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一种钢桁架连廊及其安装施工方法

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


一种钢桁架连廊及其安装施工方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域,尤其涉及一种钢桁架连廊及其安装施工方法。

背景技术

根据《民用建筑设计统一标准》GB50352-2019规定,地上建筑高度大于100m的建筑物为超高层建筑;在进行具有多栋塔楼的超高层建筑的施工过程中,为方便塔楼之间联系,提高超高层建筑施工的美观性,通常会采用连廊结构将相邻的两栋塔楼连接,连廊的主体结构因具有良好的采光效果和广阔的视野而可以用作观光走廊,另一方面,连廊还可以使建筑外观上更具特色,并能营造出一种更加和谐的建筑氛围。

对于超大跨度的重型钢桁架连廊,其跨度大、重量重、提升的高度高(连廊跨度不小于40m,重量不小于800t,提升高度不小于70m),在高空提升过程中,钢桁架连廊在自身重力作用下容易变形,风荷载会随着提升高度的增加而增大,钢桁架连廊提升过程中会出现偏移现象,进一步加深钢桁架连廊变形,影响钢桁架连廊的提升稳定性和安全性,影响钢桁架连廊与核心筒的对接、合拢过程;而且,由于钢桁架连廊的自身重量重、跨度大、宽度宽(宽度不小于20m),如果采用先将其拼装成整体结构、再转运至施工现场提升的方法,存在转运、提升困难问题,在塔楼底部已经施工完成钢连廊的情况下,无法将钢桁架连廊安全、稳定地提升至预设安装位置。

因此,如何设计钢桁架连廊的结构,防止钢桁架连廊在拼装、吊装和安装过程中变形,保证钢桁架连廊安全、可靠地安装至预设位置,是钢桁架连廊结构设计和施工中重点考虑的问题。

发明内容

本发明的目的之一至少在于,针对如何克服上述现有技术存在的问题,提供一种钢桁架连廊及其安装施工方法,能够有效防止钢桁架连廊在拼装、吊装和安装过程中变形,保证钢桁架连廊的施工质量。

为了实现上述目的,本发明采用的技术方案包括以下各方面。

一种钢桁架连廊,包括:上弦梁和下弦梁,上弦梁和下弦梁之间通过多个腹杆组连接;所述上弦梁包括两个相互平行的第一节点组,每个第一节点组包括多个均匀布置的第一节点,相邻两个第一节点之间设置有上弦杆,所述上弦杆的两端分别与第一节点连接;所述上弦梁长度方向上均匀设置有多根第一横梁,多根第一横梁之间相互平行,所述第一横梁与第一节点连接,所述第一横梁还与上弦杆连接。

所述下弦梁包括两个相互平行的第二节点组,每个第二节点组包括多个均匀布置的第二节点,相邻两个第二节点之间设置有下弦杆,所述下弦杆的两端分别与第二节点连接,所述下弦杆还分别设置在左右两侧的两个第二节点上;所述下弦梁长度方向上均匀设置有多根第二横梁,多根所述第二横梁之间相互平行,所述第二横梁与第二节点连接,所述第二横梁还与下弦杆连接。

所述上弦杆和下弦杆相互平行,所述上弦杆和下弦杆处于同一平面内,所述第一节点和第二节点交错设置;每个所述腹杆组包括两根腹杆,两根所述腹杆呈三角形设置;每个所述腹杆组中,两根腹杆的顶部分别与同一个第一节点的两个支腿连接,两根腹杆的底部分别与相邻的两个第二节点的支腿连接。

优选的,相邻的两根所述第一横梁之间设置有与第一横梁相互平行的第一次梁,所述第一次梁的两端分别与上弦杆连接;所述第一横梁和第一次梁之间还设置有多根与第一横梁和第一次梁相互垂直的纵梁,所述纵梁设置在上弦梁的中部位置,所述纵梁的一端与第一横梁连接、另一端与第一次梁连接。

优选的,两个所述第一节点组之间设置有多组第一水平支撑,多组所述第一水平支撑沿上弦梁长度方向设置,所述第一水平支撑包括两根交叉设置的第一支撑杆,每根所述第一支撑杆的两端分别连接在第一节点位置处。

两个所述第二节点组之间设置有多组第二水平支撑,多组所述第二水平支撑沿下弦梁长度方向设置,所述第二水平支撑包括两根交叉设置的第二支撑杆,每根所述第二支撑杆的两端分别连接在第二节点位置处。

