專利名稱：大跨度弧形空腹梁吊裝施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑施工過程中的結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)，具體地說是一種大 跨度弧形空腹梁吊裝施工方法。
技術(shù)背景目前，國內(nèi)建筑業(yè)中鋼結(jié)構(gòu)工程發(fā)展迅猛，大跨度空間結(jié)構(gòu)的建筑物的設(shè) 計(jì)建造也是越來越多。針對空間結(jié)構(gòu)工程發(fā)展的要求，迫切需要具有與之相適 應(yīng)的結(jié)構(gòu)安裝施工技術(shù)。對于大跨度鋼結(jié)構(gòu)空腹梁，目前的吊裝方法可歸納 為1、整體跨外單機(jī)吊裝法；2、整體跨內(nèi)單機(jī)吊裝法；3、整體跨外或跨內(nèi) 雙機(jī)抬吊法；4、跨外雙機(jī)抬吊法；5、跨內(nèi)分段吊裝高空組拼法；6、累積滑 移安裝法。整體跨外單機(jī)吊裝法，在大跨度建筑以及吊車能力受限的情況下，有可能 無法吊裝到位；跨內(nèi)單機(jī)或雙機(jī)吊裝法，均要求在跨內(nèi)有適應(yīng)吊車站位和構(gòu)件 放置的場地；跨外雙機(jī)抬吊法，也要求在跨內(nèi)有被吊構(gòu)件的拼裝、放置場地， 或者要求在履帶吊車的行進(jìn)路線上沒有障礙物；跨內(nèi)分段吊裝高空組拼法，要 求在跨內(nèi)有臨時支撐點(diǎn)的設(shè)置以及構(gòu)件組拼及存放的場地，存在有高空作業(yè) 多、安裝精度差、安裝周期長等缺點(diǎn)；累積滑移安裝法，只適用于水平面上的 構(gòu)件安裝，對于垂直曲面(如橢球面屋頂)上的空腹梁構(gòu)件的安裝，此法不適 用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是提供一種大跨度弧形空腹梁吊裝施工方法，以滿足建筑 施工過程中大跨度空間結(jié)構(gòu)建筑安裝的使用需要。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種用于建造橢球面屋頂?shù)拇罂缍然⌒慰崭?梁的吊裝施工方法，該方法是(1) 在建筑物跨外的施工現(xiàn)場對空腹梁進(jìn)行拼裝預(yù)處理后，在空腹梁上弦 桿上焊接1一5號五個吊耳，其中1一4號四個吊耳按順序分布在空腹梁上，5號吊 耳焊接在接近4號吊耳的空腹梁端部，空腹梁另一端為無吊耳端；之后在l、 2 號和3、 4號吊耳上各栓接一根吊繩，在5號吊耳上連接卡環(huán)和繩扣；(2) 在建筑物跨外一側(cè)有主吊車站位，另一側(cè)有副吊車站位；主吊車吊鉤 鉤住l、 2號和3、 4號吊耳上的兩根吊繩后，單機(jī)起吊空腹梁，將空腹梁遞送到建筑物跨內(nèi)；(3) 空腹梁遞送到位后，主吊車吊鉤下落，將空腹梁的無吊耳端下放到建 筑物一側(cè)的結(jié)構(gòu)邊梁上，空腹梁的另一端懸空下放到低于建筑物對側(cè)結(jié)構(gòu)邊梁 內(nèi)的建筑平臺或在建筑平臺上搭建的腳手架頂面；(4) 副吊車吊鉤下落到空腹梁裝有5號吊耳的一端，通過人工將5號吊耳上 的繩扣掛接在副吊車吊鉤上；(5) 副吊車起鉤，將空腹梁裝有5號吊耳的一端吊起至空腹梁達(dá)到水平狀 態(tài)后暫停，在結(jié)構(gòu)邊梁對空腹梁的支撐點(diǎn)處，通過人工用倒鏈將空腹梁固定在 結(jié)構(gòu)邊梁上，此后主吊車松鉤，摘除3、 4號吊耳上的吊繩繩扣；(6) 主吊車的吊臂仰桿，使主吊車吊鉤處于l、 2號吊耳上方的中間位置， 然后起鉤，使主吊車達(dá)到并保持受力狀態(tài)，在保持穩(wěn)定的條件下，拆除上一步 驟中的固定用倒鏈；(7) 主、副吊車同時起鉤，雙機(jī)抬吊空腹梁，主吊車的吊臂伏桿，同時副 吊車的吊臂仰桿，即可將空腹梁的兩端分別吊裝到建筑物兩側(cè)的結(jié)構(gòu)邊梁上， 待焊接牢固后，主、副吊車松鉤，吊裝過程完畢。