大跨度单层雨棚网壳结构安装方法技术

本发明专利技术公开了一种大跨度单层雨棚网壳结构安装方法，以安装于场地的纵横向相邻４根立柱所占空间为一个单元，将整榀网壳主拱、边桁架和屋面方管檩条三个单元在制作场地内１∶１胎具整体放样，进行整榀构件加工，再分主拱、边桁架和屋面方管檩条三个单元将其分割成段、块，运输到施工现场，组装成整榀单层网壳。本发明专利技术采取分单元主体结构分块吊装的方法，合理布置承重脚手架，能有效控制网壳主拱、边桁架和屋面方管檩条的下挠变形，最大限度地提高构件吊装精度和进度，保证单层雨棚网壳安装精度和质量，具有设备简单，投资少，易操作，工效高，现场施工灵活方便，缩短施工周期的特点。与满堂搭建脚手架相比，节省了大量的脚手架搭拆费用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种建筑施工工法，具体是一种大跨度单层雨棚网壳结构的安装方法。
技术介绍
为适应目前铁路快速发展及客运需求，充分改善旅客候车、乘降环境，铁路火车站站台正逐步发展无站台柱钢桁架雨棚、无站台柱钢网架雨棚及无站台柱单层网壳雨棚。无站台柱单层网壳雨棚作为一个新的钢结构，其运用在火车站使得旅客视野更为开阔，出行更加方便、快捷。同时单层网壳雨棚因具有造型新颖、美观，利于建筑空间的拓展，以及本身重量较轻、施工周期短、抗震性好、视野开阔，并利于环保等优点，在国内的火车站无站台柱雨棚应用越来越广泛。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种大跨度单层雨棚网壳结构安装方法，这种施工工法施工周期短，制作出雨棚网壳具有结构强度高，抗震性好，重量轻等特点。本专利技术的技术方案如下：大跨度单层雨棚网壳结构安装方法，其特征在于：以安装于场地的纵横向相邻4根立柱所占空间为一个单元，将整榀网壳主拱、边桁架和屋面方管檩条三个单元在制作场地内1：1胎具整体放样，进行整榀构件加工，再分主拱、边桁架和屋面方管檩条三个单元将其分割成段、块，运输到施工现场，通过下列工序，组装成整榀单层网壳：(1)、主拱焊接：在立柱柱头焊接定位块，根据主拱分段焊接的需要，在场地搭设承重脚手架平台，承重脚手架平台上安装用于主拱各段调整位置用的支托，依次将主拱对角部位的支撑段吊装就位，支撑段与立柱相贯口焊接；再将对角部位支撑段之间的中间段吊装就位，进行焊接；依此方法焊接得到主拱整体结构；通过支托可帮助支撑段、中间段的定位；(2)、边桁架焊接：将边桁架吊装就位，将边桁架与主拱上的相贯口焊接成一体；-->(3)、屋面方管檩条焊接：屋盖网壳为空间单层网壳，将由横向曲杆与纵向直杆相贯焊接制作而成的屋面方管檩条块，按原切割相贯口与主拱相焊接，再将相邻的横向曲杆之间采用纵向腹杆焊接连接成一体，得到大跨度网壳结构，拆除承重脚手架；(4)、在吊装构件过程中，遵循先主结构再次要构件的原则。主拱焊接：先定位焊接网壳主拱的支撑段与钢立柱的组合焊缝，将网壳主拱支撑段与钢立柱定位焊接好，定位焊接组合焊缝的上下面，并打底焊；其次吊装网壳主拱中间段，定位焊接好网壳主拱中间段，再全面对称焊接所有的组合焊缝和对接焊缝。所述的网壳主拱及边桁架、屋面方管檩条，在制作时，其实际起拱度为理论弧度半径的拱度h1与根据跨度与钢管强度算出的理论下挠度h2之和。本专利技术的优点：本专利技术采取分单元主体结构分块吊装的方法，合理布置承重脚手架，能有效控制网壳主拱、边桁架和屋面方管檩条的下挠变形，最大限度地提高构件吊装精度和进度，保证单层雨棚网壳安装精度和质量，具有设备简单，投资少，易操作，工效高，现场施工灵活方便，缩短施工周期的特点。