一种超高层建筑钢结构的施工安装方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体是一种超高层建筑钢结构的施工安装方法。

背景技术

随着国家的繁荣建设，各个城市及地区的建筑建设都朝着高、大、新的方向建设。越来越多的高楼崛起，随之而来的是高楼建设中的安全、效率等问题，超高层建筑指40层以上，高度100米以上的建筑物，超高层建筑在建造时，会常常使用到钢结构，钢结构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。

目前在超高层建筑施工过程中，钢结构一般直接在地面组装焊接完成后由塔吊进行吊装，塔吊将钢结构吊装至安装位置后需要人工对钢结构的位置进行微调，影响安装效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高层建筑钢结构的施工安装方法，以解决上述背景技术中提出塔吊将钢结构吊装至安装位置后需要人工对钢结构的位置进行微调，影响安装效率的问题。

本发明的技术方案是：

一种超高层建筑钢结构的施工安装方法，包括以下步骤，

S1、钢结构准备，在施工点安装塔吊设备，搭建吊装保护平台，清点钢材数量并记录，按照钢材的种类分类摆放至不同的位置，方便后续钢结构的组装；

S2、钢结构组装，将工字钢摆放在吊装保护平台上，吊装保护平台对工字钢进行固定，将H型钢梁安装在的工字钢上，根据所需要的钢结构形状，进行组装不同数量的工字钢和H型钢梁，工字钢和H型钢梁之间的连接处采用连接组件进行快速连接；

S3、钢结构加固，吊装保护平台对组装好的钢结构进行加固保护；

S4、钢结构初步焊接，钢结构中的连接处采用多名焊工进行焊接，焊接完成后进行冷却降温；

S5、钢结构二次焊接，多名焊工对钢结构中的连接处进行焊接加固，焊接冷却完成后，采用超声波、射线、磁粉多种方法检验焊缝，确保焊缝达到合格水平；

S6、钢结构预吊装，采用塔吊进行吊装，塔吊的吊钩勾住吊装保护平台的顶端，塔吊向上将吊装保护平台上吊50cm，观察吊装保护平台和钢结构之间的稳定性，确保吊装保护平台的承载力要求，同时确保吊装安全；

S7、钢结构吊装，吊装保护平台和钢结构之间的稳定性确保安装后，塔吊将吊装保护平台吊装至钢结构安装位置，吊装保护平台与安装位置进行临时固结，然后吊装保护平台对其中的钢结构的位置进行微调，微调后的钢结构与安装位置对应，随后吊装保护平台开启，安装人员使用紧固螺栓螺母将钢结构安装至安装位置，使用仪器观察钢结构的安装角度和位置，确保钢结构安装精度达到要求，最后吊装保护平台与安装位置解除临时固结；

S8、钢结构检测，安装人员对安装好的钢结构中的各处进行敲击检测，确保钢结构中的各个部分连接牢固。

进一步的，所述S1中的吊装保护平台包括吊篮、安装板、支撑板、加固组件、开合组件、两个微调组件、两个固结组件和四个吊环，所述安装板和支撑板间隔设置在吊篮内，所述加固组件安装在安装板的顶部，并且加固组件的顶端延伸至支撑板的上方，两个所述微调组件对称设置在吊篮的外壁上，并且两个微调组件的一端延伸至吊篮内，两个所述固结组件对称设置在吊篮的两侧外壁上，所述开合组件安装在吊篮的顶端，四个所述吊环呈矩形分布在吊篮的顶部。

进一步的，所述加固组件包括转动电机、转动杆、两个滑轨、两个移动架和两个铰接杆，两个所述滑轨对称设置在安装板的顶部，两个所述移动架滑动安装在两个滑轨上，并且两个移动架的顶端延伸至支撑板的上方，所述转动电机竖直设置在安装板的顶部，所述转动杆安装在转动电机的输出轴上，两个所述铰接杆的一端分别与转动杆的端部铰接，两个所述铰接杆的另一端分别与两个移动架的底端铰接。