本發(fā)明吊裝方法的工作原理是主吊車在跨外單機(jī)起吊，將空腹梁空中遞送 到跨內(nèi)，建筑物另外一側(cè)的副吊車吊住空腹梁的一端，再通過主吊車吊點(diǎn)轉(zhuǎn)換 的方式形成雙機(jī)抬吊，最后，兩臺吊車共同將空腹梁吊裝就位。由此形成了一 種不同于現(xiàn)有各種吊裝方法的橢球面屋頂大跨度弧形鋼結(jié)構(gòu)空腹梁的"雙機(jī)遞 抬"吊裝施工方法。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、 解決了在建筑物跨內(nèi)無法提供施工場地、建筑物兩側(cè)吊車行走路線不通 而無法進(jìn)行雙機(jī)抬吊、不能使用滑移方法吊裝等特殊情況下的大跨度鋼結(jié)構(gòu)空 腹梁的吊裝問題。2、 在吊車能力一定的情況下，大大提高了吊裝結(jié)構(gòu)件的跨度。 因?yàn)樵谏鲜鎏厥馇闆r下，現(xiàn)有技術(shù)只能是采用大規(guī)格吊車進(jìn)行跨外整體單機(jī)吊裝。設(shè)主吊車在空腹梁全部自重載荷下的最大工作半徑為Ri，那么該吊車 所能吊裝的鋼結(jié)構(gòu)件的最大跨度Ki為-Ki = 2(Ri—A) -------①如果采用本方法，同樣，設(shè)主吊車在空腹梁全部自重載荷下最大工作半徑 為Rb由于副吊車只承擔(dān)空腹梁重量的1/2，設(shè)副吊車在空腹梁一半自重載荷最大工作半徑為R2 ，則本方法能實(shí)現(xiàn)的最大跨度K2與最大工作半徑有如下關(guān)系存在(參見圖l):2A + K2 = Ri + R2 + K2/2 -------②假設(shè)主、副吊車規(guī)格相同，結(jié)合吊車臂桿俯仰時造成的力矩變化，則有R2 " 1.8 Ri -------③將③式代入②式得K2 = 5.6Ri —4A -------④將①式代入④式得K2 = 2Ki + 1.6Ri ------- 假設(shè)R^20m， A = 5m,貝U:采用現(xiàn)有技術(shù)所能吊裝的鋼結(jié)構(gòu)件的最大跨 度 Ki = 30m而同樣的假設(shè)，用兩臺同樣規(guī)格的吊車采用本方法所能吊裝的鋼結(jié)構(gòu)件的 最大跨度 K2=92m可見，采用本方法可吊裝鋼結(jié)構(gòu)件的跨度增加的效果是十分明顯的。3、與分段吊裝高空組拼的吊裝方法相比，由于本方法是一次吊裝到位，所 以大幅度減少了高空作業(yè)和二次倒運(yùn)過程，不僅大大提高了施工安全性，而且 還保證了施工質(zhì)量，縮短了施工周期。


圖l是吊裝跨度比較示意圖。圖2是本發(fā)明中弧形空腹梁上弦桿上的吊耳及吊繩布置示意圖。圖3是本發(fā)明中主吊車單機(jī)遞送過程示意圖。圖4是本發(fā)明中副吊車掛鉤示意圖。圖5是本發(fā)明中雙機(jī)抬吊就位示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明是吊裝用于建造橢球面屋頂?shù)拇罂缍然⌒武摻Y(jié)構(gòu)空腹梁的施工方 法。其具體步驟是(1)空腹梁的拼裝和吊耳布置及吊繩綁扎?？崭沽涸诠S分段制作完畢后，運(yùn)到建筑物跨外的施工現(xiàn)場，在起吊位置 處進(jìn)行大跨度鋼結(jié)構(gòu)空腹梁的整體拼裝預(yù)處理?？