与满堂搭建脚手架相比，节省了大量的脚手架搭拆费用，据测算，每1万平方米雨棚累计可节省50万元。附图说明：图1为本专利技术大跨度单层雨棚网壳结构示意图。图2为边桁架结构示意图。图3为屋面方管檀条与主拱焊接结构示意图。图4为主拱结构示意图。具体实施方式参见附图。大跨度单层雨棚网壳结构安装方法：(1)、根据计算机三维设计结果，将整榀网壳主拱、边桁架和屋面方管檩条三个单元在制作场地内1：1胎具整体放样，进行整榀构件加工，再分主拱、边桁架和屋面方管檩条三个单元进行分割，主拱分割成支撑段与中间段，边桁架分割成段，屋面方管檩条分割成块，然后运输到施工现场，进行吊装焊接，组装成整榀单层网壳：根据网壳主拱的外形尺寸、运输条件以及制作安装的限制，将每单元间的网壳主拱分-->为八个段进行制作、运输，分七段进行吊装。吊装时先吊装4根支撑段1、3、4、5，再拼装对角线上的2根中间段2然后吊装，最后分别吊装合拢中间段6及其对角上的中间段7。(2)、承重脚手架平台搭设根据网壳主拱吊装分段的方案，在相应的位置搭设承重支架。承重脚手架采用扣件式钢管脚手架搭设。承重脚手架强度、稳定性及抗倾覆性必须进行检算。承重脚手架搭设高度为桁架下弦以下200～500mm为宜，然后安装固定可调的支托，用于主拱各段的辅助定位，支托上铺设脚手管和枕木，其最终标高采用全站仪测定。相邻承重支架的搭设应不影响钢桁架吊装。(3)、定位块焊接以安装于场地的纵横向相邻4根立柱8所占空间为一个单元，吊装前，在相应立柱8柱头焊接两向定位块，并通过测量在立柱管面用“十”标示出标高轴线位置。定位块为三角钢板(—50*50*20cm)，与承重脚手架同样作为主拱的支撑点，以靠立柱部位主拱上口内壁的理论标高为基准。(4)、吊车就位根据构件重量选择合适吨位的吊车、卡具及钢丝绳，吊车必须由专业指挥引导至相应点位。(5)、网壳主拱桁架支撑(分段1、3、4、5)安装网壳主拱安装前，须检查实际尺寸，与制作理论尺寸是否符合。吊装测量必须以网壳主拱的实际长度为准控制网壳主拱高程。将吊索在预定吊点处挂好，网壳主拱的支撑段两端绑上牵引绳，并检查两头的相对方向是否正确，然后在起重工的指挥下，将网壳主拱支撑段吊起，通过梁两端的牵引绳将梁在空中旋转到位。将网壳主拱支撑段与钢立柱的相贯口对准，检查接口的对接间隙、错边量、衬管安装，并通过全站仪进行测量控制，当接口、标高、轴线满足要求后，对其定位点焊。(6)、中间部位网壳主拱拼装a.现场选择比较平缓的场地作为临时拼装现场。安放并固定四根方钢管作为拼装平台；b.将要拼装的两段弯管放置在平台上部；c.测出对角位置两根主拱(分段2)的净距，这是关键点；-->d.计算出对应该净距与弧度半径的拱度h1，并根据跨度与钢管强度算出理论下挠度h2，实际起拱度h＝h1+h2。根据实际测量出的净距与拱度h调整平台上部的两段弯管，如长度有问题须及时调整。(7)、吊装时的测量控制吊装时，首先在已安装完毕的钢立柱子上弹出轴线和网壳主拱支撑段与柱壁交接处的位置线，以便于构件预先准确就位，减少调整时间。然后架设全站仪于对角线方向控制线上，照准远点控制目标，拨相应计算角度，打开激光投点，使网壳主拱支撑段底部预先弹设的标示线与激光红点重合，并进行最终点位的确认。在脚手架上预设断口理论点位，正式吊装时操作人员可直接指挥吊车，使断口标记点与脚手架上预设理论断点大致重合。主拱吊装为整个测量工作中的重中之重，为保证各区主拱的安装精度和吊装的顺利进行须提前根据需要在各单位所在区域做好多个控制点布设。