一种超高层建筑预起拱钢结构屋盖桁架施工方法与流程

本发明属于偏心倾斜超高层建筑的施工，具体涉及一种超高层建筑预起拱钢结构屋盖桁架施工方法。

背景技术：

1、近年来，随着社会的进步和建筑行业、钢铁行业的高速发展，国内外渐渐出现了各种结构类型的超高层建筑。一般而言，400米以上超高层钢结构建筑一般采用从下往上对称收缩的结构处理方式，例如迪拜哈利法塔、深圳平安金融中心、广州西塔、上海环球金融中心等等项目，但鲜见超400米偏心倾斜超高层钢结构建筑。由于偏心倾斜超高层建筑结构的特殊性，将对施工过程中各项控制指标提出特殊要求。

2、针对偏心倾斜超高层建筑结构的施工，其施工难点较多，其中的一个难点就涉及到对屋盖桁架的施工，虽然现有技术中，具备一些高层建筑的施工方法参考，但是绝大多数参考方法对应的超高层建筑均采用的是从上向下对称收缩的方式进行设计的，而偏心倾斜超高层建筑和对称收缩设置的超高层建筑在受力分析和结构设计上显然存在较大的差异，因此现有技术的屋盖桁架施工方法，难以对偏心倾斜超高层建筑的屋盖桁架施工起到较大参考的作用。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种超高层建筑预起拱钢结构屋盖桁架施工方法，用以解决偏心倾斜超高层建筑中所涉及到的屋盖桁架施工难点。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明一种超高层建筑预起拱钢结构屋盖桁架施工方法，包括如下施工步骤：

4、s1、采用弧形曲线起拱的方式对大跨度桁架进行起拱设计，并根据施工环境和工况对大跨度桁架进行分段制作；

5、s2、对分段制作完成之后的若干桁架进行预拼装，检验桁架起拱和重要节点的精度；

6、s3、设计支撑胎架的结构形式，并布设于施工现场，然后对桁架进行吊装拼装；

7、s4、对多段桁架拼装形成的大跨度桁架进行测量校正；

8、s5、预留后焊接点，并对屋盖桁架顶面进行覆土，覆土完成后再对桁架进行焊接操作。

9、进一步，在步骤s3中，所述支撑胎架采用钢管支撑胎架，且钢管支撑胎架设置于相邻桁架的拼接端处。

10、进一步，所述钢管支撑胎架包括外套筒，所述外套筒的内部设有第一弹簧，所述第一弹簧的上方设有内滑杆，所述内滑杆与外套筒的内侧面滑动连接，所述内滑杆上设有若干沿长度方向均布设置的环形凹槽，所述外套筒的上端设有环形安装板，所述环形安装板上圆周设有若干组卡紧组件，所述卡紧组件包括扇形卡块、连接滑杆、第二弹簧、安装座和牵引绳，所述扇形卡块的一端固定于连接滑杆的一端上，所述连接滑杆的另一端穿过安装座，与安装座滑动连接，且所述牵引绳的一端固定于连接滑杆朝向外侧的一端上，所述第二弹簧套接于连接滑杆上，且位于扇形卡块和安装座之间，用以将扇形卡的一端部抵紧于环形凹槽内。

11、进一步，所述外套筒的外侧滑动套接设有滑动套管，所述牵引绳的另一端均固定于固定套管的一端上。

12、进一步，在步骤s3中，在进行支撑胎架设计时，还包括对钢管支撑胎架的稳定性分析和判断，其判断方法主要包括如下步骤：

13、计算单根钢管的受压应力：

14、

15、计算惯性半径：

16、

17、计算柔度：

18、

19、其中长度系数μ＝2，l为钢管长度；

20、材质为q235的柔度临界值λ1＝100，若λ＞λ1，则杆件为大柔度杆，即钢管临界应力为σcr＝(π2e)/λ2；

21、钢管的工作稳定安全系数n＝σcr/σ，查表可得金属结构的压杆稳定安全系数1.8≤nst≤3.0，若见n＞nst，则钢管受压过程稳定。

22、进一步，所述步骤s4中，在每榀桁架的分段处及跨中分别设置有测量点。

23、进一步，在进行钢管支撑胎架的稳定性分析之前，还包括对混凝土楼面进行分析和对钢管的受力进行分析。

24、进一步，在步骤s1中，基于塔吊的起重性能、桁架运输路径和桁架施工现场这三个因素，对大跨度桁架的分段数量进行设计。

25、进一步，所述步骤s1之前，还包括使用bim技术对无盖桁架进行建模。

26、进一步，在所述步骤s3中，分段桁架在进行拼装时，按照先两端后中间的顺序依次拼装。

27、本发明的有益效果在于：

28、(1)本施工方法，解决了偏心倾斜超高层建筑的屋盖桁架的施工问题，能为其它类似超高层结构工程的施工提供参考与借鉴；

29、(2)该施工方法，不仅能实现施工生产效率的提高，还有效节省人材机的投入，确保了施工质量，获得了良好的社会与经济效益，尤其在结构偏心倾斜超高层钢结构施工方面的研究和应用，显著推进了建筑钢结构施工技术的发展。

