一种悬挑结构有支撑悬伸推进施工方法与流程

本发明涉及建筑施工领域，具体涉及一种悬挑结构有支撑悬伸推进施工方法。

背景技术：

随着大悬挑结构施工工艺的日益成熟，施工方法的选择成为制约大悬挑结构施工工期和成本的重要因素。大悬挑施工技术作为决定大型悬挑结构施工质量和安全的重要技术，对其研究和创新是建筑施工发展的必然要求。目前，大悬挑结构施工主要为下方搭设支撑架进行安装，此种方法存在施工工期长，措施材料使用量大，对下部混凝土结构影响大等诸多问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种悬挑结构有支撑悬伸推进施工方法。

本发明采用的技术方案为：一种悬挑结构有支撑悬伸推进施工方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、施工方案的优化及设计：

(1)、确定悬挑结构的分段方案；

(2)、建模并受力分析计算，优选施工方案；

(3)、设计预变形方案并评估可行性；

(4)、分析悬挑结构的施工对其下方的混凝土楼板的影响，设计加固方案；

(5)、设计悬挑结构的临时支撑；

步骤二、施工准备：各吊装机械设备及悬挑结构的各组件就位待装。

步骤三、根据施工方案，分段安装悬挑结构；

步骤四、临时支撑同步分级卸载；

步骤五、质量验收。

按上述方案，在步骤三中，所述悬挑结构包括若干依次相连的推进单元；所述悬挑结构的安装方法为：首先搭设第一推进单元的临时支撑，在该临时支撑上安装第一推进单元；在搭设第二推进单位的临时支撑，再在该临时支撑上安装第二推进单元，后续推进单元同理安装。

按上述方案，在步骤一(2)中，根据悬挑结构设计若干施工方案并分别建立有限元模型，分析各施工方案对各结构变形及内力的影响，结合各施工方案优缺点，最后确定施工方案。

按上述方案，在步骤一(3)中，利用优选施工方案的有限元模型，结合悬挑结构的分段方案及预变形方案，选取结构起拱点，计算各工况下各起拱点处的变形预调值；通过调节焊缝间隙实现预起拱的架设，放样评估起拱对焊缝的影响程度，确定起拱调节焊缝间隙实现起拱值方法的可行性。

按上述方案，在步骤一(4)中，建立有限元模型，分析施工与设计状态不一致所导致的混凝土楼板内力情况，并设计悬挑结构下方混凝土楼板的加固方案。

按上述方案，在步骤一(5)中，根据有限元软件模拟的各工况并计算分析，提取各支撑胎架顶部轴力值，结合支撑胎架高度设计临时支撑。

按上述方案，建立有限元模型，计算悬挑结构的安装预调值；选取预调值控制点作为变形和应力监测点，并悬挑结构安装时在该控制点处安装应力应变监测装置，实时监控悬挑结构安装过程中该控制点处的应力变化，对比监测数据及有限元计算结果。

本发明的有益效果为：

1、本发明采用有限元软件对比分析推进单元不同划分大小预调值计算结果，确定指导现场施工用的结构预调值。

2、本发明采用施工顺序相关性控制技术，确定计算用施工步，使计算结果实用。

3、本发明采用临时支撑顶部水平力消除装置，消除了水平力，提高了临时支撑稳定承载能力，从而降低了临时支撑的材料用量。

4、本发明采用同步分级卸载施工技术，用来完成大悬挑斜切面位置临时支撑卸载。

5、本发明采用变形和应力监测技术，对关键构件上设置的应力应变和变形监控点进行实时监测，保证施工质量和安全。

附图说明

图1为本实施例中悬挑结构角部预变形起拱点分布示意图。

图2为本实施例调节焊缝间隙实现预调值放样示意图。

图3为本实施例中悬挑结构的施工图(一)。

图4为本实施例中悬挑结构的施工图(二)。

图5为本实施例中悬挑结构的施工图(三)。

图6为本实施例中悬挑结构的施工图(四)。

图7为本实施例中悬挑结构的施工图(五)。

图8为本实施例中悬挑结构的施工图(六)。

图9为本实施例中悬挑结构的施工图(七)。

图10为本实施例中悬挑结构的施工图(八)。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。

本发明所述推进方法主要用于复杂空间内的悬挑结构施工。一种悬挑结构有支撑悬伸推进施工方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、设计施工方案：