优选的,所述上弦梁的两侧分别设置有多根第一悬挑梁,所述第一悬挑梁与上弦杆相互垂直,多根所述第一悬挑梁沿上弦梁长度方向均匀设置,所述第一悬挑梁分别与第一横梁、第一次梁处于同一直线上;所述第一悬挑梁的第一端分别与第一节点或上弦杆连接;相邻两根所述第一悬挑梁之间还设置有第一连梁,所述第一连梁与上弦杆相互平行,所述第一连梁的两端分别与第一悬挑梁的第二端连接。

所述下弦梁的两侧还分别设置有多根第二悬挑梁,所述第二悬挑梁与下弦杆相互垂直,多根所述第二悬挑梁沿下弦梁长度方向均匀设置,所述第二悬挑梁与第二横梁处于同一直线上;所述第二悬挑梁的第一端分别与第二节点或下弦杆连接;相邻两根所述第二悬挑梁之间还设置有第二连梁,所述第二连梁与下弦杆相互平行,所述第二连梁的两端分别与第二悬挑梁的第二端连接;所述第二悬挑梁的第二端还同轴设置有第二外伸梁。

优选的,两根所述腹杆之间设置有第三支撑杆,所述第三支撑杆的两端分别与两根腹杆连接,所述第三支撑杆与下弦杆相互平行,所述第三支撑杆设置在腹杆的中部或中部偏上位置。

所述上弦杆两侧的腹杆组中,左右两侧的腹杆底部处于悬空状态,所述下弦杆左右两端还分别设置有与下弦杆相互垂直的竖向撑杆,所述竖向撑杆的底部与下弦杆刚接或可拆卸连接,所述竖向撑杆的顶部与腹杆刚接或可拆卸连接。

优选的,两根所述腹杆之间的夹角为45~60度。

一种钢桁架连廊的安装施工方法,包括以下步骤:

步骤一、确定钢桁架连廊的投影面;将胎架支撑位置的定位点放样到已安装连廊顶部的楼板上,胎架设置在钢桁架连廊投影面的正下方;

步骤二、将两组胎架分别对应设置在已安装连廊顶部南北两侧的钢梁位置处,根据胎架支撑位置的定位点放置胎架;

步骤三、在胎架顶部拼装下弦梁;拼装完成后,在下弦梁的预设位置处分别设置位移监测点和应力监测点,对下弦梁进行第一次位移监测和应力监测;

步骤四、在下弦梁上安装腹杆组;

步骤五、在腹杆组顶部拼装上弦梁;拼装完成后,在腹杆组的预设位置处设置应力监测点,在上弦梁的预设位置处分别设置位移监测点和应力监测点,对下弦梁进行第二次位移、应力监测,对腹杆组进行第一次应力监测,对上弦梁进行第一次位移、应力监测;将监测结果与步骤三中的监测结果进行分析,根据分析结果调整施工方案;

步骤六、在下弦梁两侧安装第二悬挑梁,然后在第二悬挑梁上铺设楼承板;第二悬挑梁和楼承板安装完成后,对下弦梁进行第三次位移、应力监测,对腹杆组进行第二次应力监测,对上弦梁进行第二次位移、应力监测,将监测结果与步骤五中的的监测结果进行分析,根据分析结果调整施工方案;

步骤七、在上弦梁两侧安装第一悬挑梁,然后在第一悬挑梁上铺设楼承板;第一悬挑梁和楼承板安装完成后,对下弦梁进行第四次位移、应力监测,对腹杆组进行第三次应力监测,对上弦梁进行第三次位移、应力监测,将监测结果与步骤六中的的监测结果进行分析,根据分析结果调整施工方案。

优选地,所述胎架包括两根相互平行的立柱,每根立柱的顶部设置有与立柱相互垂直的第一支撑梁,所述立柱处于第一支撑梁的中部位置,所述第一支撑梁之间相互平行,两根所述第一支撑梁之间设置有两根或更多根第二支撑梁,所述第二支撑梁之间相互平行,所述第二支撑梁与第一支撑梁相互垂直,所述第二支撑梁的两端分别与第一支撑梁连接。

优选地,所述步骤三在拼装下弦梁时,先拼装第二节点和下弦杆,然后再拼装第二横梁的第二水平支撑杆;拼装第二节点和下弦杆时,采用钢桁架连廊南北两侧的汽车吊将第二节点吊装至胎架上,确定好第二节点的坐标位置后,将下弦杆吊装至两个第二节点之间进行安装;

