一种大跨度倒三角管桁架坡屋面厂房的安装方法
阅读说明：本技术 一种大跨度倒三角管桁架坡屋面厂房的安装方法 (Installation method of large-span inverted triangular pipe truss slope roof workshop ) 是由 许欢 晋军 黄金星 李俊峰 于 2020-04-30 设计创作，主要内容包括：本发明具体是一种大跨度倒三角管桁架坡屋面厂房的安装方法；步骤1、施工准备；步骤2、钢柱及柱间支撑安装；步骤3、屋架梁拼装；步骤4、屋架梁安装；步骤5、屋面次桁架安装；步骤6、屋面支撑及檩条安装；步骤7、重复上述步骤直到作业完成。本发明对大跨度、倒三角管桁架屋架梁进行合理拆分,并通过研制的胎架实现精确拼装,减少高空作业,降低的安全风险,且对承建屋面支撑及檩条,均建立了一套完善的模块组装和高空对接方法,有效提高了施工效率,保证了施工质量。(The invention particularly relates to an installation method of a large-span inverted triangular pipe truss sloping roof workshop; step 1, construction preparation; step 2, supporting and mounting steel columns and columns; step 3, assembling the roof truss girder; step 4, installing the roof truss girder; step 5, mounting the roof secondary truss; step 6, roof supports and purlines are installed; and 7, repeating the steps until the operation is finished. The invention reasonably splits the large-span inverted triangular pipe truss roof truss girder, realizes accurate assembly through the developed jig frame, reduces high-altitude operation and safety risk, establishes a set of complete module assembly and high-altitude butt joint method for bearing roof supports and purlins, effectively improves construction efficiency and ensures construction quality.)
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，具体是一种大跨度倒三角管桁架坡屋面厂房的安装方法。
背景技术
C型封闭式环保料场在工业原料的储运环节可以起到节约有限空间、满足生产线设备连续安全运行的作用。由于倒三角形管桁架结构由于其良好的受力性能，在大跨度、大空间结构中得到了越来越广泛的应用。通常，C型封闭式环保料场侧墙钢柱为三管柱，长约18m，屋架梁截面为倒三角形管桁架，三根主管通过20根小横杆和80根斜杆焊接成一个空间结构，总跨度为90m，单根屋架梁长58m，屋架梁就位后一端标高16.5m，一端标高50m，在空中安装就位后倾斜角度达到35°。由于大跨度三角形管桁架结构形式复杂，桁架结构重量大，施工环境复杂多变，施工因素对结构内力和变形的影响不可忽略。
目前，管桁架屋面安装比较先进的方式有滑移安装法、提升安装法，由于料场中间混凝土挡墙高度较高，钢筋混凝土体量大，施工周期长，且C型封闭式环保料场混凝土中间挡墙上设计有一排钢柱用于支撑大跨度管桁架，从经济、安全和实效方面考虑，铺装轨道或者原地拼装无法实现。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种大跨度倒三角管桁架坡屋面安装方法，解决超长钢结构的安装、倒三角管桁架现场组装、大角度坡屋面安装、高空作业等难题。
