[发明专利]高曲面网架的提升安装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高曲面网架，尤其涉及一种高曲面网架的提升安装方法，应用于建筑钢结构中。

背景技术

随着建筑行业的发展，钢结构在建筑结构中的应用越来越广泛，特别是空间网架结构在大跨度、大面积、超高度结构的应用逐渐增多。超高度曲面网架传统的安装方法具有施工成本高、施工安全风险大、施工周期长、施工质量不易保证等不足。因此，寻求安全快捷、成本低廉的施工方法为当前超高度曲面网架施工研究的重点之一。

超高度曲面网架结构是一种以螺栓球或焊接球节点或两者混合而成的网架结构形式，其适合于大跨度、超高度、轻型、受力合理的结构形式。此类结构在飞艇库、干煤棚、建筑水泥材料反应堆等建筑物中应用较多。其上部网架结构具有曲率大、高度超高、整体性强并为拱形的网架结构的特点。

国内某飞艇库项目结构形式为曲面网架，该飞艇库的最大跨度为140米，结构最高点标高为116米。其中标高24米以下为圆管相贯连接的网格结构，24米标高以上部分以焊接球网架结构，网格尺寸为6m×6m。整体曲面网架结构支撑在下部混凝土独立基础上，支撑柱脚为插入式。

超高度曲面网架结构整体可以分为两个部分，一部分为立面支撑部分，另一部分为上部拱形部分。其中立面支撑部分的施工方法相对比较明确，一般采用的施工方法有分块吊装、悬挑法安装、起扳安装等。上部拱形部分具有施工高度高、跨度大、高空作业受风荷载等影响大的特点，因此施工安装难度比较大。

目前超高度曲面网架上部拱形网架部分施工常用方法有：（1）外扩提升法，（2）大型机械分块吊装法，（3）散装法，（4）滑架安装法。而针对大面积、超高度的上部曲面网架结构部分，以上四种施工方案不管从施工成本、施工质量、施工安全及施工进度各方面均有所欠缺，不尽完美。

目前, 超高度曲面网架结构，特别是高度在百米以上的的上部拱形网架部分的设计与施工在整个建筑行业还处于探索研究阶段，已经成功实施的工程案例更是寥寥无几。基于这种状况，国内外许多科研机构、高校及施工单位均在积极地进行模型试验研究，理论计算。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种结构紧凑，施工速度快、施工成本低、施工质量高、安全风险低的基础上加大跨度的一种高曲面网架的提升安装方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

　　一种高曲面网架的提升安装方法，按以下步骤进行：

（一）、提升准备阶段：

　　1）、超高度曲面网架的立面支撑部分的网架先行安装到位，并采取格构式支撑架、揽风绳的措施进行临时固定，支撑架的间距为15-30m，揽风绳拉设在立面支撑部分的2/3高度处，揽风绳与地面的夹角控制在30-45度范围内；立面支撑部分的高度为60-80m以下范围内；

　超高度曲面网架的高度为80-116m；

　　2）、将超高度曲面网架的拱形网架60-80m以上部分在其投影正下方的拼装胎架上进行拼装，降低曲面网架的拼装高度；拱形网架部分结构的高度为60-80m以上；

　　3）、拱形网架先在地面拼装成若干个小单元，然后采用吊装机械将拼装完成的单元吊装至拼装胎架上，拼装成整体提升单元；

4）、在网架立面支撑结构上设置提升支架，提升支架设置在网架的球节点上，采用MIDAS软件进行仿真验算，根据计算结果对支撑区域网架杆件进行加固，提升支架的高度比提升点的高度高0.5-1m；

安装液压提升器，液压提升器的型号根据提升点的提升反力确定，配置钢绞线，钢绞线的安全系数控制在2-4倍的范围内；

在保证满足提升施工要求的前提下，尽量减少提升点的数量；

5）、在曲面网架提升位置设置临时杆件和临时球，作为提升下吊点；

每个提升点设置3-5根临时杆件，临时杆件不能与结构杆件冲突；

下吊点采用焊接球，焊接球的直径控制在500-800mm，焊接球内加设十字加劲板；

（二）、提升阶段：

1）、超高度曲面网架上部拱形网架提升高度高，提升钢绞线长度长，受风荷载影响，在提升过程中，提升单元会产生0-5度的摆动幅度，对提升施工的安全控制不利；

为了防止拱形网架提升单元在提升过程中的摆动，在竖向设置导向限位装置，导向限位装置主要由格构式支撑架、导向轨道组成；

2）、曲面网架提升过程中，为了防止提升反力对网架结构本身造成破坏，在提升之前，用钢拉索给网架结构本身施加预应力，预应力的大小为500-1000KN，用于抵抗提升反力；