[发明专利]一种巨型钢拱结构整体旋转起扳滑移施工方法

摘要

一种巨型钢拱结构整体旋转起扳滑移施工方法，属于施工技术领域。它是在一个由巨型钢拱与一系列施工辅助设备组成的施工环境中按照一定步骤实现的。将巨型钢拱平行移动距设计位置一定距离后在地面拼装，之后绕两个拱脚连线旋转起扳；巨型钢拱的旋转起扳借助位于A字形支承架顶部的穿心式千斤顶张拉起吊索实现；旋转起扳巨型钢拱至与竖直面略微倾斜的状态后，控制滑移助推千斤顶对拱脚施加推力，并借助自重作用下拱脚向前的推力，使巨型钢拱沿着滑移轨道缓慢分级滑移；在每一个分级目标状态处，暂停钢拱的滑移，进行一次巨型钢拱高度的调整；当拱脚滑移至设计位置后，最后一次调整巨型钢拱的高度使其达到设计位形，最终按照设计要求固定拱脚。

主权项

一种巨型钢拱结构整体旋转起扳滑移施工方法，其特征在于，该方法是在一个由巨型钢拱与一系列施工辅助设备组成的施工环境中按照以下的步骤实现的：步骤(1)：组建整体旋转起扳滑移法所需的施工环境，具体按步骤(1.1)～(1.4)进行：步骤(1.1)：拼装巨型钢拱：巨型钢拱处于施工目标位置时两拱脚连线为轴线(AB)；在与轴线(AB)平行相距L1距离处拼装巨型钢拱，距离L1使得巨型钢拱在起扳过程中不与屋盖结构发生磕碰；巨型钢拱在地面上拼装；拱脚与基础处理为铰接；处于拼装完成状态的巨型钢拱的两拱脚连线为轴线(CD)；步骤(1.2)：架设A字形支承架，安装起吊索、背索、穿心式张拉千斤顶，按步骤(1.2.1)～(1.2.3)进行：步骤(1.2.1)：在与轴线(AB)平行相距L2距离处架设A字形支承架，A字形支承架的两根格构柱的轴线形成夹角β，β的范围为20°～40°；A字形支承架与巨型钢拱分别位于轴线(AB)的两侧，距离L2大于轴线(AB)到屋盖结构边缘的最大水平距离，即A字形支承架架设在屋盖结构的外侧，其与竖直面形成夹角γ，向轴线(AB)一侧倾斜，γ控制在5°左右；步骤(1.2.2)：在A字形支承架远离轴线(AB)的一侧布设背索，背索一端与A字形支承架顶部连接，另一端在工程场地地面上锚固；步骤(1.2.3)：在A字形支承架顶部布置穿心式张拉千斤顶；起吊索一端与巨型钢拱相连，另一端穿过穿心式张拉千斤顶；步骤(1.3)：布设滑移轨道：滑移轨道连接处于拼装完成状态的拱脚与处于施工目标状态的拱脚；步骤(1.4)：布设滑移助推千斤顶：在处于拼装完成状态的巨型钢拱的两个拱脚处布置滑移助推千斤顶；步骤(2)：起吊巨型钢拱：以起吊过程中两拱脚连线(CD)的中点O与巨型钢拱轴线的中点M二者的连线OM与水平面的夹角α为控制参数；起吊初始状态，α＝0°；起吊终止状态，α＝α1，α1控制在85°左右，α1同时也是步骤(3)中各次调整巨型钢拱高度的终止控制值；控制穿心式张拉千斤顶对起吊索进行张拉，使α从0°变为α1；起吊过程中一直开启滑移助推千斤顶约束拱脚，防止其发生滑动；步骤(3)：滑移巨型钢拱，调整巨型钢拱高度：采用分级滑移；滑移过程中，以滑移过程中处于滑移状态的拱脚连线C’D’到轴线CD的距离L为控制参数；滑移初始状态，L＝0；滑移终止状态，L＝L1；滑移分级的级数：n，1≤n≤10；第i级滑移时，L＝Δi，Δi＝L1×i/n；调整巨形钢拱高度的过程中，以处于滑移状态的两拱脚连线C’D’的中点O’与巨型钢拱轴线的中点M二者的连线O’M与水平面的夹角α’为控制参数；每一次调整巨型钢拱高度的终止状态，α’＝α1；巨型钢拱在施工目标状态，α’＝α2，α2为已知值；具体按步骤(3.1)～(3.4)进行：步骤(3.1)：进行第1级滑移：控制两个拱脚处的滑移助推千斤顶施加同步推力，助推两个拱脚沿着滑移轨道同步滑移；当L＝Δ1时，暂停滑移；步骤(3.2)：进行第1次巨型钢拱高度调整：此时α’＜α1，控制穿心式张拉千斤顶对起吊索进行张拉，使α’达到α1；步骤(3.3)：进行第2～n级滑移，并穿插进行第2～(n-1)次巨型钢拱高度调整：重复步骤(3.1)，进行第2级滑移，使得L＝Δ2后暂停滑移，再重复步骤(3.2)，进行第2次巨型钢拱高度调整，使α’再次达到α1；之后不断重复，直至完成第n级滑移后L＝L1，停止滑移；步骤(3.4)：进行第n次巨型钢拱高度调整：控制穿心式张拉千斤顶对起吊索进行张拉，使α’达到α2，即达到巨型钢拱的施工目标位形；步骤(4)：按照设计要求补全拱脚处缺失杆件，固定拱脚。