为了达到上述目的，本发明是这样实现的：
一种大跨度倒三角管桁架坡屋面厂房的安装方法；包括
步骤1、施工准备；
步骤2、钢柱及柱间支撑安装：利用汽车吊将侧墙两条轴线上的钢柱依次安装，固定牢固后拉好揽风绳；当钢柱底部杯口基础里二次灌浆混凝土强度等级达到80%时，依次安装柱间支撑；当中间挡墙混凝土强度达到100%时，安装中间轴线上的钢柱，并通过预埋地脚螺栓固定；
步骤3、屋架梁拼装：屋架梁跨度为45m，分三节制作运输至现场，在每段上做好标记；在屋架梁拼装场地先组装临时胎架，并架设水准仪，测量胎架标高并调整到位；在厂房跨内靠近钢柱边顺厂房方向摆放屋架梁进行组装，屋架梁顶端在后方，屋架梁底端在前方，每段屋架梁下方摆放2个临时胎架；第二段屋架梁落在胎架上时需与第一段屋架梁对齐，三根主管对应好后，用临时固定件将对接口固定牢固，第三段与第二段对接；对接完毕后检查屋架梁的整体几何尺寸，包括长度，截面大小，起拱度等，准确无误后方可进行焊接，焊接完后再次检查屋架梁尺寸以及焊缝质量，合格后方可安装；
步骤4、屋架梁安装：屋架梁的安装采用1台100t履带吊和1台50t履带吊抬吊，100t履带吊的钢丝绳捆绑在离顶端第5根小横杆处，50t履带吊的钢丝绳捆绑在选在距离底端第5根小横杆处；100t履带吊站在靠近屋架梁顶端处，50t履带吊站在靠近屋架梁底端处，捆绑好钢丝绳后，2台履带吊同时起钩，当屋架梁离开胎架后，100t履带吊开始缓缓向中间挡墙方向靠近，50t履带吊向指定位置移动，履带吊边移动边起钩，直至屋架梁高端处超过中间挡墙上的钢柱，调整到位后进行焊接固定；
步骤5、屋面次桁架安装：屋架梁固定完毕后，开始安装屋面次桁架，屋面次桁架采用100t履带吊进行吊装，中间挡墙两侧同步安装；4根钢丝绳分别绑在次桁架上，吊点以屋架梁中心对称，保证在吊车起钩过程中水平起吊，上升到设计位置时，用安装螺栓固定住构件，连接牢固后可摘钩，焊接固定；
步骤6、屋面支撑及檩条安装：一组屋面支撑由一根长管支撑和两根短管支撑连接成”X”形，固定在屋架梁的上弦杆上，吊装前先在地上组装成X形，然后焊接中间的连接板，以避免高空焊接。焊接完毕并检查合格后方可进行吊装，吊装时用四根钢丝绳绑在支撑的端部，方便安装完毕后摘钩；檩条重量较轻，截面形式为H型钢，吊装时可采用一钩多件的方式进行吊装，一次用4副长短不一的钢丝绳，每幅钢丝绳为两根，绑一根屋面檩条，根据安装的先后顺序，先装的檩条在最下方；
步骤7、重复上述步骤直到作业完成。
本发明对大跨度、倒三角管桁架屋架梁进行合理拆分，并通过研制的胎架实现精确拼装，减少高空作业，降低的安全风险，且对承建、屋面支撑及檩条，均建立了一套完善的模块组装和高空对接方法，有效提高了施工效率，保证了施工质量。
附图说明
图1 屋架梁分段制作示意图。
图2屋架梁拼装胎架结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明。
如图1~图2所示，一种大跨度倒三角管桁架坡屋面厂房的安装方法；包括步骤：1、施工准备；2、钢柱及柱间支撑安装；3、屋架梁拼装；4、屋架梁安装；5、屋面次桁架安装；6、屋面支撑及檩条安装。
总施工方向为从厂房一段向另一端进行，中间挡墙两侧同时进行施工;具体为：
（1）施工准备；
（2）钢柱及柱间支撑安装；
料场侧墙钢柱为三管柱，长度约18m，综合考虑三管柱的实际几何尺寸、重量、安装高度及场地等因素，先用汽车吊将侧墙两条轴线上的钢柱全部安装完毕，便于统一进行二次灌浆，也避免屋面安装时构件堆积给现场场地造成的压力。
钢柱吊装前在钢柱的每根钢管上用红油漆画三角形，标记出中心线和+1.000m标高线，钢柱吊装时，钢柱脚宜近基础，钢柱的吊点、钢柱脚与基础中心三者宜位于起重机的同一起重半径的圆弧上。起吊时，起重机的起重臂边升钩、边回转，当柱由水平转为直立后，起重机将钢柱吊离地面，旋转至基础上方落入杯口内，就位。架设经纬仪校正中心、标高、垂直度，确认在误差范围内，记录数据。校正完毕后，在每根钢管前后左右四个方向打上钢楔，将钢柱固定在杯口基础内，固定牢固后拉好揽风绳。然后利用爬梯拆除索具。
