[发明专利]一种钢结构穹顶的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑领域，具体说，涉及一种钢结构穹顶的施工方法。

背景技术

穹顶式结构是指悬垂的半球体空间或面积，通常构建在公共场所和大型场馆等建筑物顶部。钢结构穹顶是指穹顶的所有径向梁和环向梁均由钢管焊接而成。钢结构构件具有自重轻、安装快捷、抗震性能好、环境污染少等优点，钢结构穹顶具有内部空间大、强度和稳定性好、造型新颖美观等优点，因此，钢结构穹顶倍受建筑师青睐。图1示出了钢结构穹顶一个例子的俯视图，如图1所示，穹顶式结构由钢构件10构成，其包括顶环梁11、次环梁12、基础环梁13、多条水平环梁14、15、多条主弧形梁16和多条次弧形梁17。其中，所有的弧形梁和环梁均由钢管构成，各交叉节点之间焊接连接。

在现有的钢结构穹顶的施工过程中，采用满堂脚手架工艺，即在钢结构穹顶的内部大规模搭设的临时结构架。图2示出了现有技术中满堂脚手架正面示意图。如图2所示，满堂脚手架通常包括水平杆110、立杆120、扣件130、扫地杆140、小横杆150和剪刀撑160。满堂脚手架的搭设施工步骤包括：a）根据设计图纸，摆放扫地杆150；b）树立立杆120，将立杆120与扫地杆150采用扣件130扣紧；c）安装扫地小横杆150，将小横杆150与立杆120或扫地杆140采用扣件130扣紧；d）安装水平杆110，将水平杆110与立杆120采用扣件130扣紧；e）重复步骤c）和步骤d），至所有水平杆110安装完毕；f）安装剪刀撑160。根据满堂脚手架的设置高度不同，对水平杆110，立杆120，扫地杆150的构造要求也不同，对立杆步距，立杆纵距，立杆横距，横向斜支撑，剪刀撑设置位置及角度等各项参数的要求也不尽相同。另外，在脚手架的搭设和拆除过程中，通常采用大型吊车装配或者传送各构件。

这种方法的缺点是，采用大型吊车装配和满堂脚手架，一方面，搭设和拆除满堂脚手架时需要大量的人力和施工工期，而且高空搭设脚手架具有安全隐患，支架坍塌会造成安全事故；另一方面，传送构件时采用大型吊车，吊车费用增加了施工成本。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题而做出的。具体说，本发明的目的在于，提供一种钢结构穹顶的施工方法，使得在钢结构穹顶的施工中，可以不使用满堂脚手架，节省了搭设和拆除脚手架所用的人力和施工工期，以及可以不采用大型吊车，节约施工成本。

为了实现上述目的，本发明提供一种钢结构穹顶的施工方法，该方法包括：a）制作钢构件，根据预先的设计在所述钢构件上标出焊接点；b）设置多条平行的滑道，将工具桥拼装到所述滑道并滑移至该工具桥中心与顶环梁的中心重合，固定所述工具桥；c）在预先完成的构筑物上方安装柔性连接，将基础环梁分割为若干段，并用垂吊单元将该基础环梁的段件吊装到所述柔性连接上方进行组合焊接；d）将中心柱固定到所述工具桥上方，在该中心柱顶端安装支撑件，该支撑件包括操作平台、若干个千斤顶和环梁托架，将所述千斤顶固定到所述操作平台和所述环梁托架之间；e）将所述顶环梁吊至所述环梁托架上方，定位并固定所述顶环梁；吊起位置相对的两条主弧形梁，将所述主弧形梁的两端分别焊接到所述顶环梁和所述基础环梁上的焊接点，逐对地将所述主弧形梁安装完毕；f）吊起次环梁，将该次环梁焊接到所述主弧形梁上的焊接点；吊起次弧形梁，将该次弧形梁的两端分别焊接到所述次环梁和所述基础环梁上的焊接点，逐一地将所述次弧形梁安装完毕；g）吊起水平环梁，将该水平环梁焊接到所述主弧形梁和所述次弧形梁上的焊接点；h）重复步骤g），至所述基础环梁和所述次环梁之间的水平环梁自下而上安装完毕；i）卸载支撑件、中心柱以及工具桥。

优选地，所述工具桥包括两条平行的钢桁架，所述钢桁架之间由角钢连接。

优选地，所述柔性连接为橡胶支座。

优选地，所述垂吊单元为塔吊。

另外，优选地，所述中心柱为若干节塔吊标准节相接而成。

从上面的描述和实践可知，通过使用工具桥和中间柱以及支撑件进行顶环梁的施工，支撑结构简单，安装精度高，可以代替满堂脚手架工艺，节省了搭设和拆除满堂脚手架占用的工期和费用，从而节省了施工时间和施工成本；而且，工具桥为两根钢桁架拼装，安装完成能够拆除再利用；中心柱为塔吊标准节，无须另外制作，均可回收再利用。采用塔吊作为吊装垂运工具，可以代替大型吊车，节省施工成本。另外，本发明所述的钢结构穹顶的施工方法，还适用于旧穹顶结构的拆除和改造，以及超高层建筑顶部造型的施工。

附图说明

图1示出了钢结构穹顶一个例子的俯视图；