基于金属屋面骨架滑移安装的装配工艺的制作方法

1.本发明涉及高铁车站站台屋面建筑工程技术领域，特别涉及基于金属屋面骨架滑移安装的装配工艺。


背景技术：

2.目前在高铁车站的站房位置为了达到容纳旅客的目的，都会设立骨架容纳棚，现有的骨架容纳棚都是通过拼装建成的，就目前传统金属屋面骨架安装工艺而言，天窗安装周期短，在天窗安装时金属屋面板已基本铺设完毕，若采用传统的高空散拼方式进行吊装施工，需采用50t汽车吊穿过天窗下部3宽空挡进行辅助吊装，吊装工作面狭小，施工效率低，同时对站房内其它专业施工也造成很大影响，同时作业时也容易引发物体打击伤亡事故。


技术实现要素：

3.本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
4.有鉴于此，本发明人根据高铁车站的站房天窗钢骨架结构设计特点，采用现场地面分段进行拼装，然后利用50t汽车吊在站房外侧的高架车道进行就位吊装，上部天窗两侧安装钢方通，同时辅助涂膜油脂作为滑动轨道，水平向采用卷扬机作为动力，进行水平滑移就位，按此方案分段滑移，从中间向两侧分段拼装，直至完成屋面骨架结构安装。
5.本发明提供了基于金属屋面骨架滑移安装的装配工艺，具体包括：
6.基于金属屋面骨架滑移安装的装配工艺，其包括以下步骤：
7.步骤一，安装前准备：基于站房主体结构测量放线实施天窗龙骨的测量放线；
8.步骤二，骨架焊接拼装：搭设台架模型，在台架模型上，实施天窗龙骨的现场分段拼装；
9.步骤三，分段吊装：通过吊车实施天窗龙骨的吊装；
10.步骤四，滑移定位：天窗龙骨通过屋面转接平台吊放到滑移导轨上后，由卷扬机牵引，通过全站仪定位；
11.步骤五，完成安装：拆除滑移导轨，分段拼装天窗龙骨，直至完成屋面骨架结构安装。
12.进一步地，在一些技术方案中，步骤一中，对测量得出的数据进行三维建模，建模后导出天窗龙骨的立柱尺寸，再根据模型标高，确定出天窗龙骨的立柱长度。
13.进一步地，在一些技术方案中，步骤二中，采用镀锌方管，搭设钢架组合的台架模型，通过台架模型，实施天窗龙骨的现场分段拼装，在台架模型上模拟站房屋面真实情况设置屋面主檩、屋面次檩、滑移导轨和滑动管。
14.进一步地，在一些技术方案中，步骤三中，天窗龙骨通过用于临时放置天窗龙骨的屋面转接平台吊放到滑移导轨上，屋面转接平台设置在站房的两个端侧。
15.进一步地，在一些技术方案中，步骤四中，滑移导轨被焊接安装在屋面次檩上，屋
面次檩被焊接在屋面主檩上，两条滑移导轨内控间距为8250mm，天窗龙骨的立柱外控间距为8200mm，两条滑移导轨之间相互平行，天窗龙骨上焊接有滑动管，天窗龙骨的立柱与滑移导轨之间留有50mm的间隙，在滑移导轨上抹有润滑油脂。
16.进一步地，在一些技术方案中，步骤四中，天窗龙骨被滑移到指定地点后，用方管在天窗龙骨的立柱的四个角，垂直安装4个支点，用手动葫芦将天窗骨架下放至屋面主檩上；通过测量定位调整后，再与屋面主檩焊接。
17.进一步地，在一些技术方案中，步骤二中，在台架模型上完成天窗龙骨的立柱、横杆的焊接工作时，横杆突出立柱一段。
18.进一步地，在一些技术方案中，步骤五中，在天窗龙骨之间的补空焊接之前或之后，拆除用于实现天窗龙骨的滑移而临时焊接在屋面次檩上的滑移导轨。
19.进一步地，在一些技术方案中，步骤五中，在天窗龙骨之间的补空焊接之前，拆除天窗龙骨上焊接的滑动管。
20.有益效果
21.第一，地面拼装效率高，质量可控，因为本技术区别与现有技术，本技术是在地面上进行分段拼装，场外吊装，分段滑移就位，那么相比较在空中安装，更加方便了，与此同时也避免了高空坠落的问题，提高了施工的安全；而且在地面进行安装的时候也方便进行检查安装的质量，也就是说能够快速的对各零部件之间的连接完成快速检测，而现有技术是在空中完成逐个零部件安装的，那么检查的时候就不够方便。相比原散拼散装龙骨安装方案，效率极大提升，并且更安全，工期可节约30％，具有较强的推广意义。
