一种大跨度超高单层筒状建筑钢结构倒装施工方法.pdf

本发明公开了一种大跨度超高单层筒状建筑钢结构倒装施工方法，包括如下步骤：先在0米标高水平原位组装顶部60米的钢结构及其所附轻质钢结构围护，然后提升工装系统安装就位，确定提升工装系统布置的数量和位置，并与主体钢结构连接临时固定，顶部60米的钢结构及其所附轻质钢结构围护进行铅直提升，进行内部钢结构的安装，依上述程序逐次进行后续提升，直至达到预定提升高度，安装结束，拆除提升工装系统，进行提升工装处的补杆，标高60米及以下的轻质钢结构围护。本发明解决超高空轻质钢结构围护安装防风控制技术，同时有效解决现有大型起重施工机械吊装高度不能满足吊装需求能力，解决60米以上的超高空轻质钢结构围护安装。

权利要求书
1.  一种大跨度超高单层筒状建筑钢结构倒装施工方法，其特征在于包括如下步骤：
①先在0米标高水平原位组装顶部60米的钢结构及其所附轻质钢结构围护，顶部60米的钢结构及其所附轻质钢结构围护作为第一流程；
②提升工装系统安装就位，根据各流程施工仿真计算，确定所述提升工装系统布置的数量和位置，并与主体钢结构连接临时固定；
③第一次提升，顶部60米的钢结构及其所附轻质钢结构围护进行铅直提升，提升高度为预定提升高度H1，标高60米以上的轻质钢结构围护在提升前均随钢结构的安装同步并一同提升；
④第一次提升结束，进行提升高度H1内钢结构的安装；
⑤第二次提升准备；
⑥第二次提升，提升高度为预定提升高度H2；
⑦第二次提升结束，进行提升高度H2内钢结构的安装；
⑧依上述程序逐次进行后续提升，直至提升高度为预定提升高度Hn(Hn代表第n次提升高度)，安装结束；
⑨拆除所述提升工装系统，进行提升工装处的补杆；
⑩标高60米及以下的轻质钢结构围护。

2.  根据权利要求1所述的一种大跨度超高单层筒状建筑钢结构倒装施工方法，其特征在于：所述提升工装系统包括提升架、提升梁、导向装置和液压提升装置，所述提升架包括提升架塔柱、提升装置固定梁和提升架基础，所述提升装置固定梁固定连接在所述提升架塔柱的顶面上，所述提升架基础固定连接在所述提升架塔柱的底部，所述提升梁包括提升纵梁和提升横梁，所述提升纵梁和所述提升横梁首尾连接形成一个封闭的结构，所述液压提升装置通过所述提升装置固定梁固定连接在所述提升架塔柱的顶端，所述液压提升装置包括液压提升机、钢绞线和液压提升数控设备，所述导向装置位于所述提升架和所述提升纵梁、所述提升横梁互相垂直的方向上，所述导向装置与所述提升梁刚接连接。

3.  根据权利要求2所述的一种大跨度超高单层筒状建筑钢结构倒装施工方法，其特征在于：所述提升梁呈矩形状。

4.  根据权利要求2所述的一种大跨度超高单层筒状建筑钢结构倒装施工方法，其特征在于：所述钢绞线的上端连接所述液压提升机，所述钢绞线的下端与所述提升纵梁铰接固定。

