一种装配式钢-混凝土组合结构的门式刚架施工方法

本发明涉及一种大跨度工业厂房的建筑施工领域，尤其涉及一种装配式钢-混凝土组合结构的门式刚架施工方法。

背景技术：

1、钢筋混凝土门式刚架结构是工业厂房和仓储建筑等常用的结构形式，相比较轻型门式刚架钢结构具有防火性能好、气密性好、耐久性好等特点，适合对气密性和水密性等整体要求较高的单层大跨度建筑。目前，钢筋混凝土门式刚架具有梁柱构件尺寸较大，施工过程难度大等缺点。

2、为满足使用功能要求，无铰门式刚架单跨一般跨度较大，梁柱连接处和柱与基础连接处受力弯矩较大，梁、柱构件尺寸大，屋面梁板施工时一般采用满堂脚手架模板支撑。该方法施工难度大、安全性差、脚手架材料占用率高、模板周转效率低、施工工期长和造价高的特点，且在进行坡屋面混凝土露天、高空浇筑作业等都为施工增加很大难度。

3、装配式钢-混凝土组合结构的门式刚架受力明确，力学传递路径清晰，采用技术成熟的钢-混凝土组合结构代替钢筋混凝土结构能减小构件尺寸、降低自重，为实现工厂加工和现场安装提供条件；采用装配式门式刚架，实现工厂内产业化生产，现场直接安装，质量保证率高，方便快捷，能明显缩短工期、提高施工的质量和安全性。装配式钢-混凝土组合结构的门式刚架主要由预制梁和预制柱组成，但由于构件数量少而单构件自重大的特点，常规施工方法是多台吊车协同作业，即多台吊车将预制梁吊起至和预制柱上端对应高度，然后人工将预制梁与预制柱连接。安装过程主要取决于吊车工人的技术水平，效率不高且安装质量保证率低，不利于大规模的机械化和智能化施工，因此，如何提高装配式钢-混凝土组合结构的门式刚架施工的自动化、机械化具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种装配式钢-混凝土组合结构的门式刚架施工方法，以解决现有技术中需要多台吊车对预制梁起吊存在起吊稳定性差，对吊车工人操作水准要求较高的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明中一种装配式钢-混凝土组合结构的门式刚架施工方法的技术方案如下：

3、一种装配式钢-混凝土组合结构的门式刚架施工方法，门式刚架包括立柱和预制梁，立柱包括至少两对沿前后方向间隔布置的立柱，每对立柱均包括两个沿左右方向间隔设置的所述立柱，预制梁的个数与立柱对数相同，各预制梁均包括左右设置的左侧预制梁和右侧预制梁，左侧预制梁的相邻端为预制梁连接端，左侧预制梁、右侧预制梁的相背端为立柱连接端，该方法包括以下步骤，第一步，在施工现场安装立柱；第二步，进行单个预制梁的安装，首先通过预制梁运输装置将左侧预制梁沿前后方向运输至对应的立柱之间，预制梁运输装置包括底部设置有行走轮的中间顶升机构，预制梁运输装置还包括上端分别与左侧预制梁两端支撑配合的第一移动车架和第二移动车架，第一移动车架、第二移动车架的高度低于立柱顶部的高度，中间顶升机构位于对应一对立柱的两个立柱的中间位置，中间顶升机构的上端设置有转动轴线沿上下方向延伸的中心转轴，左侧预制梁的右端设置有与中心转轴可拆连接的左侧预制梁连接结构，通过第一移动车架、第二移动车架调整左侧预制梁的安装角度，使得左侧预制梁绕中心转轴轴线进行转动，左侧预制梁的立柱连接端转动至对应立柱的前侧或后侧，左侧预制梁沿左右方向布置；第三步，拆除左侧预制梁与中心转轴的连接，利用中间顶升机构、第三移动车架和第四移动车架将右侧预制梁沿前后方向运输至对应的立柱之间，第三移动车架、第四移动车架的上端与右侧预制梁的两端支撑配合，第三移动车架、第四移动车架的高度低于立柱顶部的高度，右侧预制梁的左端设置有与中心转轴可拆连接的右侧预制梁连接结构，通过第三移动支架、第四移动支架调整右侧预制梁的安装角度，使得右侧预制梁绕中心转轴轴线进行转动，右侧预制梁的立柱连接端转动至对应立柱的前侧或后侧，右侧预制梁沿左右方向布置；第四步，整体移动右侧预制梁或左侧预制梁的前后位置，使得左侧预制梁、右侧预制梁沿左右方向同线布置，将左侧预制梁、右侧预制梁的预制梁连接端连接在一起；第五步；通过左侧顶升机构、右侧顶升机构和中间顶升机构共同作用将左侧预制梁和右侧预制梁同步升高，左侧预制梁、右侧预制梁的立柱连接端不低于对应立柱顶部高度，左侧顶升机构的上端与左侧预制梁下端支撑配合，右侧顶升机构的上端与右侧预制梁下端支撑配合，左侧顶升机构、右侧顶升机构的底部均设置有行走轮；第六步，通过左侧顶升机构、右侧顶升机构和中间顶升机构移动左侧预制梁、右侧预制梁的前后位置，使得左侧预制梁、右侧预制梁和对应一对立柱在左右方向共线设置，将左侧预制梁的立柱连接端与左侧的立柱顶部相连，将右侧预制梁的立柱连接端与右侧的立柱顶部相连，移走左侧顶升机构、右侧顶升机构和中间顶升机构，完成单个预制梁与对应一对立柱的连接；第七步，重复第二步~第六步，完成其余预制梁与对应立柱的连接。