22.第二，分段滑移就位，高效快捷，大大提升了安装效率，本技术区别于现有技术采用了分段吊装滑移安装，相比于现有技术的逐个零件安装提升了效率，相比于整体吊装来说更佳灵活方便。
23.第三，避免站房内与天窗安装的交叉施工，更安全，本技术合理地布局了安装步骤，不会存在同时施工的现象，也不会因为交叉施工从而导致危险事故发生。
24.第四，本技术为保证不损伤钢材漆面，吊装绳索采用扁平尼龙吊带；尼龙吊装带以及具有重量轻、强度高、不易损伤吊装物体表面、不导电等优异特点，从而在安装完毕后能够最大程度的保证漆面的完整性，那么也就不需要后期的修补了。
25.第五，本发明尤其适用于突出金属屋面的钢质天窗骨架结构安装。
26.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
28.下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
29.在附图中：
30.图1是本发明一实施例的台架模型、屋面主檩、屋面次檩、滑移导轨、天窗龙骨和滑动管的轴视结构示意图。
31.图2是本发明一实施例的图1的主视结构示意图；
32.图3是本发明一实施例的图1的左视结构示意图；
33.图4是本发明一实施例的图3的a处结构示意图；
34.图5是本发明一实施例的图1去除台架模型后的轴视结构示意图；
35.图6是本发明一实施例的工艺流程示意图；
36.图7为本发明一实施例的站台站房的剖面示意图；
37.图8为图7中a处放大图；
38.图9为用于显示本发明一实施例分段吊装的吊装高度关系的图。
39.附图标记列表
40.1、台架模型；2、屋面主檩；3、屋面次檩；4、滑移导轨；5、天窗龙骨；6、滑动管。
具体实施方式
41.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
42.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
43.本技术实施例中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。此外，术语“包括”和“设置有”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
44.除以上所述外，仍需要强调的是，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
45.实施例：
46.本实施例基于本技术人实施的郑州南站项目。郑州南站站房金属屋面工程共计9条天窗，合计13000
㎡
，设计采用大龙门式钢结构，天窗主龙骨采用250*100*6mm、200*200*6mm镀锌方管，次龙骨为120*80*4mm、150*150*6mm镀锌方管。因天窗中间最高处标高为58.8m，最低檐口处标高50m，落差大，整个造型呈弧线状，安装高度约38m，安装精度要求高。
47.因天窗设计变更调整，致使天窗安装严重滞后，在天窗安装时金属屋面板已基本铺设完毕，若采用传统的高空散拼方式进行吊装施工，需采用50t汽车吊穿过天窗下部3宽空挡进行辅助吊装，吊装工作面狭小，施工效率低，同时对站房内其它专业施工也造成很大影响，同时作业时也容易引发物体打击伤亡事故。
48.参考图1，本发明提出了基于金属屋面骨架滑移安装的装配工艺，具体包括：
49.步骤一，安装前准备：