所述第二节点和下弦杆的拼装顺序为:将第二节点二和第二节点三分别吊装至中部的胎架上,然后将下弦杆三吊装至第二节点二和第二节点三之间,使下弦杆三分别与第二节点二、第二节点三连接;将第二节点一吊装至第二节点二左侧的胎架上,然后分别将下弦杆一和下弦杆二吊装至第二节点一的左右两侧,使下弦杆一与第二节点一连接,下弦杆二分别与第二节点一、第二节点二连接;将第二节点四吊装至第二节点三右侧的胎架上,然后分别将下弦杆四和下弦杆五吊装至第二节点四的左右两侧,使下弦杆四分别与第二节点三、第二节点四连接,下弦杆五与第二节点四连接。

优选地,所述步骤四中在下弦梁上安装腹杆组过程包括:将腹杆组进行编号,从左至右依次为第一腹杆组、第二腹杆组、第三腹杆组、第四腹杆组和第五腹杆组;在下弦杆左右两侧分别设置与下弦杆相互垂直的竖向撑杆,竖向撑杆与下弦杆可拆卸连接;对于第二至第四腹杆组,将两个腹杆通过第三支撑杆连接形成整体结构后,分别将第二至第四腹杆组吊装至对应的位置处进行安装;对于第一腹杆组和第五腹杆组,将两根腹杆分别吊装至预设安装位置后,使一根腹杆的底部与对应的第二节点连接,另一根腹杆的底部与靠近第二节点的竖向支撑连接,然后在两根腹杆之间连接第三支撑杆,或者先将两根腹杆和第三支撑杆拼装成整体结构后,再吊装至预设位置安装。

综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明至少具有以下有益效果:

本发明的钢桁架连廊包括上弦梁、下弦梁和腹杆组,上弦梁和下弦梁通过腹杆组连接,其结构稳定,不易变形,能够保证钢桁架连廊的施工质量。

在钢桁架连廊的安装施工中,分别在下弦梁拼装完成后、上弦梁拼装完成后、下弦梁两侧的第一悬挑梁及楼承板拼装完成后、上弦梁两侧的第二悬挑梁及楼承板拼装完成后进行位移和应力监测,在钢桁架连廊拼装过程中,能够根据监测结果及时调整施工方案,从而保证钢桁架连廊的拼装施工质量。

附图说明

图1是本发明示例性实施例的钢桁架连廊的上弦梁结构示意图。

图2是本发明示例性实施例的钢桁架连廊的下弦梁结构示意图。

图3是本发明示例性实施例的钢桁架连廊的侧视图。

图4是本发明示例性实施例的胎架在已安装连廊的顶部楼板上的布置示意图。

图5是本发明示例性实施例的胎架结构正视图。

图6是本发明示例性实施例的胎架结构左视图。

图7是本发明示例性实施例的胎架结构俯视图。

图8是本发明示例性实施例的钢桁架连廊的应力监测点位布置示意图。

图9是本发明示例性实施例的钢桁架连廊的安装施工流程图。

图中标识:1-上弦杆,2-第一节点,3-第一横梁,4-第一次梁,5-纵梁,6-第一水平支撑,7-下弦杆,8-第二节点,9-第二横梁,10-第二水平支撑,11-腹杆,12-第三支撑杆,13-竖向撑杆,14-胎架,140-立柱,141-第一支撑梁,142-第二支撑梁,15-第一悬挑梁,16-第一连梁,17-第二悬挑梁,18-第二外伸梁,19-第二连梁。

具体实施方式

下面结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明,以使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

参考图1~图3,本发明示例性实施例的钢桁架连廊包括相互平行的上弦梁和下弦梁,上弦梁和下弦梁之间通过多个腹杆组连接;上弦梁包括两个相互平行的第一节点组,每个第一节点组包括多个均匀布置的第一节点2,相邻两个第一节点2之间设置有上弦杆1,上弦杆1的两端分别与第一节点2连接;上弦梁长度方向上均匀设置有多根第一横梁3,多根第一横梁3之间相互平行,第一横梁3两端分别与相对的第一节点2刚接,第一横梁3两端还分别与相对的上弦杆1刚接。

相邻的两根第一横梁3之间设置有与第一横梁3相互平行的第一次梁4,第一次梁4的两端分别与相对的两根上弦杆1连接。第一横梁3和第一次梁4之间还设置有多根与第一横梁3和第一次梁4相互垂直的纵梁5,纵梁5设置在上弦梁的中部位置,纵梁5的一端与第一横梁3连接、另一端与第一次梁4连接,纵梁5还可以悬挑出上弦梁两端的第一横梁3。两个第一节点组之间还设置有多组第一水平支撑6,多组第一水平支撑6沿上弦梁长度方向设置,第一水平支撑6包括两根交叉设置的第一支撑杆,每根第一支撑杆的两端分别连接在第一节点2位置处。纵梁5和第一水平支撑6用于提高上弦梁的结构强度,提高上弦梁的承载能力,当在钢桁架连廊上安装框架时,可有效防止钢桁架连廊变形。