中间轴线上的钢柱设计为单管柱，固定在中间挡墙顶面上，通过预埋的地脚螺栓将钢柱固定，当中间挡墙混凝土强度达到100%时，方可安装中间轴线上的钢柱。安装前在柱顶安装一个临时操作平台和直爬梯，操作平台供工人上去焊接柱顶时使用，直爬梯给作为工人上下的通道。
当钢柱底部杯口基础里二次灌浆混凝土强度等级达到80%时，可开始安装柱间支撑，用吊车将柱间支撑吊起，通过转动吊车臂使柱间支撑到达设计位置，柱间支撑上的螺栓孔对准钢柱连接板上的螺栓孔，用安装螺栓将柱间支撑与钢柱连接牢固。
（3）管桁架屋架梁组装；
管桁架屋架梁截面为倒三角形，三根主管通过20根小横杆和80根斜杆焊接成一个空间结构，每根小横杆间距几乎相同，轴线间跨度为45m，单根屋架梁长度达到58m，屋架梁就位后一端标高16.5m，一端标高50m，在空中安装就位后倾斜角度达到35°。
每件屋架梁在加工厂整体制作，分段出场，分三节运输至现场，每段上做好标记，根据安装顺序，成套依次运送到现场。组装前先将场地进行平整，并铺上碎石，用压路机反复碾压结实。场地平整完毕后摆放组装胎架。
由于构件超长，先择在跨内靠近钢柱边顺厂房方向摆放屋架梁进行组装，屋架梁顶端在后方，屋架梁底端在前方，每段屋架梁下方需摆放两个临时胎架，根据长度计算好摆放位置，然后将胎架放在准确位置上，然后架设水准仪，测量胎架标高，低的胎架上方垫钢板，保证六个胎架处于同一水平面。
用吊车将第一段屋架梁慢慢吊起，在离地1m高时停止起钩，通过在屋架梁端绑定的麻绳在调整屋架梁的方向，方向准确后缓缓转动吊臂，使屋架梁处于胎架正上方，然后落钩，使屋架梁侧躺在胎架上。第二段屋架梁落在胎架上时需与第一段屋架梁对齐，三根主管对应好后，用临时固定件将对接口固定牢固，第三段与第二段对接。
对接完毕后检查屋架梁的整体几何尺寸，包括长度，截面大小，起拱度等。准确无误后方可进行焊接，焊接完后再次检查屋架梁尺寸以及焊缝质量，合格后方可进行吊装。
（4）屋架梁安装；
屋架梁的安装采用两台履带吊进行抬吊，根据屋架梁的重量、外观尺寸、就位后的倾斜角度选择一台100t履带吊和一台50t履带吊作为吊装机械。每台吊车配备两根钢丝绳，100t履带吊的钢丝绳捆绑在离顶端第5根小横杆处，50t履带吊的钢丝绳捆绑在选在距离底端第5根小横杆处。
100t履带吊站在靠近屋架梁顶端处，50t履带吊站在靠近屋架梁底端处，捆绑好钢丝绳后，两台履带吊同时起钩，当屋架梁离开胎架后，100t履带吊开始缓缓向中间挡墙方向靠近，50t履带吊向指定位置移动，履带吊一边移动，一边起钩，当两台履带吊到达指定位置时，停止移动。当50t履带吊起升到一定高度时停止起钩，100t履带吊继续升钩，当屋架梁高端处超过中间挡墙上的钢柱时停止升钩。
地面人员通过拉捆绑在屋架梁上的麻绳使屋架梁到达安装位置的正上方，然后履带吊落钩使屋架梁达到设计位置，就位后工人开始固定屋架梁。
（5）屋面次桁架安装
屋架梁固定完毕后，开始安装屋面次桁架，屋面次桁架采用100t履带吊进行吊装。四根钢丝绳分别绑在次桁架上，吊点以屋架梁中心对称，保证在吊车起钩过程中水平起吊，上升到设计位置时，用安装螺栓固定住构件，连接牢固后可摘钩，然后安排电焊工进行高空焊接。
主挡墙两侧的屋架梁同步进行安装，能极大的保证屋面的稳定性和安全性。
（6）屋面支撑及檩条安装
一组屋面支撑由一根长管支撑和两根短管支撑连接成”X”形，固定在屋架梁的上弦杆上，吊装前先在地上组装成X形，组装前先根据设计图纸，在地上放好胎样，然后进行组装，确保支撑长度和角度在规范误差允许范围内，然后焊接中间的连接板，以避免高空焊接。焊接完毕并检查合格后方可进行吊装，吊装时用四根钢丝绳绑在支撑的端部，方便安装完毕后摘钩。
由于檩条重量较轻，截面形式为H型钢，吊装时可采用一钩多件的方式进行吊装，一次用4副长短不一的钢丝绳，每幅钢丝绳为两根，绑一根屋面檩条，根据安装的先后顺序，先装的檩条在最下方，以此类推。
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