钢结构桁架高空弧线滑移安装方法 【技术领域】
本发明属钢结构建筑施工技术领域，具体涉及一种钢结构桁架高空弧线滑移安装方法。
背景技术
随着我国经济建设的蓬勃发展，大型的公共建筑如机场、会展中心、体育馆、会堂剧院等得到了广泛的应用。这些建筑一般为大跨空间钢结构，结构形式有网架、空间桁架等。钢结构的现场安装根据桁架的受力和构造特点、现场情况、现场的施工技术条件和设备资源等综合因素，一般可分为高空散装法、分条或分块安装法、高空滑移法、整体吊装法、整体提升法和整体顶升法。现场安装方法的优劣，对施工工期、综合造价有很大的影响。每种安装方法都由自己的优缺点。高空散装法用一般的起重机械和扣件式钢管脚手架即可进行安装，但脚手架用量大、高空作业多、工期长、占建筑物场内用地多，且技术上有一定难度。分条或分块安装法一般不能单独使用，要和其他安装方法如高空散装法、高空滑移法等配合使用。整体吊装法对起重机性能要求较高，现场施工条件要求比较严格，例如，要有就位拼装场地、起重机行驶道路等。整体提升法一是要求桁架必须按高空安装位置在地面就位拼装，即高空安装位置与地面拼装位置必须在同一投影面上，二是要求周边与柱子相碰的杆件必须预留，因此局限性比较大。整体顶升法在国内的施工实例较少，施工难度大、造价高而且顶升施工技术与结构本身相关，应用较少。高空滑移法通过设置在网架端部或中部的局部拼装架(或利用已建建筑物作为高空拼装平台)和设在两侧或中间的同长滑道，在地面拼成条状或块状单元，吊至拼装平台上拼装成滑移单元，用牵引设备将桁架滑移到设计位置。但滑移施工技术仅限于桁架两端的滑移路线为直线型的滑移。
随着经济的发展，新颖的结构形式越来越多，例如桁架两端的钢梁为弧线形等，而且跨度越来越大，这就需要有更合理、更经济的安装方案。
【发明内容】
本发明的目的在于提出一种滑移路线为弧形的钢结构桁架高空滑移安装方法。
本发明提出的钢结构桁架高空滑移安装方法，在待安装桁架的两侧同心的圆弧形钢梁上分别设置滑道A-A’和GG’，滑道A-A’和GG’的轴线也是两条同心的圆弧线；待安装主桁架的两端设置在专门设计地滑靴15上，滑靴15在滑道上沿滑道移动；在两滑道的端部A’、G’的外侧通过反力架平台9分别设置两个液压牵引装置10，两牵引装置10分别通过钢绞线7与滑靴15连接，两牵引装置10同步工作，通过钢绞线7拉动两滑靴15从而将主桁架沿滑道同步滑移；设相邻两主桁架的间距为B度；具体的安装步骤如下：
第一榀主桁架在地面组装后，用吊机吊至高空拼装支架，在端区域内拼装成整体，由两条滑道远端处的两台液压牵引装置10同步拉动，沿着两侧滑道拉动B度，然后进行第二榀主桁架组装，并连接桁架间的构件14，再滑移B度；其后进行第三榀主桁架的组装和桁架间构件的安装；如此循环，直至多榀桁架单元拼装成整体单元，然后单元整体滑移到设计平面位置。整个滑移安装过程包括累积滑移和整体滑移两个阶段：
累积滑移阶段：第一榀主桁架吊装，临时固定→单榀桁架沿圆周方向滑移B度→第二榀主桁架吊装→第一榀桁架间构件吊装→两榀桁架一起沿圆周方向滑移B度→第三榀主桁架吊装→第二榀桁架间构件吊装→…→第一至第五榀桁架一起沿圆周方向滑移B度→第六榀主桁架吊装→第五榀桁架间构件吊装。当桁架累积滑移完毕，组成整体滑移单元之后，开始整体滑移。整体滑移液压牵引方式同累积滑移。通过液压牵引器连续牵引整体滑移单元，直至设计位置。