上弦梁的前后两侧(图1上下方向)还分别设置有多根第一悬挑梁15,第一悬挑梁15与上弦杆1相互垂直,多根第一悬挑梁15沿上弦梁长度方向均匀设置,第一悬挑梁15分别与第一横梁3、第一次梁4同轴;第一悬挑梁15的第一端分别与第一节点2或上弦杆1连接,当第一悬挑梁15与第一横梁3同轴时,第一悬挑梁15的第一端与第一节点2或上弦杆1刚接(第一悬挑梁15的腹板与第一节点或上弦杆采用高强度螺栓连接,翼缘板与第一节点或上弦杆焊接),当第一悬挑梁15与第一次梁4同轴时,第一悬挑梁15的第一端与上弦杆1铰接(采用高强度螺栓连接)。相邻两根第一悬挑梁15之间还设置有第一连梁16,第一连梁16与上弦杆1相互平行,第一连梁16的两端分别与第一悬挑梁15的第二端连接。

第一支撑杆采用钢管,上弦杆1、第一节点2采用箱型钢或H型钢,第一横梁3采用箱型钢或H型钢,第一次梁4采用箱型钢或H型钢,纵梁5 采用箱型钢或H型钢,第一悬挑梁15和第一连梁16采用H型钢。上弦杆1与第一横梁3刚接,上弦杆1与第一次梁4铰接,第一支撑杆与上弦杆1或第一节点2铰接。

参考图2,下弦梁包括两个相互平行的第二节点组,每个第二节点组包括多个均匀布置的第二节点8,相邻两个第二节点8之间设置有下弦杆7,下弦杆7的两端分别与第二节点8连接,左右两侧的两个第二节点8还分别设置有下弦杆7,下弦杆7悬挑出第二节点8;下弦梁长度方向上均匀设置有多根第二横梁9,多根第二横梁9之间相互平行,第二横梁9两端分别与相对的第二节点8刚接,第二横梁9两端还分别与相对的下弦杆7刚接。

两个第二节点组之间还设置有多组第二水平支撑10,多组第二水平支撑10沿下弦梁长度方向设置,第二水平支撑10包括两根交叉设置的第二支撑杆,每根第二支撑杆的两端分别连接在第二节点8位置处。第二水平支撑10用于提高下弦梁的结构强度,提高下弦梁的承载能力。

下弦梁的前后两侧(图2上下方向)还分别设置有多根第二悬挑梁17,第二悬挑梁17与下弦杆7相互垂直,多根第二悬挑梁17沿下弦梁长度方向均匀设置,第二悬挑梁17与第二横梁9同轴;第二悬挑梁17的第一端分别与第二节点8或下弦杆7连接,第二悬挑梁17的第一端与第二节点8或下弦杆7刚接(第二悬挑梁17的腹板与第二节点或下弦杆采用高强度螺栓连接,翼缘板与第二节点或下弦杆焊接)。相邻两根第二悬挑梁17之间还设置有第二连梁19,第二连梁19与下弦杆7相互平行,第二连梁19的两端分别与第二悬挑梁17的第二端连接。处于第二节点8位置的第二悬挑梁17的第二端还同轴设置有第二外伸梁18,第二外伸梁18与第二悬挑梁17铰接。

第二支撑杆采用钢管,下弦杆7、第二节点8采用箱型钢或H型钢,第二横梁9采用箱型钢或H型钢,第二悬挑梁17、第三悬挑梁18和第二连梁19均采用H型钢。下弦杆7与第二横梁9刚接,第二支撑杆与下弦杆7铰接。

参考图3,在钢桁架连廊高度方向上,上弦杆1和下弦杆7相互平行,上弦杆1和下弦杆7处于同一平面内;第一节点2和第二节点8交错设置,上弦杆1和下弦杆7之间设置有多个腹杆组,每个腹杆组包括两根腹杆11,两根腹杆11呈三角形设置,两根腹杆11之间的夹角为45~60度(优选为47度)。第一节点2为Y形结构,第二节点8均为K形结构,每个腹杆组中,两根腹杆11的顶部分别与同一个第一节点2的两个支腿连接,两根腹杆11的底部分别与相邻的两个第二节点8的支腿连接;上弦梁、腹杆组和下弦梁形成整体结构。

