本發(fā)明專利技術(shù)設(shè)計(jì)懸掛式鋼結(jié)構(gòu)分層吊裝施工工藝，包括桁架結(jié)構(gòu)、桁架下方空間結(jié)構(gòu)內(nèi)的球形吊艙結(jié)構(gòu)，其特征在于由下面的步驟組成：在桁架下方空間結(jié)構(gòu)地面上架設(shè)高空臨時(shí)支撐胎架，用高空散裝的方法在臨時(shí)支撐胎架上進(jìn)行吊艙結(jié)構(gòu)安裝，高強(qiáng)懸索張拉，吊艙結(jié)構(gòu)安裝到位后即進(jìn)行高強(qiáng)懸索的安裝及張拉，將整個(gè)張拉過程分為臨時(shí)支撐卸載前初始預(yù)緊張拉、結(jié)構(gòu)安裝完畢卸載后張拉，永久荷載到位后張拉三個(gè)階段進(jìn)行施工，穩(wěn)定索向下斜拉吊艙結(jié)構(gòu)。本發(fā)明專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是采用架設(shè)分層獨(dú)立臨時(shí)支撐系統(tǒng)的方法安裝懸掛式鋼結(jié)構(gòu)，解決了結(jié)構(gòu)空間定位及安裝過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本工藝是建筑工程結(jié)構(gòu)施工領(lǐng)域，為采用高強(qiáng)懸索作為主要受力體系的大型懸掛式鋼結(jié)構(gòu)施工工藝。
技術(shù)介紹
上海港國際客運(yùn)中心工程音樂文化中心鋼結(jié)構(gòu)南臨黃浦江約50m，整個(gè)結(jié)構(gòu)東西方向跨度48. 4m,南北方向跨度30. 4m,建筑高度53. 6m。整個(gè)結(jié)構(gòu)由其各自獨(dú)立的兩側(cè)垂直鋼框架及中間的傾斜式框架共同組成整個(gè)結(jié)構(gòu)的核心受力支撐體系，結(jié)構(gòu)頂部為大跨度桁架體系。鋼框架結(jié)構(gòu)腹內(nèi)懸掛著3個(gè)不規(guī)則的球形吊艙結(jié)構(gòu)為懸掛式鋼結(jié)構(gòu)。該工程作為上海港國際客運(yùn)中心建設(shè)中的標(biāo)志性建筑，其構(gòu)件和結(jié)構(gòu)單元較多， 受力狀態(tài)復(fù)雜，特別是采用高強(qiáng)懸索懸掛的吊艙鋼結(jié)構(gòu)安裝，作為一個(gè)全新的結(jié)構(gòu)體系，其復(fù)雜程度對鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、加工、安裝都具有很大的挑戰(zhàn)。本工程施工主要分為巨型鋼框架安裝、吊艙結(jié)構(gòu)安裝和吊艙結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)連接固定三個(gè)階段。吊艙結(jié)構(gòu)安裝階段時(shí)，主體框架已完成，在結(jié)構(gòu)腹內(nèi)進(jìn)行吊艙安裝難度較大，且吊艙結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量直接影響后續(xù)高強(qiáng)懸索的安裝效果，因此是總體施工過程中的重要控制環(huán)節(jié)之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中桁架下方空間進(jìn)行吊艙結(jié)構(gòu)安裝所存在的上述問題，提供一種懸掛式鋼結(jié)構(gòu)分層吊裝施工工藝。