50.基于站房主体结构测量放线实施天窗龙骨的测量放线。换言之，金属屋面骨架(天窗龙骨)的测量放线应与站房主体结构测量放线相配合，形成网格化的轴线，建立平面控制轴网和高层控制轴网，形成位置网点，其中，水平标高要逐层从交接点引上，以免误差累积，测量时风力不应大于3级；应沿结构外沿弹出墨线或用钢丝线定出天窗平面位置；测量钢构屋面主檩2的纵向偏差值，超出规范的偏差，应通知相关单位进行调整修改，必须符合图纸安装要求。对测量出的数据进行三维建模，建模后导出立柱尺寸及对角线，再根据模型标高，确定出立柱长度；
51.步骤二，骨架焊接拼装：
52.采用120*80*4mm-150*150*6mm之间的镀锌方管，搭设稳固的钢架组合台架模型1，通过台架模型1，实施天窗龙骨5的现场分段拼装。台架模型1水平面要平整，长宽严格按天窗龙骨5的尺寸制成，对角线误差≤2mm；搭设完毕，经检查各项数据确认无误后，天窗龙骨5骨架方可在平台上进行组装焊接；
53.在台架模型1上完成天窗龙骨5的立柱、横杆等构件的焊接工作。横杆突出立柱一段，方便相邻的天窗龙骨5之间的补空焊接。台架模型1上可以模拟站房屋面真实情况设置屋面主檩2、屋面次檩3、滑移导轨4和滑动管6，提高天窗龙骨的安装精度。
54.天窗龙骨5的每榀骨架分三节：左侧、上盖、右侧；每节方管下料时切割口必须平整，长度正确；焊接前检查每节立柱的顺直度、对角线、尺寸长度等，确认无误后，再进行焊接作业。
55.焊接天窗上盖主檩250*100*6mm或者200*200*6mm的方管中间对接口处，采用2级全焊透的焊缝，由第三方检测机构检测，对每条焊缝长度的20％进行抽检，且不小于200mm进行超声波探伤，合格后再可进行下一步作业；
56.把分段的每节柱子天窗龙骨5吊放在台架模型上，每节用水平仪找平，在同水平面上，用拉钢丝方法从头到底部测量出弯曲情况，扭曲检查的方法是在柱端找好横向水平，另一端不水平度就是扭曲值；如有超差情况应进行调整；
57.同时对立柱上的各点对接分段长度确定后，整体进行对角线测量；对不符合尺寸要求的，必须进行修理，修理后的对接处应处理干净；
58.立柱对接口的焊接坡口形状应符合图纸及规范要求，距坡口15mm内立柱上的防锈层或铁锈都应清除打磨干净；
59.用钢卷尺复查立柱的总长，考虑到立柱对接焊缝焊接时的收缩影响，组装时总长度应比设计长度长3-5mm；
60.将立柱对接的几段放到同一水平面上，立柱对接处用电焊点焊固定后，再测量一次立柱总长，托架标高的尺寸，确认无误后可进行正式焊接；为尽量减少因焊接后的变形，应采取对称焊的方法，不得采用过大电流，同时应分段进行施焊，以防止立柱受热变形和弯曲。每条焊缝严格按图纸要求焊接；
61.将焊缝高出平面部分修平，最后复查立柱弯曲扭曲等变形情况，必要时应予以处理；
62.所有横杆组件尺寸确认无误后进行焊接，焊接后再进行测量组件的尺寸，做好验收记录；
63.步骤三，分段吊装：
64.接下来，安排好吊车行车通道及作业平台，保证汽车吊进场后可顺利支设，实施天窗龙骨5的吊装。
65.屋面高度在26m-37m，吊装区域檐口高度26-28m，计划使用50t汽车吊，在檐口附近吊装天窗龙骨5；屋面檐口与二层站台垂直高差为28米，二层站台宽度为32米，其中屋面檐口外有效吊装宽度12米，故采取吊车站位离最外侧2米的距离向内吊装，因靠近临营线，确保列车安全，吊车转臂时不得朝站台连廊方向进行施工吊装；
66.全部伸出支腿(放支腿时，应先放后支腿，后放前支腿；收支腿时，应先收前支腿，后收后支腿)；在撑脚板下垫方木，调整机体，使回转支承面与地面的倾斜度在无负荷时，不大于1/1000，支腿有定位销的必需插上；
67.如图9所示，受屋面檐口高度影响，天窗龙骨5吊装主要采用50t汽吊吊装；
68.h1＝4m吊钩安全距离：h2＝5m吊带高度：h3＝28m檐口与平台高度：h4＝4m龙骨立柱高度；则h＝h1 h2 h3 h4＝39m；50吨吊车臂长43m，取吊装半径r＝16m，吊装角度65
°
，则可满足天窗龙骨5吊装高度要求；