每个腹杆组中,两根腹杆11之间还设置有第三支撑杆12,第三支撑杆12的两端分别与两根腹杆11连接,第三支撑杆12与下弦杆7相互平行,第三支撑杆12设置在腹杆11的中部或中部偏上位置(上弦杆长度方向上,中部的腹杆组中,第三支撑杆靠近腹杆顶部设置;左右两侧的腹杆组中,第三支撑杆设置在腹杆中部),以加强钢桁架连廊的整体结构强度。上弦杆两侧的腹杆组中,左右两侧的腹杆11底部处于悬空状态,以便于吊装、提升钢桁架连廊。下弦梁左右两侧的下弦杆7上还分别设置有与下弦杆7相互垂直的竖向撑杆13,竖向撑杆13靠近下弦杆7端部设置,竖向撑杆13的底部与下弦杆7刚接或可拆卸连接,竖向撑杆13的顶部与腹杆11刚接或可拆卸连接;竖向撑杆13用于提高钢桁架连廊的整体结构强度,防止钢桁架连廊在提升过程中变形。在钢桁架连廊提升、安装完成后,可以将竖向撑杆13从钢桁架连廊中拆除。钢桁架连廊的整体长度为40~50m、宽度为20~25m、高度为10~15m。

本发明还提供了一种钢桁架连廊的安装施工方法,以长度为46.5m,宽度为24.8m,高度为10.4m钢桁架连廊进行说明,参考图9,该安装施工方法包括以下步骤:

步骤一、确定钢桁架连廊的投影面;将胎架支撑位置的定位点放样到塔楼底部已安装连廊的顶部楼板上,胎架设置在钢桁架连廊投影面的正下方。

步骤二、在已安装连廊的顶部楼板上设置胎架14;布置胎架14时,将两组胎架分别对应设置在已安装连廊顶部南北两侧的钢梁位置处(参考图4),以有效传递荷载;每组胎架包括多个胎架14,每组胎架中,多个胎架14在已安装连廊的钢梁长度方向上均匀设置,相邻胎架14之间的间距为4~6.6m。参考图5~图7,胎架14包括两根相互平行的立柱140,每根立柱140的顶部设置有与立柱140相互垂直的第一支撑梁141,立柱140处于第一支撑梁141的中部位置,第一支撑梁141之间相互平行,两根第一支撑梁141之间设置有两根或更多根第二支撑梁142,两根第二支撑梁142之间相互平行,两根第二支撑梁142分别靠近第一支撑梁141的两端设置,第二支撑梁142与第一支撑梁141相互垂直,第二支撑梁142的两端分别与第一支撑梁141连接。

立柱140和第一支撑梁141均采用工字钢(型号为hn400*200*8*13),第二支撑梁142采用20#槽钢,立柱140与第一支撑梁141焊接,第一支撑梁141和第二支撑梁142焊接;两根立柱140之间的距离为2000~2500mm,立柱140和第一支撑梁141的总高为1.8~2m,以便于在钢桁架连廊底部安装擦窗器轨道、龙骨、装饰铝板等结构。

胎架采用汽车吊吊装至已安装连廊顶部楼板上,吊装胎架时,将一个220t汽车吊设置在已安装连廊的南侧(图4上下方向),220t汽车吊的行进中心线与钢桁架连廊中心线之间的距离为16.7m,将另一个200t汽车吊设置在已安装连廊的北侧,200t汽车吊的行进中心线与钢桁架连廊中心线之间的距离为11.85m;汽车吊行进时,分别在南北两侧的汽车吊行进方向上设置4个或更多个固定站位,在每个固定站位的支腿底部的地下室顶板处设置反顶装置(回顶钢管),在汽车吊吊装胎架和钢桁架连廊的各个构件过程中,反顶装置可以防止地下室顶板下挠变形,确保胎架和钢桁架连廊的各个构件吊装过程的顺利进行。

步骤三、在胎架顶部拼装下弦梁;

将钢桁架连廊的各个构件运至施工现场后,采用汽车吊将下弦杆和第二节点吊装至已安装连廊顶部安装;南北两侧的胎架分别形成一个胎架组,每个胎架组中,中部的胎架用于支撑第二节点,左右两端的胎架用于支撑下弦杆;吊装下弦杆和第二节点时,为提高吊装效率,南侧的汽车吊和北侧的汽车吊可以同时吊装。