本專利技術(shù)設(shè)計(jì)懸掛式鋼結(jié)構(gòu)分層吊裝施工工藝，包括桁架結(jié)構(gòu)、桁架下方空間結(jié)構(gòu)內(nèi)的球形吊艙結(jié)構(gòu)，其特征在于由下面的步驟組成(1)在桁架下方空間結(jié)構(gòu)地面上架設(shè)高空臨時(shí)支撐胎架，(2)用高空散裝的方法在臨時(shí)支撐胎架上進(jìn)行吊艙結(jié)構(gòu)安裝，(3)高強(qiáng)懸索張拉，吊艙結(jié)構(gòu)安裝到位后即進(jìn)行高強(qiáng)懸索的安裝及張拉，將整個(gè)張拉過程分為臨時(shí)支撐卸載前初始預(yù)緊張拉、結(jié)構(gòu)安裝完畢卸載后張拉，永久荷載到位后張拉三個(gè)階段進(jìn)行施工，(4)穩(wěn)定索向下斜拉吊艙結(jié)構(gòu)。其特征在于架設(shè)高空臨時(shí)支撐胎架由下而上分層建立獨(dú)立的臨時(shí)支撐，臨時(shí)支撐結(jié)合吊艙結(jié)構(gòu)的最底層頂板結(jié)構(gòu)的梁柱位置，按照主梁支撐、層層獨(dú)立的原則進(jìn)行布置及搭設(shè)，主要布置于吊艙結(jié)構(gòu)主梁或主環(huán)梁節(jié)點(diǎn)位置下方。其特征在于高強(qiáng)懸索的張拉利用穿心千斤頂、專用反力架，以及便于張拉設(shè)備就位的輔助裝置完成。其特征在于高強(qiáng)懸索張拉通過反復(fù)調(diào)整索力，使承重的高強(qiáng)懸索受力均勻，同時(shí)還應(yīng)控制樓板各個(gè)方向的位移，以保證吊艙樓面處于水平狀態(tài)，分別按照穩(wěn)定高強(qiáng)懸索初始拉力的60%、80%、100%施加拉力，穩(wěn)定索張拉以后，同時(shí)應(yīng)調(diào)整承重高強(qiáng)懸索的受力以及查看樓板位移的改變量，使其始終保持水平狀態(tài)。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是采用架設(shè)分層獨(dú)立臨時(shí)支撐系統(tǒng)的方法安裝懸掛式鋼結(jié)構(gòu)，有效解決了結(jié)構(gòu)空間定位及安裝過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題，從高強(qiáng)懸索的安裝效果來看，不但各項(xiàng)參數(shù)均滿足要求，而且使吊艙鋼結(jié)構(gòu)施工工期大大縮短，得到了業(yè)主、設(shè)計(jì)、總包等各方的認(rèn)可。附圖說明附圖1為本專利技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖，附圖2為本專利技術(shù)的高強(qiáng)懸索的結(jié)構(gòu)示意圖，附圖3為本專利技術(shù)的臨時(shí)支撐的結(jié)構(gòu)示意圖，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本專利技術(shù)作詳細(xì)說明，具體實(shí)施例方式圖中包括桁架結(jié)構(gòu)、桁架下方空間結(jié)構(gòu)內(nèi)的球形吊艙結(jié)構(gòu)，其特征在于由下面的步驟組成(1)在桁架下方空間結(jié)構(gòu)地面上架設(shè)高空臨時(shí)支撐胎架，(2)用高空散裝的方法在臨時(shí)支撐胎架上進(jìn)行吊艙結(jié)構(gòu)安裝，(3)高強(qiáng)懸索張拉，吊艙結(jié)構(gòu)安裝到位后即進(jìn)行高強(qiáng)懸索的安裝及張拉，將整個(gè)張拉過程分為臨時(shí)支撐卸載前初始預(yù)緊張拉、結(jié)構(gòu)安裝完畢卸載后張拉，永久荷載到位后張拉三個(gè)階段進(jìn)行施工，(4)穩(wěn)定索向下斜拉吊艙結(jié)構(gòu)。其特征在于架設(shè)高空臨時(shí)支撐胎架由下而上分層建立獨(dú)立的臨時(shí)支撐，臨時(shí)支撐結(jié)合吊艙結(jié)構(gòu)的最底層頂板結(jié)構(gòu)的梁柱位置，按照主梁支撐、層層獨(dú)立的原則進(jìn)行布置及搭設(shè)，主要布置于吊艙結(jié)構(gòu)主梁或主環(huán)梁節(jié)點(diǎn)位置下方。