[发明专利]一种异形大跨度网架高空定位分块安装方法

摘要

一种异形大跨度网架高空定位分块安装方法，是利用网架或网壳的三角锥或四角锥几何不变体系的稳定性，选择一定刚度的主承力带，利用主承力带先行安装合拢，再将较大覆盖面积的网架或网壳分割成多个作业区域，再组织分区域平行、对称安装；先安装主承力支座，具体包括以下：1）主承力带确定、2）施工准备、3）测量复测、4）脚手架搭设、5）安装准备、6）支座安装、7）现场测量、8）主承力带安装、调整、9）主承力带合拢、10）分区域构件拼装。该施工工艺简单、施工顺序合理，充分利用现场条件和自身结构特点，且施工新颖独特、安全可靠，可保证安装精度、减小构件安装应力，保证安装质量，可大大缩短工期，经济效益可观。

主权项

一种异形大跨度网架高空定位分块安装方法，是利用网架或网壳的三角锥或四角锥几何不变体系的稳定性，选择一定刚度的主承力带，利用主承力带先行安装合拢，再将较大覆盖面积的网架或网壳分割成多个作业区域，再组织分区域平行、对称安装；先安装主承力支座，再安装主承力带1，然后分区域按2，3，4顺序安装，分区域安装时，每条网格带从中央向外缘依次安装，具体包括以下：1）主承力带确定：采用MST2004网架设计分析软件或其他网架设计分析软件， 在MST2004网架设计分析软件中建立网架模型，按设计要求施加恒、活、风等荷载，按各工况组合计算，确定网架构件截面；1．1）卸除结构上恒、活、风荷载，按施工荷载和自重状况，视结构形状，由主承力支座处或规整的壳形网架等分支座处选择上弦二格、下弦一格网格作为主承力带，根据不同的网架结构形状，一般考虑将网格分成对称的四等分或六等分；1．2）删除主承力带以外的各区域网格构件，断开主承力带，添加临时支撑构成验算模型；1．3）在主承力带悬臂最远处施加调整水平力和竖向力，一般施力为5吨为限，计算分析要求主承力带与特征点能同步位移，位移量偏差不大于2mm，并表示网架主承力带具备一定的刚度；1．4）主承力带刚度不足，则选择上弦三格下弦二格再行受力分析，同样要求位移量偏差不大于2mm，确定主承力带网格；2）施工准备2．1）按主承力支座→主承力带→各区域网架构件的安装顺序组织构件制作、运输；2．2） 构件辅放场地及进场道路回填，铺石子平整并压实；2．3）根据计划准备齐所需劳动力及工机具，满足现场需要；2．4） 完成各工种的技术、安全培训及数据交底；3） 测量复测3．1） 检查预埋件的轴线尺寸、标高、平整度是否满足设计及规范要求；3．2） 记录复测结果，办理基础支撑面交接手续；3．3） 对预埋件偏差过大的在安装前提出解决办法，经设计确认后实施；确保支座偏差处于规程要求的理论设计位置范围内；4） 脚手架搭设4．1） 采用扣件式钢管或碗扣式钢管搭设满堂脚手架，上铺脚手板，脚手架立杆间距及步距应经验算以2mm为限；4．2） 脚手板较网架下弦低30cm，脚手架的承载能力为3KN/m2；4．3） 脚手架搭设完毕需按JGJ130《建筑施工扣体式钢管脚手架安全技术规程》验收交接；5） 安装准备5．1） 通过土建搭设的塔吊或龙门式吊车运输构件到脚手架操作平面上，均匀摊放；5．2）检查各构件符合验收规范和拼装要求；5．3） 完成杆件组合拉力试验和螺栓球组合拉力试验，并达到设计及规范要求；6）支座安装6．1）对支座进行受力分析，确定受力合理、传力明确而又方便调整的固定支座的临时结构，临时支撑防支座倾覆；6．2）将支座向两边延伸安装至邻近的两个辅助支座，该两处辅助支座在确定主承力带时即已选定，形成三个支座的稳定结构主承力带在此稳定结构上向前延伸安装，固主承力带仅上弦二、三格，下弦一、二格，相对很轻，故每前伸一个格后即架于架杆支撑临时固定；6．3）采用脚手架临时支撑支座及主承力带时，因主承力带尚未合拢，网架结构尚未形成稳定结构，因此采用脚手架临时支撑防止主承力带X、Y、Z三个方向的位移和倾覆；7） 现场测量7．1） 在主承力带安装出支座处，形成两至三格时开始特征点的测量，7．2） 选择主承力带轴线位置上在建筑物中央场地易观测的球节点为特征测量点，架全站仪于中央平面层；7．3）测量如采用经纬仪、水平仪，则需在建筑物中央场地上定出几个已知距离点，架经纬仪于两点上，用交汇法测出特征球节点的X、Y坐标，用水准仪测出特征球节点的Z坐标， 7．4）在MST2004网架设计分析软件或相应的设计软件已建立的模型中查找特征球节点的理论坐标，比较安装位置与理论位置的偏差；8） 主承力带安装、调整8．1）网架采用高空散装法安装：主承力支座和主承力带安装顺序是：在柱支座支撑位置放好支座→按安装图的编号垫实下弦球平面，将下弦杆件与球连接并拧紧到位→腹杆与上弦球连接并拧紧到位，腹杆与上弦球形成一个四角锥或三角锥如图六→腹杆与下弦球连接，但不一次拧到位→上弦杆安装顺序由支座向外延伸，上弦杆与球拧紧、腹杆和下弦球拧紧依次进行→连其他腹杆并拧紧，形成主承力带，8．2）网架主承力带特征球节点测量后，按安装实物位置与理论位置偏差进行调整，调整采用葫芦和千斤顶，借助脚手架进行调整，调整时不允许将脚手架钢管拉弯和顶弯，脚手架作用点处采用支撑加固，一般作用点四面均需加支撑，受力作用点必须在脚手架节点上，不许作用在杆件上；8．3）调整后再次测量，待安装位置与理论位置偏差不超出规程要求时，继续向中央搭设主承力带直至中央处；此过程中要注意下弦球的临时支垫，防侧移和倾覆；9） 主承力带合拢；最后测量特征球节点，并调整误差，待安装位置与理论位置偏差不超出规程要求时，中央主承力带实施合拢，合拢后主承力带接头处螺栓拧紧到位，检查全部主承力带螺栓是否拧紧，不允许套筒接触面有肉眼可观察到的缝隙，操作时以销钉发生微小变形，松开后能回弹为拧紧到位标志，杜绝野蛮安装合拢；10） 分区域构件拼装10．1） 按图三所示，分四个区域组织对称、平行施工，每个区域2个组，每组6人，实施找杆、安装、检查；10．2） 四个区域网格构件安装基本处于轴对称状态延伸，方向为由中央向四周沿口发展，以确保安装过程中网架结构受力均匀，避免产生施工应力，减小施工变形；10．3） 安装完毕后，测量每个特征球节点实际位置，与理论位置对比分析安装偏差，也可以沿网架中央球工艺孔引一吊锤观测网架中心与建筑物中心偏差，要求符合规程；10．4） 拆除下弦球临时支撑。