崭沽旱钠囱b預(yù)處理就是將分段制作的空腹梁在起吊位置焊接拼裝成一個整體，經(jīng)探傷檢查合格后補(bǔ)刷油 漆。拼裝完成后，在空腹梁8的上弦桿上按圖2所示的位置焊接五個吊耳(l一 5)。其中，1—4號四個吊耳在空腹梁8的長度方向上分布并焊接牢固，用于主 吊車的吊裝。l一4號四個吊耳在空腹梁的長度方向上以均布為佳。5號吊耳焊接 在接近4號吊耳的空腹梁8的右端部，用于副吊車的奪鉤。在l號吊耳外部的空 腹梁8的左端部不設(shè)置吊耳，為無吊耳端。為了安全起見，吊耳與空腹梁的焊 縫也應(yīng)進(jìn)行探傷檢查。吊繩的綁扎形式是在l、 2號吊耳上栓一根吊繩9，在3、 4號吊耳上栓一根 吊繩10;在5號吊耳上連接好卡環(huán)和繩扣，以方便后續(xù)操作。(2) 主吊車單機(jī)起吊，跨內(nèi)遞送。如圖3所示，主吊車ll在建筑物左側(cè)跨外站位，主吊車吊鉤7鉤住1、 2號和 3、 4號吊耳上的兩根吊繩后，單機(jī)起吊空腹梁8，進(jìn)行試吊后從空中將空腹梁 遞送到建筑物跨內(nèi)。(3) 主吊車完成空中遞送?？崭沽?遞送到位后，主吊車吊鉤7下落，將空腹梁左端部下放到建筑物左 側(cè)的結(jié)構(gòu)邊梁15上，通過結(jié)構(gòu)邊梁15對空腹梁的接觸點(diǎn)進(jìn)行支撐；空腹梁8的 右端懸空下放到低于建筑物右側(cè)結(jié)構(gòu)邊梁內(nèi)的建筑平臺14或在建筑平臺上搭建 的腳手架13的頂面(圖4)，以便于下一步的"副吊車掛鉤"操作，由此完成 主吊車的空中遞送。(4) 副吊車掛鉤。由圖4可見，副吊車12在建筑物的右側(cè)跨外站位，當(dāng)空腹梁8的右端懸空下 放到低于建筑物右側(cè)結(jié)構(gòu)邊梁內(nèi)的建筑平臺14或在建筑平臺上搭建的腳手架13 的頂面之后，副吊車吊鉤6下落到空腹梁右端的5號吊耳處，由人工將5號吊耳 上的繩扣掛在副吊車吊鉤6上。在此過程中，主吊車吊鉤7保持受力狀態(tài)。(5) 空腹梁上的吊點(diǎn)轉(zhuǎn)換。副吊車12起鉤，將空腹梁8的右端吊起至空腹梁達(dá)到水平狀態(tài)后暫停，在建 筑物左側(cè)結(jié)構(gòu)邊梁15對空腹梁的左端部支撐點(diǎn)處，通過人工用兩條倒鏈從兩側(cè) 將空腹梁8固定在結(jié)構(gòu)邊梁15上，以防止弧形的空腹梁發(fā)生側(cè)向傾覆。固定所 用的倒鏈?zhǔn)且环N通過手工拉動鏈條起吊或鎖緊構(gòu)件的常用工具。由于弧形空腹 梁存在有一定的起拱度，所以防止空腹梁側(cè)向傾覆是保證本方法順利實(shí)施的一 個重要措施。此后，主吊車ll松鉤，摘除3、 4號吊耳上的繩扣，即可順利完成空腹梁上 的吊點(diǎn)轉(zhuǎn)換。(6) 雙機(jī)抬吊準(zhǔn)備。主吊車的吊臂仰桿，使吊鉤處于l、 2號吊耳上方的中間位置(圖5)，然后 起鉤使主吊車吊鉤7達(dá)到并保持受力狀態(tài)(約為空腹梁自重的一半)。在保持 穩(wěn)定的條件下，拆除上一步驟中的兩條固定用的倒鏈，為雙機(jī)抬吊做好準(zhǔn)備。拆除倒鏈前，讓主吊車起鉤，施加一定的作用力，就是為了防止在拆除倒 鏈時發(fā)生空腹梁的側(cè)向傾覆。(7) 雙機(jī)抬吊就位。在做好上述準(zhǔn)備后，主、副吊車同時起鉤，雙機(jī)抬吊空腹梁，通過主吊車 11的吊臂伏桿和副吊車12的吊臂仰桿，將空腹梁8吊裝到位(如圖5所示)，即 將空腹梁8的兩端分別吊裝到建筑物兩側(cè)的結(jié)構(gòu)邊梁上。當(dāng)空腹梁8的兩端與建 筑物兩側(cè)的結(jié)構(gòu)邊梁焊接牢固后，主、副吊車松鉤，吊裝過程隨即結(jié)束。