进一步的，每个所述微调组件均包括限位套、移动柱、移动齿条、加固板、驱动轴、驱动齿轮、驱动电机和两个连接板，所述限位套水平设置在吊篮的外壁上，所述移动柱滑动安装在限位套内，并且移动柱的一端延伸至吊篮内，所述移动齿条水平设置在移动柱的顶部，所述加固板安装在移动柱延伸至吊篮内的一端，两个所述连接板对称设置在吊篮的外壁上，所述驱动轴转动安装在两个连接板上，所述驱动齿轮安装在驱动轴上，并且驱动齿轮与移动齿条啮合，所述驱动电机水平设置在吊篮的外壁上，并且驱动电机的输出轴与驱动轴连接。

进一步的，所述加固板的外壁上设有网状式防滑纹。

进一步的，所述开合组件包括开合架、升降齿条、旋转轴、升降齿轮、升降电机、主动轮、从动轮、皮带和两个固定板，所述开合架设置在吊篮的顶端，并且开合架的两侧分别与吊篮的内壁滑动配合，所述升降齿条竖直设置在开合架上，两个所述固定板对称设置在吊篮的顶部，所述旋转轴转动安装在两个固定板上，并且旋转轴的一端延伸至其中一个固定板的外部，所述升降齿轮安装在旋转轴上，并且升降齿轮与升降齿条啮合，所述升降电机水平设置在吊篮的顶部，所述主动轮安装在升降电机的输出轴上，所述从动轮安装在旋转轴的端部，所述皮带套设在主动轮和从动轮的外部。

进一步的，每个所述固结组件均包括固定座、固定轴、伺服电机、调节杆、滑块、调节块、调节齿条、调节轴、调节齿轮、调节电机、固结部件和两个横板，所述固定座安装在吊篮的外壁上，所述固定轴转动安装在固定座内，所述伺服电机竖直设置在吊篮的外壁上，并且伺服电机的输出轴与固定轴连接，所述调节杆安装在固定轴上，所述滑块滑动安装在调节杆的外壁上，所述调节块安装在滑块远离调节杆的一侧，所述调节齿条水平设置在滑块的外壁上，两个所述横板对称设置在调节杆的外壁上，所述调节轴转动安装在两个横板上，所述调节齿轮安装在调节轴上，并且调节齿轮与调节齿条啮合，所述调节电机竖直设置在其中一个横板的顶部，并且调节电机与调节轴连接，所述固结部件安装在调节块的外壁上。

进一步的，所述固结部件包括固结座、固结轴、固结电机、连接杆、方板、微调座、微调轴、微调电机、液压缸、固结块和液压夹，所述固结座安装在调节块的外壁上，所述固结轴转动安装在固结座内，所述固结电机竖直设置在固结座的顶部，并且固结电机的输出轴与固结轴连接，所述连接杆安装在固定轴上，所述方板安装在连接杆远离固定座的一端，所述微调座安装在方板的外壁上，所述微调轴转动安装在微调座内，所述微调电机水平设置在微调座的外壁上，并且微调电机的输出轴与微调轴连接，所述液压缸安装在微调轴上，所述固结块安装在液压缸的输出端上，所述液压夹安装在固结块上。

进一步的，所述S2中的连接组件包括连接架、连接座、连接轴、调节架、加强块、承载架、横杆和连接部件，所述连接座安装在连接架的顶部，所述调节架通过连接轴转动安装在连接座上，所述加强块安装在调节架的顶端外壁上，所述承载架安装在加强块远离调节架的一端，所述横杆水平设置在承载架内，所述连接部件安装在横杆远离承载架的一端。

进一步的，所述连接部件包括中空框架、第一齿条、第二齿条、联动轴、联动齿轮和联动柄，所述中空框架水平设置在横杆远离承载架的一端，所述第一齿条和第二齿条相对设置在中空框架内，并且第一齿条和第二齿条与中空框架的内壁滑动配合，所述联动轴转动安装在中空框架内，并且联动轴的一端延伸至中空框架的外部，所述联动齿轮安装在联动轴上，并且联动齿轮的上下两侧分别与第一齿条和第二齿条啮合，所述联动柄安装在联动轴延伸至中空框架外部的一端，所述联动柄上设有若干个等间距设置的定位孔，其中一个所述定位孔内设有定位螺栓，所述定位螺栓的尾端与中空框架的外壁螺接。