沿钢桁架连廊长度方向,从左至右记第一个第二节点为第二节点一、第二个第二节点为第二节点二,以此类推;从左至右记第一个下弦杆为下弦杆一、第二个下弦杆为下弦杆二,以此类推。

安装下弦梁的第二节点和下弦杆时,采用人工配合汽车吊的方式,从中部向两边进行安装,下弦梁南侧和北侧同时进行;当下弦梁的南北两侧分别具有四个第二节点时,下弦梁的安装顺序为:将第二节点二和第二节点三分别吊装至中部的胎架上,然后将下弦杆三吊装至第二节点二和第二节点三之间,使下弦杆三分别与第二节点二、第二节点三连接;将第二节点一吊装至第二节点二左侧的胎架上,然后分别将下弦杆一和下弦杆二吊装至第二节点一的左右两侧,使下弦杆一与第二节点一连接,下弦杆二分别与第二节点一、第二节点二连接;将第二节点四吊装至第二节点三右侧的胎架上,然后分别将下弦杆四和下弦杆五吊装至第二节点四的左右两侧,使下弦杆四分别与第二节点三、第二节点四连接,下弦杆五与第二节点四连接。在第二节点和下弦杆连接过程中,为防止第二节点和下弦杆倾覆,第二节点底部与胎架焊接。第二节点与下弦杆焊接时,按照从中间向两边的顺序对称施焊。安装第二节点和下弦杆时,以第二节点的坐标为基础,控制下弦杆的起拱高度值。

第二节点和下弦杆连接完成后,安装第二横梁和第二水平支撑;其过程包括:采用南侧的汽车吊将第二横梁吊装至南北两侧的下弦杆、第二节点之间,使第二横梁分别与下弦杆、第二节点连接;第二横梁吊装至预设的安装位置后,采用高强度螺栓将第二横梁的腹板与下弦杆、第二节点连接,然后焊接第二节点位置处的第二横梁,第二节点位置处的第二横梁焊接完成后,焊接其他位置处的第二横梁;焊接时,第二横梁翼缘板处的焊缝满焊,以确保连接强度。第二横梁安装完成后,将第二水平支撑杆吊装至第二横梁上进行安装,第二水平支撑杆与下弦杆采用高强螺栓固定。第二水平支撑杆安装完成后,在第二横梁上挂设生命线(生命线的挂设位置根据施工要求确定),在第二横梁的底部挂设水平安全网。

第二横梁和第二水平支撑杆安装完成后,在第二横梁顶部安装楼承板,并在下弦梁的四周设置安全护栏;楼承板铺设完成后,采用栓钉将楼承板固定在第二横梁上。

下弦梁安装完成后,在下弦杆一的端部设置位移监测点一(参考图3,图中圆形黑点表示位移监测点)和应力监测点一(参考图8,图中黑色方块表示应力监测点),在下弦杆二中部设置位移监测点二,在下弦杆三中部设置位移监测点三和应力监测点二,第一次监测下弦梁的位移变化情况和应力变化情况,从而判断下弦梁的安装质量是否符号要求。位移监测可采用位移传感器(也可采用全站仪),应力监测采用应力传感器;经监测,下弦杆三中部下挠3.6mm,下弦杆一端部的应力为1.17N/mm

步骤四、在下弦梁上安装腹杆组;其具体过程为:

将腹杆组进行编号,从左至右依次为第一腹杆组、第二腹杆组、第三腹杆组、第四腹杆组和第五腹杆组;吊装前,在下弦梁左右两侧分别设置与下弦杆相互垂直的竖向撑杆,竖向撑杆与下弦杆可拆卸连接;对于第二至第四腹杆组,将两个腹杆通过第三支撑杆(采用H型钢)连接形成整体结构,第三支撑杆靠近腹杆顶部设置(其具体设置位置根据设计要求确定),以便于减少吊装次数;设置第三支撑杆时,在第三支撑杆位置处设置安装施工平台,将腹杆组和施工平台一同吊装至第二节点处安装。将两个腹杆和第三支撑杆连接成腹杆组时,在每个腹杆的外侧面上设置爬梯,爬梯沿腹杆高度方向设置,然后在爬梯的两侧设置扶手;两个腹杆连接成腹杆组后,两个爬梯的倾斜角度与腹杆角度相同;施工平台通过夹具和第三支撑杆固定,安装施工平台时,在施工平台与爬梯连接的位置处设置开口,以便于施工人员沿爬梯进入到施工平台内将腹杆顶部与上弦梁的第一节点连接。