5.  根据权利要求2所述的一种大跨度超高单层筒状建筑钢结构倒装施工方法，其特征在于：所述导向装置与所述提升架塔柱之间采用无间隙滑动连接。

说明书一种大跨度超高单层筒状建筑钢结构倒装施工方法
技术领域
本发明涉及钢结构建筑工程领域，尤其涉及一种大跨度超高单层筒状建筑钢结构倒装施工方法。
背景技术
随着社会的发展和技术的进步，出现了超大型设备与仪器。这些超大型设备与仪器的生产及组装与维修需要在大跨度超高的空间厂房内进行操作，因而大跨度超高的空间厂房开始陆续涌现。
目前大跨度超高的空间厂房的建造技术受到大型起重施工机械的诸多限制，比如：1、大型起重机械设备租赁市场不多或没有；2、即使采用超大型施工设备，会造成建造成本较大；3、对于超过80米以上的轻质钢结构围护，因受高空大气恶劣天气影响，在80米以上的超高空进行轻质钢结构围护安装，会造成工期无法保证，更有甚者会导致施工无法实现。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的诸多不足，提供一种大跨度超高单层筒状建筑钢结构倒装施工方法，通过提供一种大跨度超高单层筒状钢结构安装新工艺，解决超高空轻质钢结构围护安装防风控制技术，同时有效解决现有大型起重施工机械吊装高度不能满足吊装需求能力，解决80米以上的超高空轻质钢结构围护安装。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种大跨度超高单层筒状建筑钢结构倒装施工方法，其特征在于包括如下步骤：
①先在0米标高水平原位组装顶部60米的钢结构及其所附轻质钢结构围护，顶部60米的钢结构及其所附轻质钢结构围护作为第一流程；
②提升工装系统安装就位，根据各流程施工仿真计算，确定提升工装系统布置的数量和位置，并与主体钢结构连接临时固定；
③第一次提升，顶部60米的钢结构及其所附轻质钢结构围护进行铅直提升，提升高度为预定提升高度H1，标高60米以上的轻质钢结构围护在提升前均随钢结构的安装同步并一同提升；
④第一次提升结束，进行提升高度H1内钢结构的安装；
⑤第二次提升准备；
⑥第二次提升，提升高度为预定提升高度H2；
⑦第二次提升结束，进行提升高度H2内钢结构的安装；
⑧依上述程序逐次进行后续提升，直至提升高度为预定提升高度Hn(Hn代表第n次提升高度)，安装结束；
⑨拆除提升工装系统，进行提升工装处的补杆；
⑩标高60米及以下的轻质钢结构围护。
进一步，提升工装系统包括提升架、提升梁、导向装置和液压提升装置，提升架包括提升架塔柱、提升装置固定梁和提升架基础，提升装置固定梁固定连接在提升架塔柱的顶面上，提升架基础固定连接在提升架塔柱的底部，提升梁包括提升纵梁和提升横梁，提升纵梁和提升横梁首尾连接形成一个封闭的结构，液压提升装置通过提升装置固定梁固定连接在提升架塔柱的顶端，液压提升装置包括液压提升机、钢绞线和液压提升数控设备，导向装置位于提升架和提升纵梁、提升横梁互相垂直的方向上，导向装置与提升梁刚接连接；提升架、提升梁与被提升结构组成一个整体，共同承担包含风荷载在内的外部所有荷载，提高了倒装施工的稳定性和安全性，同时大跨度钢结构本体在施工过程中所承受的外部荷载通过提升工装传递到基础，大大提高了施工安全控制的可靠度，而且可以使大跨度钢结构移动的位置更精确，导向装置可以起到水平限位的作用。
进一步，提升梁呈矩形状，矩形状设计有效提高了提升梁的稳定性，同时增加了提升梁的强度和刚度，防止大跨度钢结构在提升过程中的扭曲变形等不 安全因素。
进一步，钢绞线的上端连接液压提升机，钢绞线的下端与提升纵梁铰接固定，可以有效地实现大跨度钢结构的整体统一提升，钢绞线提高了大跨度钢结构在提升时的安全性。
进一步，导向装置与提升架塔柱之间采用无间隙滑动连接，确保提升梁只能沿着提升架铅直运动。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
1、解决了目前大型起重施工机械起吊能力不足的施工机械困难；
2、解决了超高空安全控制风险，除顶部60米的钢结构及其所附轻质钢结构围护安装在常规可控较高的高度范围内进行施工外，其余施工范围均都控制在预定提升高度Hn(8～12米)内，降低了高空作业风险；
3、解决了60米标高以上围护结构安装受高空风力恶劣天气影响的制约；
4、有利于工期保障，为结构早日发挥施工功能提出了可控措施；
5、有利于施工质量、施工安全保障和施工工期的控制。
本发明方法工艺简单，有效解决了超高空轻质钢结构围护安装防风控制技术，同时满足大型起重施工机械吊装高度的吊装需求能力，保障了施工质量和施工的安全性，缩短了施工工期。
附图说明
图1为本发明一种大跨度超高单层筒状建筑钢结构倒装施工方法的工作总图；
图2为本发明中大跨度超高单层筒状钢结构横断面示意图；
图3为本发明中提升工装系统的结构示意图；
图4为本发明中提升架的结构示意图；
图5为本发明中提升梁的结构示意图；
图6为本发明中液压提升装置的结构示意图；
图7为本发明中导向装置的结构示意图。