本发明通过改进在此提供一种超高层建筑钢结构的施工安装方法，与现有技术相比，具有如下改进及优点：

其一：本发明首先吊装保护平台对工字钢进行固定，然后吊装保护平台对组装好的钢结构进行加固保护，采用吊装保护平台确保钢结构在吊装过程中的安全性，同时吊装保护平台能够对其中的钢结构的位置进行微调至与安装位置对应，提高安装效率，吊装保护平台中的各个部件能够对钢结构进行很好的吊装保护，防止在吊装的过程中发生安全事故。

其二：本发明通过转动电机工作带动转动杆转动，转动杆利用两个铰接杆带动两个移动架相对移动，两个移动架在两个滑轨上相对移动对支撑板上的组装好的钢结构进行固定，当需要对组装好的钢结构进行位置微调时，转动电机继续工作，两个移动架移动至取消对钢结构进行固定。

其三：本发明通过驱动电机工作带动驱动轴和驱动齿轮转动，驱动齿轮利用移动齿条带动移动柱在限位套内滑动，移动柱带动加固板移动，加固板移动至与组装好的钢结构抵触，两个微调组件中的加固板相对移动对组装好的钢结构进行加固保护，当需要对组装好的钢结构进行位置微调时，两个微调组件中的加固板配合移动来带动组装好的钢结构水平微调至与安装位置对应。

其四：本发明通过固结电机工作带动固定轴和连接杆转动，连接杆带动液压夹横向转动至合适的位置，然后微调电机工作带动微调轴和液压缸转动，液压缸带动液压夹竖向转动至合适的位置，方便液压夹与安装位置的钢结构进行夹紧连接，确保吊篮与安装位置之间的稳定。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:

图1是本发明的流程示意图；

图2是本发明的吊装保护平台的立体结构示意图一；

图3是本发明的吊装保护平台的立体结构示意图二；

图4是本发明的吊装保护平台的局部立体结构示意图一；

图5是本发明的吊装保护平台的局部立体结构示意图二；

图6是本发明的微调组件的立体结构示意图一；

图7是本发明的微调组件的立体结构示意图二；

图8是本发明的开合组件的立体结构示意图一；

图9是本发明的固结组件的立体结构示意图一；

图10是本发明的固结组件的正视图；

图11是本发明的固结组件的立体结构示意图二；

图12是本发明的连接组件的立体结构示意图一；

图13是本发明的连接组件的立体结构示意图二；

图14是本发明的连接部件的立体结构示意图；

图15是本发明的连接部件的局部剖视图。

附图标记说明：

吊篮1，吊环11，安装板2，支撑板3，加固组件4，转动电机41，转动杆42，滑轨43，移动架44，铰接杆45，开合组件5，开合架51，升降齿条52，旋转轴53，升降齿轮54，升降电机55，主动轮56，从动轮57，皮带58，固定板59，微调组件6，限位套61，移动柱62，移动齿条63，加固板64，驱动轴65，驱动齿轮66，驱动电机67，连接板68，固结组件7，固定座71，固定轴72，伺服电机73，调节杆74，滑块75，调节块76，调节齿条77，调节轴771，调节齿轮772，调节电机773，固结部件78，固结座781，固结轴782，固结电机783，连接杆784，方板785，微调座786，微调轴787，微调电机788，液压缸789，固结块7891，液压夹7892，横板79，连接架8，连接座81，连接轴82，调节架83，加强块84，承载架85，横杆86，连接部件87，中空框架871，第一齿条872，第二齿条873，联动轴874，联动齿轮875，联动柄876，定位孔877，定位螺栓878。