1、确定悬挑结构的分段方案：根据施工现场情况确定吊装机械设备选型、数量和悬挑结构的分段方案；钢结构深化设计；构件加工制作、运输等；

2、建模受力分析，确定施工方案：根据悬挑结构设计若干施工方案并分别建立有限元模型，分析各施工方案对各结构变形及内力的影响，结合各施工方案优缺点，确定最优施工方案；

3、设计预变形方案：利用优选施工方案的有限元模型，结合悬挑结构的分段方案及预变形方案，选取结构起拱点，计算各工况下各起拱点处的变形预调值；通过调节焊缝间隙实现预起拱的架设，放样评估起拱对焊缝的影响程度，确定起拱调节焊缝间隙实现起拱值方法的可行性；本实施例中悬挑结构角部预变形起拱点分布示意图如图1所示，调节焊缝间隙实现预调值放样示意图如图2所示；

4、分析悬挑结构的施工对其下方的混凝土楼板的影响，设计加固方案：考虑中震作用下混凝土结构承载能力状况，分析施工与设计状态不一致所导致的混凝土楼板内力情况，并设计悬挑结构下方混凝土楼板的加固方案；

5、设计悬挑结构的临时支撑：根据有限元软件模拟的各工况并计算分析，提取各支撑胎架顶部轴力值，结合支撑胎架高度设计临时支撑，并按支撑胎架受力情况设计支撑胎架预埋件，确定支撑顶部千斤顶数量及其他细部构造。

步骤二、施工准备；各吊装机械设备及悬挑结构的各组件就位待装。

步骤三、安装悬挑结构，本实施例中所述悬挑结构包括若干依次首尾相连的推进单元，每个推进单元包括下弦、下三角结构和上三角结构：

1、搭设悬挑结构第一推进单元的临时支撑：如图3所示，沿悬挑结构的施工方向，在悬挑结构下方的混凝土楼板上等间距布置若干中轴线，在中轴线m12～m15处处搭设第一推进单元的支撑胎架，支撑胎架的高度依次等距离递增；

2、在支撑胎架上安装悬挑结构第一推进单元的下弦：如图4所示，第一推进单元的下弦倾斜布置且自中轴线m11跨至中轴线m15；

3、安装悬挑结构第一推进单元的下三角结构，如图5所示；

4、安装悬挑结构第一推进单元的上三角结构，如图6所示；

5、沿中轴线依次搭设第二推进单元的临时支撑(此时第一推进单元的临时支撑不拆除)：如图7所示，在中轴线m16～m18处各设一个支撑胎架，且这三个支撑胎架的高度等距离递增；

6、安装第二推进单元的下三角结构；如图8所示；

7、安装第二推进单元的上三角结构；如图9所示；

8、以相同的方法依次安装悬挑结构的剩余推进单元，如图10所示，最后安装内部对应推进单元的斜面钢梁、吊柱、楼层钢梁和角部桁架。

优选地，通过有限元软件反复迭代，计算出悬挑结构的安装预调值；选取预调值控制点作为变形和应力监测点，并悬挑结构安装时在该控制点处安装应力应变监测装置，实时监控悬挑结构安装过程中该控制点处的应力变化，对比监测数据及有限元计算结果，确保结构安装过程安全。本实施例中，如图10所示的悬挑结构，该结构的所有杆件节点汇交处设置预调值控制点，预调值控制点处安装应力应变监测装置，如粘贴应变片及反光贴片。

步骤四、临时支撑同步分级卸载：通过调节临时支撑顶部的千斤顶，实现临时支撑同步分级卸载，通过midasgen受力软件对桁架竖向位移的分析来控制卸载千斤顶的卸载行程，以保证同一卸载区域内的桁架实现同步卸载。由于不同卸载区域间连续，因此每一区域卸载须在相邻区域卸载一次以后方能完成，即每一区域卸载须经两次卸载累计后方能完成。

步骤五、质量验收：严格按照验收要求进行质量验收。

最后应说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。