将第二腹杆组吊装至预设位置后,第二腹杆组的两根腹杆底部分别与第二节点一、第二节点二连接,两根腹杆与下弦杆形成稳定的三角形结构,可防止腹杆倾覆;两根腹杆与第二节点一、第二节点二连接完成后,在第三支撑杆底部设置多根支撑柱,每根支撑柱的底部与下弦杆顶部连接,顶部与第三支撑杆的底部连接,支撑柱可以与下弦杆相互垂直,也可以倾斜设置在下弦杆上,支撑柱可进一步防止腹杆组倾覆。第三腹杆组和第四腹杆组的安装方式与第二腹杆组的安装方式相同。对于第一腹杆组,可以将两根腹杆分别吊装至预设安装位置后,使一根腹杆的底部与第二节点一连接,另一根腹杆的底部与靠近第二节点一的竖向支撑连接然后在两根腹杆之间连接第三支撑杆,在第三支撑杆位置处安装施工平台,在第三支撑杆的底部安装支撑柱;也可以先将两根腹杆和第三支撑杆拼装成整体结构后,再吊装至预设位置安装。第五吊杆组的安装方式与第一吊杆组的安装方式相同。

步骤五、在腹杆组顶部拼装上弦梁;

采用南侧和北侧的汽车吊同时安装上弦梁的上弦杆和第一节点,拼装过程中,由中间向两侧进行,先安装第一节点,再安装上弦杆。

对第一节点和上弦杆进行编号,从左至右的第一节点依次为第一节点一、第二节点二、第一节点三、第一节点四和第一节点五,从左至右的上弦杆依次为上弦杆一、上弦杆二、上弦杆三和上弦杆四。第一节点和上弦杆的安装顺序为:第一节点三、第一节点二、第一节点四、第一节点一和第一节点五;第一节点安装完成后,将上弦杆三安装在第一节点三和第一节点四之间,将上弦杆二安装在第一节点二和第一节点三之间,将上弦杆一安装在第一节点一和第一节点二之间,将上弦杆四安装在第一节点三和第一节点四之间。

安装第一节点时,吊车将第一节点吊装至对应的腹杆组顶部后,调整第一节点的坐标位置,使每个第一节点与对应的腹杆组对齐,然后采用高强度螺栓将第一节点与腹杆组的两根腹杆固定连接。安装上弦杆时,将上弦杆吊装至两个第一节点之间,调整上弦杆的坐标位置,使上弦杆与第一节点的连接部位对齐,然后采用高强度螺栓将上弦杆的两端分别与相邻的第一节点固定连接。上弦杆与第一节点固定连接后,按照从中间向两边的顺序,在第一节点与上弦杆的连接位置处对称施焊,施焊顺序为:上弦杆三、上弦杆二、上弦杆四和上弦杆一。安装第一节点和上弦杆时,以第一节点的坐标为基础,控制上弦杆的起拱高度值。

第一节点和上弦杆安装完成后,拆除腹杆组上的施工平台,安装第一横梁、第一次梁、纵梁和第一水平支撑,其过程为:南北两侧的汽车吊分别吊装附近的各个杆件结构,将第一横梁和第一次梁分别吊装至预设位置后,采用高强度螺栓将第一横梁的两端的腹杆、第一次梁的两端的腹杆与上弦杆固定;横梁两端的翼缘板、第一次梁两端的翼缘板与上弦杆焊接(焊缝采用满焊,以确保连接强度),焊接时,先焊接第一节点处的横梁,再焊接上弦杆其他位置处的第一横梁和第一次梁。第一横梁和第一次梁安装完成后,安装第一横梁和第一次梁之间的纵梁;纵梁的安装可在所有第一横梁和第一次梁安装完成后进行,也可采用第一横梁、第一次梁、纵梁的安装顺序从左至右依次进行。

第一横梁、第一次梁和纵梁安装完成后,将钢柱吊装至每个第一节点顶部进行安装,以便于后期在钢桁架连廊顶部安装钢框架结构;钢柱底部与第一节点顶部刚接。钢柱安装完成后,将第一水平支撑杆吊装至第一横梁上进行安装,第一水平支撑杆与上弦杆采用高强螺栓固定。第一水平支撑杆安装完成后,在第一横梁和第一次梁上挂设生命线(生命线的挂设位置根据施工要求确定),在第一横梁和第一次梁的底部挂设水平安全网。水平安全网铺设完成后,在第一横梁上铺设楼承板,采用栓钉将楼承板固定在第一横梁、第一次梁上;然后在上弦梁的四周设置安全护栏。