具体实施方式

下面对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明通过改进在此提供一种超高层建筑钢结构的施工安装方法，如图1-图15所示，包括以下步骤，

S1、钢结构准备，在施工点安装塔吊设备，搭建吊装保护平台，清点钢材数量并记录，按照钢材的种类分类摆放至不同的位置，方便后续钢结构的组装；

S2、钢结构组装，将工字钢摆放在吊装保护平台上，吊装保护平台对工字钢进行固定，将H型钢梁安装在的工字钢上，根据所需要的钢结构形状，进行组装不同数量的工字钢和H型钢梁，工字钢和H型钢梁之间的连接处采用连接组件进行快速连接；

S3、钢结构加固，吊装保护平台对组装好的钢结构进行加固保护；

S4、钢结构初步焊接，钢结构中的连接处采用多名焊工进行焊接，焊接完成后进行冷却降温；

S5、钢结构二次焊接，多名焊工对钢结构中的连接处进行焊接加固，焊接冷却完成后，采用超声波、射线、磁粉多种方法检验焊缝，确保焊缝达到合格水平；

S6、钢结构预吊装，采用塔吊进行吊装，塔吊的吊钩勾住吊装保护平台的顶端，塔吊向上将吊装保护平台上吊50cm，观察吊装保护平台和钢结构之间的稳定性，确保吊装保护平台的承载力要求，同时确保吊装安全；

S7、钢结构吊装，吊装保护平台和钢结构之间的稳定性确保安装后，塔吊将吊装保护平台吊装至钢结构安装位置，吊装保护平台与安装位置进行临时固结，然后吊装保护平台对其中的钢结构的位置进行微调，微调后的钢结构与安装位置对应，随后吊装保护平台开启，安装人员使用紧固螺栓螺母将钢结构安装至安装位置，使用仪器观察钢结构的安装角度和位置，确保钢结构安装精度达到要求，最后吊装保护平台与安装位置解除临时固结；

S8、钢结构检测，安装人员对安装好的钢结构中的各处进行敲击检测，确保钢结构中的各个部分连接牢固；首先吊装保护平台对工字钢进行固定，然后吊装保护平台对组装好的钢结构进行加固保护，采用吊装保护平台确保钢结构在吊装过程中的安全性，同时吊装保护平台能够对其中的钢结构的位置进行微调至与安装位置对应，提高安装效率，吊装保护平台中的各个部件能够对钢结构进行很好的吊装保护，防止在吊装的过程中发生安全事故。

具体的，所述S1中的吊装保护平台包括吊篮1、安装板2、支撑板3、加固组件4、开合组件5、两个微调组件6、两个固结组件7和四个吊环11，所述安装板2和支撑板3间隔设置在吊篮1内，所述加固组件4安装在安装板2的顶部，并且加固组件4的顶端延伸至支撑板3的上方，两个所述微调组件6对称设置在吊篮1的外壁上，并且两个微调组件6的一端延伸至吊篮1内，两个所述固结组件7对称设置在吊篮1的两侧外壁上，所述开合组件5安装在吊篮1的顶端，四个所述吊环11呈矩形分布在吊篮1的顶部；通过加固组件4工作对组装好的钢结构进行固定，然后两个微调组件6对组装好的钢结构进行加固保护，接着开合组件5工作对吊篮1进行闭合，塔吊勾住四个吊环11对吊篮1和其中的组装焊接好的钢结构进行吊装，吊篮1吊装至钢结构的安装位置后，两个固结组件7工作将吊篮1与安装位置进行临时固结，加固组件4取消对钢结构的固定，然后两个微调组件6工作对钢结构的位置进行微调至与安装位置对应，提高安装效率。

