[发明专利]大跨度单层网壳钢结构的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建筑物施工方法，特别涉及一种大跨度单层网壳钢结构的施工方法。

背景技术

随着社会的进步以及经济和科学技术的发展，人民的生活追求和感官要求越来越高，一些更加新颖的建筑形式应运而生。近年来，一类具有贝壳形曲面外观的大跨度单层网壳钢结构逐渐成为诸多新颖建筑造型中的一个代表。

以京津城际于家堡站的站房屋盖结构为例，该屋盖整体为贝壳形单层网壳钢结构，最大跨度达143m，高为25.8m，内部无任何竖向支撑。对于如此巨大的单层网壳钢结构体系，如何进行现场安装是施工中的难点。与一般的建筑结构不同，这类结构具有高度高、跨度大、结构缺陷敏感度高等特点，如果全部采用传统的胎架支撑法，施工现场需要搭设大体量的胎架以及采用大吨位的起重设备，而且胎架的稳定性也会成为一个难以解决的突出问题，通常需要额外增加胎架的用材量，为了保证中间高的范围临时加固措施的安全可靠，施工成本会不可避免地大幅增加，且由于受结构形式的限制，没有办法实现整体提升。因此，亟需提出一种安全可靠且成本较低的施工方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大跨度单层网壳钢结构的施工方法，以替代传统施工方法，解决传统施工方法在进行大跨度单层网壳钢结构施工中所面临的安全性和稳定性难以保障及施工成本过高的问题。

本发明的技术方案如下：

一种大跨度单层网壳钢结构的施工方法，施工时按照结构设计，将所述单层网壳钢结构从顶部到底部依次分为提升区、嵌补区以及散拼区三个区域进行施工，具体步骤如下：

(1)提升区胎架群的搭设和杆件的安装：根据提升区的设计位置，在其地面的垂直投影位置搭设竖向支撑胎架和水平桁架，构成提升区的整体胎架群；之后在所述提升区胎架群上完成提升区上杆件的焊接拼装，所述提升区的整体胎架群高度低于提升区的设计高度。

(2)提升架的搭设：根据提升区的设计位置及高度搭设提升架。

(3)散拼区胎架群的搭设和杆件的安装：根据散拼区的设计位置及高度搭设竖向支撑胎架和水平桁架，构成散拼区的整体胎架群；之后在所述散拼区的整体胎架群上由下往上逐级完成散拼区上杆件的焊接拼装。

(4)提升区杆件的整体提升：通过所述提升架将已焊接拼装成整体的提升区杆件提升至设计高度。

(5)嵌补合拢：进行嵌补区上杆件的焊接拼装，由此完成提升区和散拼区上杆件的嵌补合拢。

(6)胎架卸载：将所述提升架和散拼区的整体胎架群逐级卸载，完成所述单层网壳钢结构的施工。

由于所述步骤(1)、(2)及(3)分别涉及不同区域或位置的施工，施工过程互不影响，所以上述3个步骤可根据具体情况变换顺序，亦可同时进行。

为了保证所述提升架的整体刚度和稳定，所述提升架搭设为两部分：位于提升区顶部中央的矩形架和环绕提升区边缘环形架。其中，所述矩形架由4个提升胎架构成，4个提升胎架分别构成矩形架的一个角，相邻的提升胎架顶部通过水平桁架相连接，所述矩形架中每个提升胎架比其所对应的提升点的设计高度至少高1m。所述矩形架可以进一步保证提升时所述提升架中央最大受力部位的整体刚度和稳定性。所述环形架由若干个环绕提升区的提升胎架构成，提升胎架的数量根据提升杆件的重量、液压油泵的提升力以及均匀对称布置原则确定，相邻的提升胎架顶部通过水平桁架相连接，由此在提升区边缘形成一个封闭的环。所述环形架中每个提升胎架比其所对应的提升点的设计高度至少高1m。