其特征在于高強(qiáng)懸索的張拉利用穿心千斤頂、專用反力架，以及便于張拉設(shè)備就位的輔助裝置完成。其特征在于高強(qiáng)懸索張拉通過反復(fù)調(diào)整索力，使承重的高強(qiáng)懸索受力均勻，同時(shí)還應(yīng)控制樓板各個(gè)方向的位移，以保證吊艙樓面處于水平狀態(tài)，分別按照穩(wěn)定高強(qiáng)懸索初始拉力的60%、80%、100%施加拉力，穩(wěn)定索張拉以后，同時(shí)應(yīng)調(diào)整承重高強(qiáng)懸索的受力以及查看樓板位移的改變量，使其始終保持水平狀態(tài)。實(shí)際的施工時(shí)的懸掛吊艙結(jié)構(gòu)概況球形吊艙結(jié)構(gòu)采用高強(qiáng)懸索懸掛于桁架下方屬空間結(jié)構(gòu)，分別為一層、二層和四層。其中西側(cè)兩個(gè)，下方是一號吊艙，有一層樓板，上方為二號吊艙，有兩層樓板，東側(cè)一個(gè)為三號吊艙，有四層樓板。3個(gè)吊艙結(jié)構(gòu)均利用高強(qiáng)懸索懸掛于空中，同時(shí)在吊艙結(jié)構(gòu)每層樓層兩側(cè)設(shè)置人行天橋和水平鋼管支撐確保吊艙結(jié)構(gòu)的側(cè)向穩(wěn)定。懸掛式鋼結(jié)構(gòu)安裝思路臨時(shí)支撐形式整個(gè)吊艙結(jié)構(gòu)懸掛于框架結(jié)構(gòu)腹內(nèi)，距離上部屋面桁架體系最近為9米，距離下部大面積地下室結(jié)構(gòu)11米，通過對結(jié)構(gòu)的研究，我們發(fā)現(xiàn)各吊艙結(jié)構(gòu)樓層平臺均由橫向主梁、外圍環(huán)梁及次梁組成，且上下相鄰樓層鋼梁在垂直投影范圍內(nèi)，重合面積較大，由于本工程工期十分緊張，為了更合理搭接施工時(shí)間，故選擇架設(shè)高空臨時(shí)支撐胎架，高空散裝的方法進(jìn)行吊艙結(jié)構(gòu)安裝，并對安裝施工過程進(jìn)行了可靠的計(jì)算分析，保證臨時(shí)支撐體系及結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安裝精度。針對吊艙結(jié)構(gòu)框架平面投影重疊面積較大的特點(diǎn)，采取“疊蛋糕”的方法由下而上分層建立獨(dú)立的臨時(shí)支撐系統(tǒng)進(jìn)行安裝。臨時(shí)支撐結(jié)合地下室頂板結(jié)構(gòu)梁柱位置，遵循 “主梁支撐，層層獨(dú)立”的原則進(jìn)行布置及搭設(shè)，主要布置于吊艙結(jié)構(gòu)主梁或主環(huán)梁節(jié)點(diǎn)位置下方。臨時(shí)支撐采用兩種規(guī)格，地下室頂板至吊艙一層平臺的臨時(shí)支撐至關(guān)重要，關(guān)系到整個(gè)上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，因此均采用609鋼管進(jìn)行支撐，609鋼管的穩(wěn)定依靠相鄰間支撐加固和滿堂腳手架滿足。二層以上相鄰吊艙結(jié)構(gòu)樓層平臺之間支撐搭設(shè)均選用雙拼[20#槽鋼，支撐點(diǎn)根據(jù)相鄰下層框架的主梁進(jìn)行布置。高強(qiáng)懸索張拉3個(gè)吊艙結(jié)構(gòu)主要采用共33根高強(qiáng)懸索懸掛于鋼框架內(nèi)，高強(qiáng)懸索分為上部承重索和下部穩(wěn)定索，承重索規(guī)格較大，主要承擔(dān)吊艙結(jié)構(gòu)豎向荷載，穩(wěn)定索向下斜拉吊艙結(jié)構(gòu)，規(guī)格較小，主要起到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定作用。