撑架顶部的胎架上，管口下方使用垫块和顶升装置临时支顶，该垫块可以是垫铁，顶升装置可采用千斤顶。然后使用塔吊和350吨汽车吊吊装第五桁架单元500的其他部分，并使用水平方向设置的钢梁与第四桁架单元400连成一体。
48.步骤s6：吊装第七桁架单元700并将第七桁架单元700与第五桁架单元500固定连接；使用350吨汽车吊吊装第七桁架单元700，使第七桁架单元700的两端分别与建筑梁托和第五桁架单元500固定连接。然后吊装水平方向的钢梁使建筑主体、第四桁架单元400、第五桁架单元和第七桁架单元700连成一体。
49.步骤s7：吊装第八桁架单元800并将第八桁架单元800与第五桁架单元500固定连接，使用钢梁将第五桁架单元500、第七桁架单元700和第八桁架单元800固定连接形成一体的结构体系；按照步骤s6中第七桁架单元700的吊装方法将第八桁架单元800吊装完成，然后使用水平设置的钢梁将建筑主体、第七桁架单元700、第八桁架单元800和第五桁架单元500连成一体。
50.步骤s8：将第六桁架单元600进行分段吊装，并将第六桁架单元600与建筑梁托固定连接，然后将第六桁架单元600与第五桁架单元500固定连接形成一体的结构体系；可采用第二台汽车吊和塔吊按照第五桁架单元500的吊装方法，进行第六桁架单元600的吊装作业，然后使用水平方向的钢梁将第五桁架单元500、建筑主体和第六桁架单元600连成一体。然后继续向悬挑端进行吊装，使第六桁架单元600在21.3米以下的结构吊
装完成，再继续进行第六桁架单元600的21.3米以上的结构进行吊装，并使用钢梁将第四桁架单元400、建筑主体和第六桁架单元600连接形成一体的结构体系，最后一次向悬挑端扩展吊装作业。
51.步骤s9：将第六桁架单元600与第四桁架单元400之间通过钢梁连接固定，并进行横向拓展吊装钢梁，直至完成整个钢桁架的吊装，然后进行分步卸载，拆除支撑架。
52.为实现上述吊装方法，本技术实施例还公开了一种用于实现步骤2中的拼装作业的拼装装置1，参照图4和图5，其包括移动底座11、侧支撑框12、套管13、插杆14和限位杆15。具体的，移动底座11为矩形框体结构，框体底部安装有4个刹车脚轮，便于移动底座11的移动。侧支撑框12的底部滑动连接在移动底座11上，在移动底座11的上表面上开设有滑槽，该滑槽可以是t型槽，侧支撑框12的支腿上设有滑块，该滑块可以是t型滑块，使侧支撑框12在移动底座11上相向滑移。套管13可采用矩形管体，套管13的一端垂直焊接在其中一个侧支撑框12的顶部，插杆14垂直焊接在另外一个侧支撑框12的顶部，当两个侧支撑框12在移动底座11上滑移时，能实现插杆14插入套管13或从套管13中拔出的动作。限位杆15可采用插销，限位杆15的一端依次穿过套管13后沿径向插入插杆14中，对插杆14进行限位。
53.在本技术可能的实施方式中，为使整个拼装装置1的整体结构稳定性更高，在每两组相邻的移动底座11上的侧支撑框12之间均设有铰接连杆16，且通过铰接连杆16之间的相互转动，以调整每两组相邻的移动底座11之间的间距。
54.为实现上述吊装方法，本技术实施例还公开了一种用于实现步骤3中的吊装作业的提升装置2，参照图4和图6，其包括两组相对设置在建筑梁托上的提升支架21、安装在提升支架21上的电动葫芦22和设置在提升支架21上的水平检测支架23。
55.具体的，提升支架21的数量为两组，且相对安装在同一高度上的建筑梁托上，提升支架21的底部焊接有固定罩体211的顶面上，固定罩体211的底面为开口端，固定罩体211的侧面通过螺栓连接的方式固定安装在建筑梁托上。电动葫芦22可采用螺栓固定安装在提升支架21的顶部，水平检测支架23由一端与提升支架21铰接的t型杆和安装在t型杆底部的水平泡组成，用于吊装复测校准作业。
56.进一步的，为使吊装过程更稳定，不易发生晃动的情况。提升装置2还包括一端安装在建筑梁托上的壁挂式支架24，壁挂式支架24由与建筑主体螺栓连接的横杆和两个垂直连接在横杆上的纵杆组成，壁挂式支架24的横杆上焊接有安装板，安装板与建筑主体的连接方式可采用螺栓连接，在壁挂式支架24的两个纵杆上远离横杆的一端转动连接有限位杆25，限位杆25上远离纵杆的方向安装有限位辊26，当电动葫芦22的吊绳从两个限位杆25上的限位辊26穿过，限位辊26能防止吊绳发生晃动，随着电动葫芦22的作业，使吊绳不断提升，当钢结构碰到限位辊26后，钢结构使两个限位杆25上的限位辊26向两侧分开，当钢结构与限位辊26脱离后，在重力作用下，限位杆25发生转动回到原位，并使两个限位辊26再次抵接形成仅供吊绳穿过的空间。
57.进一步的，为增加限位辊26对吊绳的挤压力，使吊绳更稳定，不易发生晃动，在壁挂式支架24上安装有扭簧241，扭簧241的两端分别与限位杆25和壁挂式支架24的纵杆连接固定。当在钢结构在被吊升后挤开两个限位辊26并使限位杆25转动时，扭簧241会发生弹性形变，使吊绳在被移动过程中受到的挤压力更大，还能避免吊装过程中发生晃动，影响吊装，还能防止限位杆25因惯性向外侧转动后，不能在重力作用下发生复位。
58.在本技术可能的实施方式中，限位杆25的数量也可以是多个，进一步的对电动葫芦22的吊绳进行限位，减小吊装过程中吊绳产生的晃动幅度。
59.另外，为使吊绳在移动过程中受力点更多，在本技术可能的实施方式中，限位辊26的数量可以是多个。当然，限位辊26的直径可以不同，以获得对吊绳更好的限制效果。
60.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。