[发明专利]一种核电站钢拱形屋面结构及其组装施工方法

说明书

本发明公开了一种核电站钢拱形屋面结构及其组装施工方法，钢拱形屋面结构的拱形主梁平行间隔分布并通过拱形次梁单元连接组成拱形屋面骨架，屋面结构面板焊接在拱形屋面骨架上表面，形成密封的钢拱形屋面结构。钢拱形屋面结构组装施工方法通过拱形主梁平面组装件组装、组装支撑系统布置、主梁平面组装件与四管柱支撑垂直组装、拱形主梁垂直组装、拱形次梁单元组装、定位精度调节，拼装拱形屋面骨架、屋面结构面板组装和整个拱形屋面组装，最后拆除组装支撑系统和组装定位系统，最终组装成钢拱形屋面结构；本组装施工方法可显著降低结构变形、简化施工工序、提高安装精度、提升施工效率，可应用于同类型结构的建筑施工领域。

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种核电站钢拱形屋面结构及其组装施工方法。

背景技术

钢拱形屋面结构作为新堆型核电站屋面结构，在满足结构要求的同时还需保证屋面的密封性能，在目前已建或者正在建造的核电站施工中，尚无此类型屋面结构施工先例；在民建类似结构施工中，多采用小型散件现场组装施工方法，存在组装工艺繁琐、精度难以控制、组装周期长、吊装设备使用频繁、高空作业时间长、安全风险大等缺点。钢拱形屋面为单曲面弧形结构，跨度大、高度高、面板薄、重量重，组装难度大、风险高，施工工序复杂，采用小型散件现场组装施工方法将占用吊装设备时间长、而且存在较多交叉施工、施工成本高、施工安全及质量风险难以预估。因此，亟需一种工期短、质量可控、安全风险低、经济可行的拱形钢结构屋面及其施工方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种核电站钢拱形屋面结构及其组装施工方法，可以有效控制结构变形，显著提高施工效率与施工质量、简化施工工序、缩短组装工期以及降低安全风险，组装的核电站钢拱形屋面结构在满足结构要求的同时还可保证屋面的密封性能。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：一种核电站钢拱形屋面结构，包括拱形主梁、拱形次梁单元、屋面结构面板和组装支撑系统，拱形主梁平行间隔分布并通过拱形次梁单元连接组成拱形屋面骨架，屋面结构面板焊接在拱形屋面骨架上表面，形成密封的钢拱形屋面结构。

进一步地，所述拱形主梁为端部带直段的拱形焊接H型钢，由第一弧形H型钢、第二弧形H型钢和第三弧形H型钢分段组装成型，其中，第一弧形H型钢为下端带竖直段弧形H型钢，两个下端带竖直段弧形H型钢对称设置于拱形主梁的两端，两个第二弧形H型钢分别焊接于两个第一弧形H型钢上端，所述第三弧形H型钢设置于拱形主梁的中部，连接两个第二弧形H型钢于一体。

进一步地，所述第一弧形H型钢上端(靠近第二弧形H型钢端)预设留余量，所述第二弧形H型钢上端(靠近第三弧形H型钢端)预设留余量，所述第三弧形H型钢两端及第一弧形H型钢下端(远离第二弧形H型钢端)、第二弧形H型钢下端(远离第三弧形H型钢端)均在工厂加工坡口不留余量。

进一步地，所述拱形次梁单元为热轧H型钢一、热轧H型钢二和薄钢板组成的格构式预制板，通过焊接连接相邻拱形主梁，其中，热轧H型钢二垂直固定在热轧H型钢一上，将相互平行的各热轧H型钢一相连接，各热轧H型钢二之间相互平行，薄钢板焊接在热轧H型钢一和热轧H型钢二组成的方格上表面。

进一步地，所述屋面结构面板为由多块薄钢板组成，焊接在拱形主梁及拱形次梁单元上表面，保证屋面的密封功能。

本发明还提供了核电站钢拱形屋面结构的组装施工方法，包括如下步骤：

步骤一、拱形主梁平面组装件组装：装将两个第二弧形H型钢与两个第一弧形H型钢上端分别焊接组装，形成拱形主梁平面组装件；

步骤二、组装支撑系统布置：组装支撑系统包括四管柱支撑、塔架支撑和斜拉索，在拱形屋面组装场地分别设置四管柱支撑和塔架支撑，通过控制调节四管柱支撑顶部的调节螺杆来进行组装过程中拱形主梁高度调节(标高方向的偏差)，通过控制调节塔架支撑顶部的调节螺杆来进行组装过程中拱形次梁单元高度调节(标高方向的偏差)