上弦梁拼装完成后,在上弦杆二的中部设置位移监测点四,在竖向支撑的中部设置应力监测点三,在第一腹杆组的两根腹杆顶部分别设置应力监测点四和应力监测点五,在第三腹杆组的左侧或右侧腹杆顶部设置应力监测点六,在上弦杆二的中部设置应力监测点七;分别对上弦梁和下弦梁进行位移、应力第二次监测,判断钢桁架连廊的安装质量是否满足要求。经监测,下弦杆三中部下挠5.88mm(与第一次监测的差值为2.28mm),上弦杆二中部下挠2.51mm,下弦杆一端部的应力为9.01N/ mm

步骤六、在下弦梁两侧安装第二悬挑梁,在第二悬挑梁上铺设楼承板;安装第二悬挑梁时,在第二悬挑梁上挂设生命线(生命线也可在第二悬挑梁安装完成后再挂设),在第二悬挑梁底部安装U型卡具,汽车吊将第二悬挑梁吊装至预设安装位置后,调整第二悬挑梁的第一端坐标,使第二悬挑梁的第一端对齐预设安装位置(第二横梁与第二悬挑梁处于同一直线上),然后采用高强度螺栓将第二悬挑梁的腹板与下弦杆或第二节点刚接;连接完成后,将第二悬挑梁的翼缘板与下弦杆或第二节点焊接。第二悬挑梁安装完成后,将第二外伸梁吊装至第二节点处的第二悬挑梁的第二端,将第二外伸梁与第二悬挑梁连接,连接完成后,将第二连梁分别吊装至相邻两根第二悬挑梁之间,调整第二连梁的坐标,使第二连梁的两端与第二悬挑梁的第一端对齐,对齐后,将第二连梁与第二悬挑梁第一端连接(腹板采用高强度螺栓刚接,翼缘板焊接)。第二悬挑梁安装完成后,在第二悬挑梁底部铺设水平网,水平网与第二悬挑梁通过U型卡具连接,然后在第二悬挑梁顶部铺设楼承板,楼承板与第二悬挑梁通过栓钉固定,然后在第二悬挑梁周围设置护栏。

第二悬挑梁和楼承板安装完成后,对钢桁架连廊进行第三次应力监测,将第三次监测结果与第二次监测结果进行分析,判断钢桁架连廊强度是否满足要求;若不满足要求,调整施工方案。经监测,下弦杆三中部下挠6.10mm(与第二次监测的差值为0.22mm),上弦杆二中部下挠2.59mm(与第二次监测的差值为0.88mm),下弦杆一端部的应力为8.67N/ mm

步骤七、在上弦梁两侧安装第一悬挑梁,在第一悬挑梁上铺设楼承板;安装第一悬挑梁时,将第一悬挑梁和第一连梁分别吊装至预设位置后,采用与第二悬挑梁相同的方式进行安装,第一悬挑梁分别与第一横梁、第一次梁对齐,第一悬挑梁与第一横梁的对齐位置处,第一悬挑梁第一端与第一节点或上弦杆刚接(腹板采用高强度螺栓刚接,翼缘板焊接),第一悬挑梁与第一次梁的对齐位置处,第一悬挑梁与上弦杆铰接。第一悬挑梁和第一连梁安装完成后,在第一悬挑梁底部铺设水平网,水平网与第一悬挑梁通过U型卡具连接,然后在第一悬挑梁顶部铺设楼承板,楼承板与第一悬挑梁通过栓钉固定,然后在第一悬挑梁周围设置护栏。

第一悬挑梁和楼承板安装完成后,对钢桁架连廊进行第四次应力监测,将第四次监测结果与第三次监测结果进行分析,判断钢桁架连廊强度是否满足要求。若不满足要求,调整施工方案。经监测,下弦杆三中部下挠6.45mm(与第二次监测的差值为0.35mm),上弦杆二中部下挠3.02mm(与第三次监测的差值为0.43mm),下弦杆一端部的应力为9.74N/ mm

在钢桁架连廊的拼装过程中,对胎架进行实时监测,根据胎架的监测情况调整安装方式,以防已安装连廊在钢桁架连廊各个构件的重力作用下下挠。钢桁架连廊的各个构件在拼装过程中,采用全站仪分别对第一节点、第二节点的标高、端头坐标进行多次复测,对腹杆的位置多次复测,以确保第一节点和第二节点的位置准确。钢桁架连廊各个构件焊接后,对焊接变形进行测量,以保证焊接质量。

以上所述,仅为本发明具体实施方式的详细说明,而非对本发明的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本发明的原则和范围的情况下,做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本发明的保护范围之内。

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