两侧滑道长度不同，但它们分别位于两段同心圆弧上，通过控制两侧滑板滑动的角速度的同步性，转换成控制滑板线速度的同步性，线速度可以通过油泵流量进行调节。整个液压同步牵引装置可由计算机控制。
当牵引点停止工作时，滑移单元通过滑板与滑道之间的摩擦力产生制动力。根据冲量恒等式：F×t＝m×v。其中，F＝N×μ，带入恒等式→N×μ×t＝m×v。滑板对轨道正压力N等于上部结构自重m，摩擦系数μ、牵引速度v均相等，故每个滑板的制动时间相等。即滑移单元在制动过程中，各支点保持同步，无附加内力。可以保证结构的稳定性。
本发明可以解决起重机机械无法吊装到位的困难，在桁架施工期间，土建可以交叉作业；拼装支架费用比高空散装法节省，且占用建筑物周边场地少，有一边施工场地即可。通过计算机同步控制，使构件平稳、安全、快速滑移到指定位置。采用此方法施工，可取得明显经济效益，
【附图说明】
图1：滑移状态一：第一主桁架及第一榀桁架间构件组装完毕，累积滑移。
图2：滑移状态二：第一、二榀主桁架及第一榀桁架间构件组装完毕，累积滑移。
图3 滑移状态三：第三榀主桁架及第二榀桁架间构件组装完毕，累积滑移。
图4 滑移状态四：第四榀主桁架及第三榀桁架间构件组装完毕，累积滑移。
图5 滑移状态四：第四榀主桁架及第三榀桁架间构件组装完毕，累积滑移。
图6 第六滑移状态：第六榀主桁架及第五榀桁架间构件组装完毕，整体滑移就位。
图7 滑道支座立面图。
图中标号：1～6为主桁架，7为钢铰线，8为滑道，9为反力架平台，10为液压牵引器，11为滑板，12为滑移钢梁，13为钢挡板，14为桁架间构件，15为滑靴。
【具体实施方式】
某机场候机大厅的建筑面积约30900平方米，平面呈扇形，扇形上弦长197m，下弦长154m，跨度72m，平面分为B和C两个区，主结构采用倒三角形空间管桁架，管桁架平面呈Y形，共6榀，每榀重量约82T。主桁架之间用弧形的矩形梁和射线梁相连。侯机大厅钢屋盖的现场安装采用高空弧形滑移施工技术。桁架两端支座在两段同心圆弧上，两个滑道长度分别为127米和206米。滑道是桁架滑移中最主要的承重构件，滑道在整个水平牵引中起承重导向和横向限制滑板水平位移的作用。滑道设在A-A轴和G-G轴弧形的滑移钢梁上。利用滑移钢梁的上表面作为滑道的底板。在钢梁上滑道宽度两侧焊接钢挡板13作为滑板横向限位。滑道的中心线与滑移钢梁轴线重合，以减小滑移过程中滑移单元自重对滑移钢梁的影响；牵引力选择液压牵引装置10和钢绞线7，沿牵引轴线单台布置。钢绞线7一端通过锚具固定在第一榀桁架滑板的滑靴15上，另一端连在反力架上的液压千斤顶上，在反力架的一端(钢铰线出口方向)设钢铰线出口疏导支架，钢铰线沿疏导支架下放出。反力架9固定在最远端A’、G’附近柱头牵引作业点，用以固定液压牵引设备10，承受牵引反力。
具体施工步骤如图1-图6所示。主桁架在地面胎膜架上组装成三段后，用大型履带起重机吊至高空拼装支撑架，在滑移轨道上拼装成形后，从一侧向另外一侧滑移，第一榀提升拼接完成后，开始滑移到第二榀的位置，然后再提升第2榀桁架。在提升拼接完成第2榀桁架后，开始安装钢支撑和穹顶等构件，使其及时形成空间稳定体系，然后再进行滑移。循环进行上述顺序直到全部桁架滑移就位完成。