具体的，所述加固组件4包括转动电机41、转动杆42、两个滑轨43、两个移动架44和两个铰接杆45，两个所述滑轨43对称设置在安装板2的顶部，两个所述移动架44滑动安装在两个滑轨43上，并且两个移动架44的顶端延伸至支撑板3的上方，所述转动电机41竖直设置在安装板2的顶部，所述转动杆42安装在转动电机41的输出轴上，两个所述铰接杆45的一端分别与转动杆42的端部铰接，两个所述铰接杆45的另一端分别与两个移动架44的底端铰接；通过转动电机41工作带动转动杆42转动，转动杆42利用两个铰接杆45带动两个移动架44相对移动，两个移动架44在两个滑轨43上相对移动对支撑板3上的组装好的钢结构进行固定，当需要对组装好的钢结构进行位置微调时，转动电机41继续工作，两个移动架44移动至取消对钢结构进行固定。

具体的，每个所述微调组件6均包括限位套61、移动柱62、移动齿条63、加固板64、驱动轴65、驱动齿轮66、驱动电机67和两个连接板68，所述限位套61水平设置在吊篮1的外壁上，所述移动柱62滑动安装在限位套61内，并且移动柱62的一端延伸至吊篮1内，所述移动齿条63水平设置在移动柱62的顶部，所述加固板64安装在移动柱62延伸至吊篮1内的一端，两个所述连接板68对称设置在吊篮1的外壁上，所述驱动轴65转动安装在两个连接板68上，所述驱动齿轮66安装在驱动轴65上，并且驱动齿轮66与移动齿条63啮合，所述驱动电机67水平设置在吊篮1的外壁上，并且驱动电机67的输出轴与驱动轴65连接；通过驱动电机67工作带动驱动轴65和驱动齿轮66转动，驱动齿轮66利用移动齿条63带动移动柱62在限位套61内滑动，移动柱62带动加固板64移动，加固板64移动至与组装好的钢结构抵触，两个微调组件6中的加固板64相对移动对组装好的钢结构进行加固保护，当需要对组装好的钢结构进行位置微调时，两个微调组件6中的加固板64配合移动来带动组装好的钢结构水平微调至与安装位置对应。

具体的，所述加固板64的外壁上设有网状式防滑纹；网状式防滑纹增大加固板64与组装好的钢结构之间的摩擦力，抵触夹紧固定方式的效果更好。

具体的，所述开合组件5包括开合架51、升降齿条52、旋转轴53、升降齿轮54、升降电机55、主动轮56、从动轮57、皮带58和两个固定板59，所述开合架51设置在吊篮1的顶端，并且开合架51的两侧分别与吊篮1的内壁滑动配合，所述升降齿条52竖直设置在开合架51上，两个所述固定板59对称设置在吊篮1的顶部，所述旋转轴53转动安装在两个固定板59上，并且旋转轴53的一端延伸至其中一个固定板59的外部，所述升降齿轮54安装在旋转轴53上，并且升降齿轮54与升降齿条52啮合，所述升降电机55水平设置在吊篮1的顶部，所述主动轮56安装在升降电机55的输出轴上，所述从动轮57安装在旋转轴53的端部，所述皮带58套设在主动轮56和从动轮57的外部；通过升降电机55工作带动主动轮56转动，主动轮56利用皮带58带动从动轮57转动，从动轮57带动旋转轴53和升降齿轮54转动，升降齿轮54带动升降齿条52移动，升降齿条52带动开合架51移动，开合架51实现升降移动来对吊篮1进行闭合和开启操作。

具体的，每个所述固结组件7均包括固定座71、固定轴72、伺服电机73、调节杆74、滑块75、调节块76、调节齿条77、调节轴771、调节齿轮772、调节电机773、固结部件78和两个横板79，所述固定座71安装在吊篮1的外壁上，所述固定轴72转动安装在固定座71内，所述伺服电机73竖直设置在吊篮1的外壁上，并且伺服电机73的输出轴与固定轴72连接，所述调节杆74安装在固定轴72上，所述滑块75滑动安装在调节杆74的外壁上，所述调节块76安装在滑块75远离调节杆74的一侧，所述调节齿条77水平设置在滑块75的外壁上，两个所述横板79对称设置在调节杆74的外壁上，所述调节轴771转动安装在两个横板79上，所述调节齿轮772安装在调节轴771上，并且调节齿轮772与调节齿条77啮合，所述调节电机773竖直设置在其中一个横板79的顶部，并且调节电机773与调节轴771连接，所述固结部件78安装在调节块76的外壁上；通过调节电机773工作带动调节轴771和调节齿轮772转动，调节齿轮772利用调节齿条77带动滑块75和调节块76移动，调节块76带动固结部件78伸出至合适的位置，然后伺服电机73工作带动固定轴72和调节杆74转动，调节杆74带动调节块76转动至合适的位置，方便下一步固结部件78工作将吊篮1与安装位置进行临时固结，确保吊篮1与安装位置之间的稳定。