69.为保证不损伤钢材漆面，吊装绳索采用扁平尼龙吊带；尼龙吊装带以及具有重量轻、强度高、不易损伤吊装物体表面、不导电等优异特点；每榀吊装采用4条尼龙吊带进行吊装；每榀天窗龙骨计算重量为：
70.3356kg＝32.89kn；取3t尼龙吊带吊装夹角为≤60
°
，安全系数为采用结套法扣紧，则每条3t尼龙吊带额定安全起重量为2.4t/每条*4条＝9.6t＝94.08kn，通过计算尼龙吊带可以安全用于起吊每榀天窗龙骨；
71.吊装时保证所有吊点捆绑牢固，吊点必须重心平稳；起吊前离地面30cm进行试吊，确定无误后，方可匀速起吊；
72.如后所述，天窗龙骨5通过屋面转接平台(未示出)，吊放到滑移导轨上后，由一台5吨卷扬机牵引。本实施例中，屋面转接平台设置在站房的两个端侧，用于临时放置天窗龙骨5，和实现天窗龙骨5进入滑移导轨4的过渡对接。屋面转接平台的面积尺寸应足够放置天窗龙骨5。当然，屋面转接平台亦可设置在站房的中间，方便缩短卷扬机牵引的距离。
73.步骤四，滑移定位：
74.滑移导轨4采用120*80*5-140*100*5之间的镀锌方管，通过全站仪定位，确保两条导轨之间的平行间距误差小于5mm；
75.本实施例中，滑移导轨4是用于实现天窗龙骨5的滑移而临时焊接在屋面次檩3上的，在完成天窗龙骨5的滑移定位之后，滑移导轨4会被拆除。
76.滑移导轨4焊接安装在屋面次檩3上，屋面次檩3焊接在屋面主檩2上，两条滑移导轨4内控间距为8250mm，天窗龙骨立柱外控间距为8200mm，两条滑移导轨4间必须保证相互平行、水平；为防止滑移时发生天窗龙骨5脱轨，天窗龙骨5的立柱与滑移导轨4间留有50mm的间隙，这样保证天窗龙骨5固定在滑移导轨4上平稳滑行，不会出现左右跑偏现象；同时为减少滑行产生的摩擦力和噪音，在滑移导轨4上抹上润滑油脂；
77.天窗龙骨5上焊接有滑动管6，天窗龙骨5通过屋面转接平台，吊放到导轨上后，滑动管6与滑动导轨4接触，此时由一台5吨卷扬机牵引，派有专人指挥；严禁忽快忽慢，速度应≤20cm/秒，同时应平稳的向前滑移到指定地点；根据滑动摩擦力算公式为f＝μn，取μ摩擦
系数0.16；n为正压力32.89kn，则f＝32.89kn*0.16＝5.26kn；
78.天窗龙骨5滑移到指定地点后，用150*150*6的方管在立柱龙骨四个角，垂直安装4个支点，用手动葫芦把骨架下放至屋面主檩2上；通过测量定位调整，再与屋面主檩2焊接；
79.步骤五，完成安装：
80.定位好的天窗龙骨5，通过补空，完成天窗骨架的最后安装任务。其中，补空是指，一段天窗龙骨5与另一段天窗龙骨5之间的相互焊接。如上所述，在台架模型1上完成天窗龙骨5的立柱、横杆等构件的焊接工作时，横杆突出立柱一段，方便相邻的天窗龙骨5之间的补空焊接。由此，完成整个站房金属屋面骨架的焊接连接。如图7和图8所示，图7为本发明一实施例的站台站房的剖面示意图；图8为图7中a处放大图；图8中b为天窗龙骨5的顶部。
81.在天窗龙骨之间的补空焊接之前或之后，可以拆除用于实现天窗龙骨5的滑移而临时焊接在屋面次檩3上的滑移导轨4。
82.如上所述，根据天窗钢骨架结构设计特点，采用现场分段进行拼装，然后利用50t汽车吊在站房外侧的高架车道进行就位吊装，上部天窗两侧安装钢方通，同时辅助涂膜油脂作为滑动轨道，水平向采用卷扬机作为动力，进行水平滑移就位，按此方案分段滑移，从中间向两侧分段拼装，直至完成屋面骨架结构安装。
83.本实施例尤其适用于突出金属屋面的钢质天窗骨架结构安装。
84.最后，需要说明的是，本发明在描述各个构件的位置及其之间的配合关系等时，通常会以一个/一对构件举例而言，然而本领域技术人员应该理解的是，这样的位置、配合关系等，同样适用于其他构件/其他成对的构件。
85.以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。