4、进一步的，所述立柱为预制立柱。

5、进一步的，左侧预制梁、右侧预制梁构成“八”字形结构，第一移动车架、第二移动车架、第三移动车架和第四移动车架的上端为与对应预制梁斜度适配的支撑斜面。

6、进一步的，第一移动车架、第二移动车架、第三移动车架和第四移动车架的高度不能调节。

7、进一步的，门式刚架内部的地面上设置有导向方向沿前后方向延伸的导轨，中间顶升机构底部的行走轮与导轨导向移动配合，导轨位于对应一对立柱的中间位置。

8、进一步的，中心转轴的上端设置有对称布置的第一连接耳和第二连接耳，第一连接耳、第二连接耳的上端设置有分别用于实现与左侧预制梁连接结构、右侧预制梁连接结构可拆连接的螺栓连接结构。

9、本发明的有益效果为：本发明中在进行单根预制梁的安装时，左侧预制梁和右侧预制梁分步骤运输，通过第一移动车架、第二移动车架调整完左侧预制梁的角度后，再通过第三移动车架、第四移动车架调整右侧预制梁的角度，最终将左侧预制梁、右侧预制梁调整成沿左右方向布置的一字形结构，在较低位置完成左侧预制梁和右侧预制梁的连接，最后再借助左侧顶升机构、右侧顶升机构和中间顶升机构的顶升和移动，将左侧预制梁、右侧预制梁与对应一对立柱中的两个立柱调整在左右方向的同一直线上，完成左侧预制梁和位置靠左的立柱连接，右侧预制梁与位置靠右的立柱连接，从而完成单根预制梁的安装，不需要使用起吊稳定性较差的多台吊车进行协同作业，可以降低预制梁的安装难度。