具体的，所述固结部件78包括固结座781、固结轴782、固结电机783、连接杆784、方板785、微调座786、微调轴787、微调电机788、液压缸789、固结块7891和液压夹7892，所述固结座781安装在调节块76的外壁上，所述固结轴782转动安装在固结座781内，所述固结电机783竖直设置在固结座781的顶部，并且固结电机783的输出轴与固结轴782连接，所述连接杆784安装在固定轴72上，所述方板785安装在连接杆784远离固定座71的一端，所述微调座786安装在方板785的外壁上，所述微调轴787转动安装在微调座786内，所述微调电机788水平设置在微调座786的外壁上，并且微调电机788的输出轴与微调轴787连接，所述液压缸789安装在微调轴787上，所述固结块7891安装在液压缸789的输出端上，所述液压夹7892安装在固结块7891上；通过固结电机783工作带动固定轴72和连接杆784转动，连接杆784带动液压夹7892横向转动至合适的位置，然后微调电机788工作带动微调轴787和液压缸789转动，液压缸789带动液压夹7892竖向转动至合适的位置，方便液压夹7892与安装位置的钢结构进行夹紧连接，确保吊篮1与安装位置之间的稳定。

具体的，所述S2中的连接组件包括连接架8、连接座81、连接轴82、调节架83、加强块84、承载架85、横杆86和连接部件87，所述连接座81安装在连接架8的顶部，所述调节架83通过连接轴82转动安装在连接座81上，所述加强块84安装在调节架83的顶端外壁上，所述承载架85安装在加强块84远离调节架83的一端，所述横杆86水平设置在承载架85内，所述连接部件87安装在横杆86远离承载架85的一端；将连接架8安装在工字钢上，然后转动调节架83来调节连接部件87的位置，连接部件87的位置调节至靠近H型钢梁处，随后使用连接部件87伸出对H型钢梁进行接触，连接部件87将H型钢梁拉住连接在工字钢上，方便钢结构在加固和焊接前对H型钢梁进行快速连接固定。

具体的，所述连接部件87包括中空框架871、第一齿条872、第二齿条873、联动轴874、联动齿轮875和联动柄876，所述中空框架871水平设置在横杆86远离承载架85的一端，所述第一齿条872和第二齿条873相对设置在中空框架871内，并且第一齿条872和第二齿条873与中空框架871的内壁滑动配合，所述联动轴874转动安装在中空框架871内，并且联动轴874的一端延伸至中空框架871的外部，所述联动齿轮875安装在联动轴874上，并且联动齿轮875的上下两侧分别与第一齿条872和第二齿条873啮合，所述联动柄876安装在联动轴874延伸至中空框架871外部的一端，所述联动柄876上设有若干个等间距设置的定位孔877，其中一个所述定位孔877内设有定位螺栓878，所述定位螺栓878的尾端与中空框架871的外壁螺接；通过转动联动柄876带动联动轴874转动，联动轴874带动联动齿轮875转动，联动齿轮875带动第一齿条872和第二齿条873相对移动，第一齿条872和第二齿条873相对移动伸出中空框架871，第一齿条872和第二齿条873实现伸出对H型钢梁进行拉住连接，将定位螺栓878穿过其中一个定位孔877螺接在中空框架871的外壁，实现对联动柄876的限位，避免联动柄876发生不必要的转动。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。