30、本发明的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种超高层建筑预起拱钢结构屋盖桁架施工方法，其特征在于：包括如下施工步骤：

2.根据权利要求1所述的一种超高层建筑预起拱钢结构屋盖桁架施工方法，其特征在于：在步骤s3中，所述支撑胎架采用钢管支撑胎架，且钢管支撑胎架设置于相邻桁架的拼接端处。

3.根据权利要求2所述的一种超高层建筑预起拱钢结构屋盖桁架施工方法，其特征在于：所述钢管支撑胎架包括外套筒，所述外套筒的内部设有第一弹簧，所述第一弹簧的上方设有内滑杆，所述内滑杆与外套筒的内侧面滑动连接，所述内滑杆上设有若干沿长度方向均布设置的环形凹槽，所述外套筒的上端设有环形安装板，所述环形安装板上圆周设有若干组卡紧组件，所述卡紧组件包括扇形卡块、连接滑杆、第二弹簧、安装座和牵引绳，所述扇形卡块的一端固定于连接滑杆的一端上，所述连接滑杆的另一端穿过安装座，与安装座滑动连接，且所述牵引绳的一端固定于连接滑杆朝向外侧的一端上，所述第二弹簧套接于连接滑杆上，且位于扇形卡块和安装座之间，用以将扇形卡的一端部抵紧于环形凹槽内。

4.根据权利要求3所述的一种超高层建筑预起拱钢结构屋盖桁架施工方法，其特征在于：所述外套筒的外侧滑动套接设有滑动套管，所述牵引绳的另一端均固定于固定套管的一端上。

5.根据权利要求1所述的一种超高层建筑预起拱钢结构屋盖桁架施工方法，其特征在于：在步骤s3中，在进行支撑胎架设计时，还包括对钢管支撑胎架的稳定性分析和判断，其判断方法主要包括如下步骤：

6.根据权利要求1所述的一种超高层建筑预起拱钢结构屋盖桁架施工方法，其特征在于：所述步骤s4中，在每榀桁架的分段处及跨中分别设置有测量点。

7.根据权利要求5所述的一种超高层建筑预起拱钢结构屋盖桁架施工方法，其特征在于：在进行钢管支撑胎架的稳定性分析之前，还包括对混凝土楼面进行分析和对钢管的受力进行分析。

8.根据权利要求1所述的一种超高层建筑预起拱钢结构屋盖桁架施工方法，其特征在于：在步骤s1中，基于塔吊的起重性能、桁架运输路径和桁架施工现场这三个因素，对大跨度桁架的分段数量进行设计。

9.根据权利要求1所述的一种超高层建筑预起拱钢结构屋盖桁架施工方法，其特征在于：所述步骤s1之前，还包括使用bim技术对无盖桁架进行建模。

10.根据权利要求1所述的一种超高层建筑预起拱钢结构屋盖桁架施工方法，其特征在于：在所述步骤s3中，分段桁架在进行拼装时，按照先两端后中间的顺序依次拼装。

技术总结本发明公开了一种超高层建筑预起拱钢结构屋盖桁架施工方法，属于一偏心倾斜超高层建筑的施工技术领域。包括如下施工步骤：S1、采用弧形曲线起拱的方式对大跨度桁架进行起拱设计，并根据施工环境和工况对大跨度桁架进行分段制作；S2、对分段制作完成之后的若干桁架进行预拼装，检验桁架起拱和重要节点的精度；S3、设计支撑胎架的结构形式，并布设于施工现场，然后对桁架进行吊装拼装；S4、对多段桁架拼装形成的大跨度桁架进行测量校正；S5、预留后焊接点，并对屋盖桁架顶面进行覆土，覆土完成后再对桁架进行焊接操作。本施工方法用以解决偏心倾斜超高层建筑中所涉及到的屋盖桁架施工难点。技术研发人员：吴俊,周婷,杨婧,罗齐鸣,陈云菲,李明,胡伟成,王涛,李玉洁,董龙受保护的技术使用者：浙江江南工程管理股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13