技术特征：

1.一种装配式钢-混凝土组合结构的门式刚架施工方法，门式刚架包括立柱和预制梁，立柱包括至少两对沿前后方向间隔布置的立柱，每对立柱均包括两个沿左右方向间隔设置的所述立柱，预制梁的个数与立柱对数相同，各预制梁均包括左右设置的左侧预制梁和右侧预制梁，左侧预制梁的相邻端为预制梁连接端，左侧预制梁、右侧预制梁的相背端为立柱连接端，其特征在于：该方法包括以下步骤，第一步，在施工现场安装立柱；第二步，进行单个预制梁的安装，首先通过预制梁运输装置将左侧预制梁沿前后方向运输至对应的立柱之间，预制梁运输装置包括底部设置有行走轮的中间顶升机构，预制梁运输装置还包括上端分别与左侧预制梁两端支撑配合的第一移动车架和第二移动车架，第一移动车架、第二移动车架的高度低于立柱顶部的高度，中间顶升机构位于对应一对立柱的两个立柱的中间位置，中间顶升机构的上端设置有转动轴线沿上下方向延伸的中心转轴，左侧预制梁的右端设置有与中心转轴可拆连接的左侧预制梁连接结构，通过第一移动车架、第二移动车架调整左侧预制梁的安装角度，使得左侧预制梁绕中心转轴轴线进行转动，左侧预制梁的立柱连接端转动至对应立柱的前侧或后侧，左侧预制梁沿左右方向布置；第三步，拆除左侧预制梁与中心转轴的连接，利用中间顶升机构、第三移动车架和第四移动车架将右侧预制梁沿前后方向运输至对应的立柱之间，第三移动车架、第四移动车架的上端与右侧预制梁的两端支撑配合，第三移动车架、第四移动车架的高度低于立柱顶部的高度，右侧预制梁的左端设置有与中心转轴可拆连接的右侧预制梁连接结构，通过第三移动支架、第四移动支架调整右侧预制梁的安装角度，使得右侧预制梁绕中心转轴轴线进行转动，右侧预制梁的立柱连接端转动至对应立柱的前侧或后侧，右侧预制梁沿左右方向布置；第四步，整体移动右侧预制梁或左侧预制梁的前后位置，使得左侧预制梁、右侧预制梁沿左右方向同线布置，将左侧预制梁、右侧预制梁的预制梁连接端连接在一起；第五步；通过左侧顶升机构、右侧顶升机构和中间顶升机构共同作用将左侧预制梁和右侧预制梁同步升高，左侧预制梁、右侧预制梁的立柱连接端不低于对应立柱顶部高度，左侧顶升机构的上端与左侧预制梁下端支撑配合，右侧顶升机构的上端与右侧预制梁下端支撑配合，左侧顶升机构、右侧顶升机构的底部均设置有行走轮；第六步，通过左侧顶升机构、右侧顶升机构和中间顶升机构移动左侧预制梁、右侧预制梁的前后位置，使得左侧预制梁、右侧预制梁和对应一对立柱在左右方向共线设置，将左侧预制梁的立柱连接端与左侧的立柱顶部相连，将右侧预制梁的立柱连接端与右侧的立柱顶部相连，移走左侧顶升机构、右侧顶升机构和中间顶升机构，完成单个预制梁与对应一对立柱的连接；第七步，重复第二步~第六步，完成其余预制梁与对应立柱的连接。

2.根据权利要求1所述的装配式钢-混凝土组合结构的门式刚架施工方法，其特征在于：所述立柱为预制立柱。

3.根据权利要求1所述的装配式钢-混凝土组合结构的门式刚架施工方法，其特征在于：左侧预制梁、右侧预制梁构成“八”字形结构，第一移动车架、第二移动车架、第三移动车架和第四移动车架的上端为与对应预制梁斜度适配的支撑斜面。

4.根据权利要求3所述的装配式钢-混凝土组合结构的门式刚架施工方法，其特征在于：第一移动车架、第二移动车架、第三移动车架和第四移动车架的高度不能调节。

5.根据权利要求1所述的装配式钢-混凝土组合结构的门式刚架施工方法，其特征在于：门式刚架内部的地面上设置有导向方向沿前后方向延伸的导轨，中间顶升机构底部的行走轮与导轨导向移动配合，导轨位于对应一对立柱的中间位置。

6.根据权利要求1~5任意一项所述的装配式钢-混凝土组合结构的门式刚架施工方法，其特征在于：中心转轴的上端设置有对称布置的第一连接耳和第二连接耳，第一连接耳、第二连接耳的上端设置有分别用于实现与左侧预制梁连接结构、右侧预制梁连接结构可拆连接的螺栓连接结构。

技术总结本发明涉及一种装配式钢‑混凝土组合结构的门式刚架施工方法，通过预制梁运输装置将左侧预制梁运输至门式刚架内，调整左侧预制梁至沿左右方向布置姿态，再将右侧预制梁运输至门式刚架内，调整右侧预制梁至沿左右方向布置姿态，将左侧预制梁与右侧预制梁调整至沿左右方向的共线姿态，再将左侧预制梁、右侧预制梁通过左侧顶升机构、中间顶升机构和右侧顶升机构整体顶升，整体移动至与左侧立柱和右侧立柱对应位置，完成左侧预制梁与左侧立柱的连接，右侧预制梁与右侧立柱的连接。本发明解决了现有技术中需要多台吊车对预制梁起吊存在起吊稳定性差，对吊车工人操作水准要求较高的技术问题。技术研发人员：陈桂香,岳龙飞,庞瑞,吴强,甘甜,刘超赛,赵博逸,杨金城,靳晓亮,高朋朋,董振波,张达,郝柄慧受保护的技术使用者：河南工业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/13