本工程穩(wěn)定索的張拉設(shè)備主要包括穿心千斤頂、專用反力架，以及便于張拉設(shè)備就位的輔助裝置。吊艙結(jié)構(gòu)平臺安裝到位后即進(jìn)行高強(qiáng)懸索的安裝及張拉工作，針對高強(qiáng)懸索反力分布，將整個(gè)張拉過程分為臨時(shí)支撐卸載前初始預(yù)緊張拉、結(jié)構(gòu)安裝完畢卸載后張拉、永久荷載到位后張拉三個(gè)階段進(jìn)行施工，使吊艙樓層平臺趨于平衡。張拉過程中通過反復(fù)調(diào)整索力，使承重索受力均勻，同時(shí)還應(yīng)控制樓板各個(gè)方向的位移，以保證吊艙樓面處于水平狀態(tài)，分別按照穩(wěn)定索初始拉力的60^80^100%施加拉力，穩(wěn)定索張拉以后，同時(shí)應(yīng)調(diào)整承重索的受力以及查看樓板位移的改變量，使其始終保持水平狀態(tài)。對于索力的測量，由于穩(wěn)定索和承重索均外包PE，且索頭為冷鑄錨，沒有適宜部位粘貼應(yīng)變片或安裝弦式應(yīng)變計(jì)，因此采用頻譜分析法測試索力。結(jié)合計(jì)算機(jī)模擬分析根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙將吊艙結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模分析，將臨時(shí)支撐根據(jù)上述原則布置完畢后導(dǎo)入模型分析各個(gè)安裝階段整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，對不滿足要求的支撐進(jìn)行加固或調(diào)整。按照施工方案對結(jié)構(gòu)在安裝每一層吊艙結(jié)構(gòu)樓層平臺的過程進(jìn)行施工過程受力分析，求出臨時(shí)支撐體系的應(yīng)力應(yīng)變值，保證其在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)，超出規(guī)范允許范圍之外的將根據(jù)分析結(jié)果制定相應(yīng)的技術(shù)措施進(jìn)行加固予以控制，以使其滿足規(guī)范要求。本工程施工模擬計(jì)算采用MIDAS/Gen，為了便于建立模型，計(jì)算時(shí)將機(jī)施公司提供的每個(gè)吊艙的重量(P0D1為120噸、P0D2為16本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．懸掛式鋼結(jié)構(gòu)分層吊裝施工工藝，包括桁架結(jié)構(gòu)、桁架下方空間結(jié)構(gòu)內(nèi)的球形吊艙結(jié)構(gòu)，其特征在于由下面的步驟組成：（１）在桁架下方空間結(jié)構(gòu)地面上架設(shè)高空臨時(shí)支撐胎架，（２）用高空散裝的方法在臨時(shí)支撐胎架上進(jìn)行吊艙結(jié)構(gòu)安裝，（３）高強(qiáng)懸索張拉，吊艙結(jié)構(gòu)安裝到位后即進(jìn)行高強(qiáng)懸索的安裝及張拉，將整個(gè)張拉過程分為臨時(shí)支撐卸載前初始預(yù)緊張拉、結(jié)構(gòu)安裝完畢卸載后張拉，永久荷載到位后張拉三個(gè)階段進(jìn)行施工，（４）穩(wěn)定索向下斜拉吊艙結(jié)構(gòu)。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張杰，金偉峰，柏慶豐，陳雄熙，李駿，
申請(專利權(quán))人：上海市機(jī)械施工有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：31
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