權(quán)利要求
1、一種用于建造橢球面屋頂?shù)拇罂缍然⌒慰崭沽旱牡跹b施工方法，其特征在于該方法是(1)在建筑物跨外的施工現(xiàn)場對空腹梁進(jìn)行拼裝預(yù)處理后，在空腹梁上弦桿上焊接1-5號五個吊耳，其中1-4號四個吊耳按順序分布在空腹梁上，5號吊耳焊接在接近4號吊耳的空腹梁端部，空腹梁另一端為無吊耳端；之后在1、2號和3、4號吊耳上各栓接一根吊繩，在5號吊耳上連接卡環(huán)和繩扣；(2)在建筑物跨外一側(cè)有主吊車站位，另一側(cè)有副吊車站位；主吊車吊鉤鉤住1、2號和3、4號吊耳上的兩根吊繩后，單機(jī)起吊空腹梁，將空腹梁遞送到建筑物跨內(nèi)；(3)空腹梁遞送到位后，主吊車吊鉤下落，將空腹梁的無吊耳端下放到建筑物一側(cè)的結(jié)構(gòu)邊梁上，空腹梁的另一端懸空下放到低于建筑物對側(cè)結(jié)構(gòu)邊梁內(nèi)的建筑平臺或在建筑平臺上搭建的腳手架頂面；(4)副吊車吊鉤下落到空腹梁裝有5號吊耳的一端，通過人工將5號吊耳上的繩扣掛接在副吊車吊鉤上；(5)副吊車起鉤，將空腹梁裝有5號吊耳的一端吊起至空腹梁達(dá)到水平狀態(tài)后暫停，在結(jié)構(gòu)邊梁對空腹梁的支撐點(diǎn)處，通過人工用倒鏈將空腹梁固定在結(jié)構(gòu)邊梁上，然后主吊車松鉤，摘除3、4號吊耳上的吊繩繩扣；(6)主吊車仰桿，使主吊車吊鉤處于1、2號吊耳上方的中間位置，然后起鉤，使主吊車達(dá)到并保持受力狀態(tài)，在保持穩(wěn)定的條件下，拆除上一步驟中的固定用倒鏈；(7)主、副吊車同時起鉤，雙機(jī)抬吊空腹梁，主吊車的吊臂伏桿，同時副吊車的吊臂仰桿，即可將空腹梁的兩端分別吊裝到建筑物兩側(cè)的結(jié)構(gòu)邊梁上，待焊接牢固后，主、副吊車松鉤，吊裝過程完畢。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大跨度弧形空腹梁的吊裝施工方法，其特征在于 空腹梁拼裝預(yù)處理，是將分段制作的空腹梁在起吊位置焊接拼裝成一個整體， 經(jīng)探傷檢查合格后補(bǔ)刷油漆。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的大跨度弧形空腹梁的吊裝施工方法，其特征在于l 一4號四個吊耳在空腹梁的長度方向上均布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種建造橢球面屋頂用大跨度弧形空腹梁吊裝施工方法。該方法是主吊車在跨外一側(cè)單機(jī)起吊，將空腹梁空中遞送到跨內(nèi)，建筑物另一側(cè)跨外的副吊車吊住空腹梁的一端，再通過空腹梁上的吊點(diǎn)轉(zhuǎn)換，形成雙機(jī)抬吊，共同將空腹梁吊裝就位。本發(fā)明是一種全新的雙機(jī)遞抬吊裝施工方法，解決了在建筑物跨內(nèi)無法提供施工場地、建筑物兩側(cè)吊車行走路線不通而無法進(jìn)行雙機(jī)抬吊、不能使用滑移方法吊裝等特殊情況下的大跨度鋼結(jié)構(gòu)空腹梁的吊裝問題，吊裝結(jié)構(gòu)件的跨度可以大幅提高，提高了施工安全性，保證了施工質(zhì)量，縮短了施工周期。
文檔編號E04B1/35GK101324146SQ200810055559
公開日2008年12月17日 申請日期2008年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月11日
發(fā)明者周建鋒, 安占法, 安長彪, 焦正須, 王志衛(wèi), 郭群錄 申請人:河北建工集團(tuán)有限責(zé)任公司