[发明专利]一种大型覆土混凝土罐穹顶钢支撑结构及安装方法

说明书

技术领域

本发明属于房屋建筑工程混凝土结构领域，具体涉及一种大型覆土混凝土罐穹顶钢支撑结构及安装方法。

背景技术

大型覆土油罐混凝土罐室的穹顶结构多为弧形薄壳结构，罐室薄壳跨度30m以上，下部净空多在20m以上，并且薄壳厚度不一，一般是穹顶中央及周边厚，中间区域薄，施工一般采用现浇混凝土，因此，变板厚球面、大跨度、高支模是穹顶结构施工的特点。

目前，常规的穹顶施工方法采用的是满堂脚手架。根据以往同类型项目施工经验，传统的满堂脚手架虽能完成穹顶施工，但施工周期长，脚手架租赁费用高。

发明内容

本发明专利就是针对传统的满堂脚手架施工过程中所遇到的上述问题，提供一种大型覆土混凝土罐穹顶钢支撑结构，即下部钢支撑胎架，上部满堂脚手架的形式。使用钢支撑胎架加局部脚手架体系进行穹顶结构的支模，该支撑胎架承载力强，结构体系稳定性好，避免基础沉降导致穹顶成型质量差；胎架体系操作空间大，操作安全，能更好的保证工人作业。

一种大型覆土混凝土罐穹顶钢支撑结构,包括满堂脚手架、格构柱基础、标准节胎架、支撑架中心圆盘、桁架和工字钢；

所述格构柱基础设置在罐室中心；

所述的构柱基础上固定连接若干个格构柱，构成标准节胎架；

所述的支撑架中心圆盘固定在最上端格构柱上；

所述的桁架一端固定在混凝土罐罐壁的牛腿件上，另一端固定在所述支撑架中心圆盘上；

所述的桁架上部铺设工字钢及木垫板。

进一步，所述的通格构柱基础设置成方形钢筋混凝土承台的结构形式，并预埋预埋地脚螺栓。

进一步，所述格构柱为四根圆管柱作为主要承重结构，四根圆管柱之间利用角钢连接成整体；最下端格构柱与格构柱基础通过预埋的地脚螺栓连接，上下相邻格构柱之间采用高强螺栓连接。

进一步所述支撑架中心圆盘包括圆管斜支撑、圆管柱支撑、支撑底座和中心圆盘；

所述的支撑底座与最上端格构柱固定连接；所述的圆管柱支撑下端与支撑底座固定连接，上端与中心圆盘底面固定连接；所述的圆管斜支撑上端与中心圆盘底面固定连接，下端与圆管柱支撑连接。

一种大型覆土混凝土罐穹顶钢支撑结构的安装方法，包括如下步骤：

步骤1，格构柱基础的设置，格构柱基础设置成方形钢筋混凝土承台的结构形式，并在承台内预埋对应中心柱的锚栓，以便后期安装格构柱时固定；

步骤2，标准节胎架的安装，标准节胎架安装采用塔吊或汽车吊吊装，标准节胎架由若干格构柱构成，每节格构柱需在地面先将散件组装完成后再整体起吊至罐室内，柱与柱之间采用高强螺栓连接，螺栓连接后方可进行下一次吊装；

步骤3，中心架支撑圆盘的安装，中心架支撑圆盘采用塔吊或汽车吊吊装，位于若标准节胎架之上，中心架支撑圆盘与标准节胎架之间采用高强螺栓连接，螺栓连接后方可进行下一次吊装标准节胎架

步骤4，桁架的安装，桁架由型钢主梁、直腹杆和拉杆共同组成，桁架进场时为散件，在罐室外的空地上用钢管搭设简易拼装胎架平台，用汽车吊或塔吊进行组装，主梁采用高强螺栓连接，主梁与其他杆件之间采用高强销轴连接，拼装方便；每榀桁架拼装完成后，使用塔吊或汽车吊整体吊装，采用锚栓固定方式固定；

步骤5，工字钢的铺设，于桁架上部铺设，工字钢与桁架交点处点焊固定；木垫板作为防滑垫脚板，垫在所述满堂脚手架立杆与工字钢之间，工字钢中心间距。

步骤6，满堂脚手架的搭设：根据穹顶弧形造型及脚手架排布图经过电脑放样，得出每一根脚手架立杆需要搭设的高度，然后在现场根据放样图搭设脚手架立杆及横杆。

本发明技术方案通过和甲方、设计单位及埋件制作单位沟通考察，经过不断的尝试，改进格构柱及桁架结构，最终完成了安全可靠的大型覆土油罐混凝土罐薄壳穹顶钢支撑胎架体系，并获得甲方、设计及监理单位的一致认可。

本发明有益效果：

（1）加快施工进度，提高工效。与传统整体满堂脚手架支撑体系相比，节约了搭拆时间，特别是脚手架拆除，属于密闭空间作业，施工功效低，采用钢支撑胎架体系能大大节约拆除时间。

（2）支撑体系安全，便于操作。钢支撑胎架体系结构传力简单，支撑平台刚度均匀，能有效避免传统满堂架地基不均匀沉降导致的安全隐患；采用钢支撑胎架有效的降低了脚手架搭设高度，降低了搭拆难度，有利于操作工人作业。

（3）绿色施工，节约资源。钢支撑胎架采用定型化生产、螺栓拼接，安拆便利，同时能在项目内周转使用，节约施工材料。

附图说明