图中：1-提升工装系统；2-提升架；3-提升梁；4-导向装置；5-液压提升装置；6-提升架塔柱；7-提升装置固定梁；8-提升架基础；9-提升纵梁；10-提升横梁；11-液压提升机；12-钢绞线；13-大跨度超高单层筒状钢结构。
具体实施方式
如图1至图7所示为本发明一种大跨度超高单层筒状建筑钢结构倒装施工方法，包括如下步骤：
①先清理基础平面，测量放出轴线并进行复核，将轴线用墨线弹出，并在基础面轴线处设置标记，然后在0米标高水平原位组装顶部60米的钢结构及其所附轻质钢结构围护，以顶部60米的钢结构及其所附轻质钢结构围护作为第一流程，在进行组装钢结构和轻质钢结构围护时，将结构整体的中心位置进行定位，调整高低差，并对焊缝焊接处进行无损检测；
②提升工装系统1安装就位，根据各流程施工仿真计算，确定提升工装系统1布置的数量和位置，并与主体钢结构连接临时固定，提升工装系统1包括提升架2、提升梁3、导向装置4和液压提升装置5，提升架2包括提升架塔柱6、提升装置固定梁7和提升架基础8，提升装置固定梁7固定连接在提升架塔柱6的顶面上，提升架基础8固定连接在提升架塔柱6的底部，提升梁3包括提升纵梁9和提升横梁10，提升纵梁9和提升横梁10首尾连接形成一个封闭的结构，提升纵梁9与被提升钢结构组成一个整体，并通过提升横梁10使同一提升架2的提升纵梁9形成一个整体，提升梁3呈矩形状，矩形状设计有效提高了提升梁3的稳定性，同时增加了提升梁3的强度和刚度，防止大跨度钢结构在提升过程中的扭曲变形等不安全因素,液压提升装置5通过提升装置固定梁7固定连接在提升架塔柱6的顶端，液压提升装置5包括液压提升机11、钢绞线12和液压提升数控设备，导向装置4位于提升架2和提升纵梁9、提升横梁10互相垂直的方向上，导向装置4与提升梁3刚接连接，钢绞线12的上端连接液压提升机11，钢绞线12的下端与提升纵梁9铰接固定， 可以有效地实现大跨度钢结构的整体统一提升，钢绞线12提高了大跨度钢结构在提升时的安全性，导向装置4与提升架塔柱6之间采用无间隙滑动连接，确保提升梁3只能沿着提升架2铅直运动；提升架2、提升梁3与被提升结构组成一个整体，共同承担包含风荷载在内的外部所有荷载，提高了倒装施工的稳定性和安全性，同时大跨度钢结构本体在施工过程中所承受的外部荷载通过提升工装传递到基础，大大提高了施工安全控制的可靠度，而且可以使大跨度钢结构移动的位置更精确，导向装置4可以起到水平限位的作用，提升前对重要的连接部位进行核实，并对出现的问题进行及时处理，减少高空作业，提高施工的安全性；
③第一次提升，顶部60米的钢结构及其所附轻质钢结构围护通过提升工装系统1进行铅直提升，缓慢启动液压提升机11，使大跨度超高单层筒状钢结构13在提升梁3的作用下同步提升，提升高度为预定提升高度H1，标高60米以上的轻质钢结构围护在提升前均随钢结构的安装同步并一同提升，直至大跨度超高单层筒状钢结构13达到预定提升高度H1，关闭液压提升机11，用水平仪、测距仪等测量工具对提升的高度依次进行检测，当其中的大跨度超高单层筒状钢结构的提升高度不在设定范围内时，调整局部提升工装系统中的提升梁，使各部位的提升高度保持一致；
④第一次提升结束，进行提升高度H1内钢结构的安装，将提升高度H1的顶端与顶部60米的钢结构的底端固定连接，将提升高度H1的下端与下部基础临时连接固定，确保大跨度超高单层筒状钢结构13已经组装好的单元的稳定性。开启液压提升机进行反转，通过钢绞线将提升架上的提升梁放回到原始位置；如H1下端设计标高超过60米，在提升高度H1的下端临时固定好，进行H1部位轻质钢结构围护安装；
⑤第二次提升准备，检查导向装置和液压提升装置中的液压提升机、钢绞线，确保导向装置与提升架塔柱之间无障碍，同时使钢绞线保持垂直，为提升梁的平稳运行做准备；
⑥第二次提升，在第一次提升高度的基础上开启液压提升机，通过钢绞线 带动提升梁继续提升，提升高度为预定提升高度H2，当达到预定提升高度H2后，用水平仪、测距仪等测量工具对提升的高度依次进行检测，当其中的部分钢结构的提升高度不在设定范围内时，调整相应的提升工装系统中的提升梁，使各部位的提升高度保持一致；
⑦第二次提升结束，进行提升高度H2内钢结构的安装，安装后进行检查固定，并将液压提升机开启进行反转，通过钢绞线将提升架上的提升梁放回到原始位置，为下次提升做准备，如H2下端设计标高超过60米，在提升高度H2的下端临时固定好，进行H2部位轻质钢结构围护安装；
⑧依上述程序逐次进行后续提升，每个提升工装系统均同步工作，每次提升的高度都相同，直至提升高度为预定提升高度Hn(Hn代表第n次提升高度，一般选取8～12米)，安装结束；
⑨按照施工前的安装顺序逐一拆除提升工装系统1，并将拆除后的提升架、提升梁和提升架塔柱进行检查，将需要更换的零部件进行更换，然后统一放入回收库中，将导向装置和液压提升装置进行清理，同时将钢绞线上的杂物进行清理，最后对大跨度超高单层筒状钢结构进行提升工装处的补杆，提高其稳定性；
⑩标高60米及以下的轻质钢结构围护安装。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。