在网壳主拱各段全部合拢后，对网壳主拱高度进行定时复测，观察网壳主拱下沉及承重支架变形情况，作为边桁架及屋面方管檩条安装提供数据。(8)、网壳主拱焊缝焊接顺序及要求先定位焊接网壳主拱1、3、4和5段与钢立柱8的组合焊缝，将网壳主拱1、3、4和5段与钢立柱8定位焊接好，定位焊接组合焊缝的上下面，并打底焊；其次吊装网壳主拱2、6和7段，定位焊接好网壳主拱2、6和7段。再全面对称焊接所有的组合焊缝和对接焊缝。(9)、网壳主拱对接、相贯口焊缝检测主拱定位吊装完成后，可进行全面焊接，必须待焊缝检测合格后，才可进行边桁架的吊装，若焊缝不符合设计要求，须将焊缝将部分焊缝去除重新焊接，直到满足要求，一般焊缝不得整改两次以上。(10)、边桁架吊装①边桁架的分段划分根据桁架的外形尺寸和现场条件，将单根轴线间及相邻的整榀桁架分为一个吊装分段，两侧的边桁架分成9、10、11三个分段，由于运输限制，在整体制作完成后，需分段本文档来自技高网...

【技术保护点】
大跨度单层雨棚网壳结构安装方法，其特征在于：以安装于场地的纵横向相邻４根立柱所占空间为一个单元，将整榀网壳主拱、边桁架和屋面方管檩条三个单元在制作场地内１∶１胎具整体放样，进行整榀构件加工，再分主拱、边桁架和屋面方管檩条三个单元将其分割成段、块，运输到施工现场，通过下列工序，组装成整榀单层网壳：　（１）、主拱焊接：在立柱柱头焊接定位块，根据主拱分段焊接的需要，在场地搭设承重脚手架平台，承重脚手架平台上安装用于主拱各段调整位置用的支托，依次将主拱对角部位的支撑段吊装就位， 支撑段与立柱相贯口焊接；再将对角部位支撑段之间的中间段吊装就位，进行焊接；依此方法焊接得到主拱整体结构；通过支托可帮助支撑段、中间段的定位；　（２）、边桁架焊接：将边桁架吊装就位，将边桁架与主拱上的相贯口焊接成一体；　（３）、屋 面方管檩条焊接：屋盖网壳为空间单层网壳，将由横向曲杆与纵向直杆相贯焊接制作而成的屋面方管檩条块，按原切割相贯口与主拱相焊接，再将相邻的横向曲杆之间采用纵向腹杆焊接连接成一体，得到大跨度网壳结构，拆除承重脚手架；　（４）、在吊装构件过程 中，遵循先主结构再次要构件的原则。...

【技术特征摘要】
1、大跨度单层雨棚网壳结构安装方法，其特征在于：以安装于场地的纵横向相邻4根立柱所占空间为一个单元，将整榀网壳主拱、边桁架和屋面方管檩条三个单元在制作场地内1：1胎具整体放样，进行整榀构件加工，再分主拱、边桁架和屋面方管檩条三个单元将其分割成段、块，运输到施工现场，通过下列工序，组装成整榀单层网壳：(1)、主拱焊接：在立柱柱头焊接定位块，根据主拱分段焊接的需要，在场地搭设承重脚手架平台，承重脚手架平台上安装用于主拱各段调整位置用的支托，依次将主拱对角部位的支撑段吊装就位，支撑段与立柱相贯口焊接；再将对角部位支撑段之间的中间段吊装就位，进行焊接；依此方法焊接得到主拱整体结构；通过支托可帮助支撑段、中间段的定位；(2)、边桁架焊接：将边桁架吊装就位，将边桁架与主拱上的相贯口焊接成一体；(3)、屋面方管檩条焊接：屋盖网壳...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宝民，夏阳，薛中权，朱茂龙，阮正洁，刘瑜，杨慧丰，刘辉，
申请(专利权)人：中铁四局集团有限公司，合肥中铁钢结构有限公司，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]