一种室内大型钢结构树系统的施工方法与流程

本发明涉及钢结构施工领域，具体涉及一种室内大型钢结构树系统的施工方法。

背景技术：

1、传统的钢结构树大多体型较小树枝量少，结构简单，多作为景观树来观赏、装饰。但随着现代建筑设计理念的不断创新与突破，室内空间的装饰艺术正逐渐趋向于生态化表达。因此申请人设计了一种室内大型钢结构树，该结构树高度超过25米、树枝覆盖直径超过40米，需要连接的树枝、树干众多，因此树枝树干的加工、吊装、连接等环节中，任何一环或任何一个部件出现误差都会导致施工问题而延误工期，甚至拆除重建的严重后果；同时该大型室内钢结构树还集成了功能性设施，即在树体上和树冠部位设置可供人群行走的楼梯和观赏平台，这无疑增加了施工的复杂性和难度。

2、但是，当前并没有针对上述这种大型室内钢结构树的成功施工案例进行参考，因此，急需开发一种能够适应大型复杂室内钢结构树高效、安全施工的方法，以填补现有技术空白，解决当前面临的施工难题。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种室内大型钢结构树系统的施工方法，以针对大型复杂的室内钢结构树提供一种有效的施工方法。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种室内大型钢结构树系统的施工方法，

3、包括以下施工步骤：

4、构件检测：构件成型后，对构件进行三维扫描形成三维数据并与构件标准数据进行比对，将无误差的构件运至施工现场，并将其三维数据存储；

5、虚拟预拼装：将各构件的三维数据进行虚拟预拼装，根据虚拟预拼装的情况分析拼装过程中可能存在的问题并处理；

6、胎架搭设：现场搭设多个可移动且高度可调的拼接支架，多个拼接支架组成构件拼接装置，用于树枝、树干的现场拼接；

7、主树干安装：在基层上按设计位置预留多个主树干安装坑，并在主树干安装坑内预埋连接件，吊装主树干与连接件固定连接后进行灌浆并养护至规定强度；

8、右侧树干、树枝安装：

9、1)钢楼梯安装：沿主树干安装底层钢楼梯后，搭设右侧脚手架至二层平台，继续安装底层钢楼梯至二层平台并安装二层观景平台，其中钢楼梯及观景平台连接在主树干上；

10、2)树干、树枝安装：将现场拼接成型的树干或树枝吊装至指定位置进行固定，直至右侧安装完成；

11、左侧树干、树枝安装：

12、1)支撑架体搭设：支撑架体搭设：按设计位置搭设完成多个支撑架体后，在其周围搭设脚手架；

13、2)长树枝安装：将长度超过2m-3m的长树枝吊装至指定位置并与主树干或右侧树干连接固定；

14、3)短树枝安装：搭设脚手架并完成三层观景平台和二层以上的短树枝、钢楼梯安装。

15、本方案的原理及优点是：

16、1、由于本钢结构树整体庞大，其所涉及的钢构件众多，钢构件之间的连接点众多，因此钢构件的生产、吊装、连接等任何一个环节和任何一个钢构件出现误差，都会导致严重后果。因此本方案中，各构件在工厂加工成型后，先对每个成型构件进行三维扫描进行比对，确保每个构件尺寸、形状等准确无误后再将各构件运输至施工现场。同时将各构件的三维数据进行虚拟预拼装，形成虚拟钢结构树，如此可对拼装节点、成型情况和吊装情况等进行预分析，可有效分析变形较大及结构薄弱部位，如此在施工前可提前做好支撑及安装措施，提升安装效率、缩短施工工期。

17、2、由于本钢结构树位于室内且树枝覆盖面积较宽，约占室内空间的五分之三，使得现场施工空间非常受限，因此本方案通过分轴施工方式，即当主树干施工完成后，先施工右侧树冠再施工左侧树冠，如此当施工右侧树冠时，左侧空间便可作为构件拼接、物料存放、施工设备运转场所；同时由于左右树冠的结构不同，通过分轴施工方式便于根据各侧树冠的具体情况设计不同施工工序。

18、3、由于本钢结构树体型庞大，整体均由钢构件连接而成同时树上还设有供人群行走的阶梯、观赏平台等，因此本钢结构树的稳定性尤为重要。本方案中通过多个主树干共同作为受力支撑，并各主树干通过与预埋连接件连接固定再经过后灌浆加固，使整个钢结构树通过主树干稳定的支撑在基层上。

19、4、本钢结构树其树状整体形态上密下疏且树技高度上下不一，无法按常规施工方法进行脚手架的搭设和施工。本方案中在对右侧树冠施工时先安装底层钢楼梯然后再搭设脚手架；左侧树冠施工时则是先安装支撑架体再搭设脚手架，如此根据各侧树枝的伸展情况，按不同的工序来搭设脚手架，确保本项目的顺利施工。其中支撑架体安装完成后会因为外部因素其顶部会出现较大位移，后搭设的脚手架可对支撑架起到稳固作用；同时由于二层钢楼梯因场地及设备限制，此时的脚手架平台可作为部分钢楼梯、观景平台的安装平台，节约了施工空间。

20、优选的，作为一种改进构件吊装时的角度调节：在构件上选择两个吊点，其中一个吊点连接有第一吊带，第一吊带上连接第一手动葫芦，构件的另一吊点连接第二手动葫芦的拉绳，两个手动葫芦之间连接第二吊带，吊机起吊时，吊机挂钩挂持在第二吊带上。

21、优选的，作为一种改进，树枝或树干吊装过程中的定位方法：首先设置厚度为6mm的圆形测模板，并在该圆形测模板的中心开设检测孔，将圆形侧模板固定安装于各构件的管口处；架设全站仪于测量控制点上，利用全站仪坐标放样的方法测量出管口处圆形测模板中心的三维坐标偏差，根据偏差情况调节构件的角度。

22、优选的，作为一种改进，构件形变检测：在吊装之前，将反射贴片布设在规定的变形监测的点位上，具体位置为树枝末端靠近楼面的一面；反射贴片布设完成后，进行第一次测量，作为原始数据；以后每隔3天观测一次，并将观测数据与原始数据进行对比，如偏差大于容许值则进行纠偏。

23、优选的，作为一种改进，现场拼接方式是：将多段待拼接的构件按顺序吊至拼接支架上，将相邻两构件的端部进行对接并进行焊接形成一组树干或树枝。

24、优选的，作为一种改进，拼接支架包括底盘，底盘上设置有高度可调的支撑管，支撑管的顶部设有固定托架，支撑管与底盘之间倾斜设置有加强件，底盘的对角位置可拆卸安装有配重块。

25、优选的，作为一种改进，所述支撑架体的顶部设有微调支撑机构，支撑架体的中间和顶部均设有刚性拉节点，该节点通过角钢与钢结构树进行连接，且连接部位焊缝长度大于50mm。

26、优选的，作为一种改进，步骤1中，主树干柱脚侧壁可拆卸安装有临时斜撑，临时斜撑与基层之间通过机械锚栓固定连接。如此以确保树干安装完成后，灌浆还未达到强度过程中处于稳定状态不会偏位，从而保证树干安装精度及安全稳定性。

27、优选的，作为一种改进，主树干安装完成后，对主树干根部进行混凝土包柱施工。一方面由于本钢结构树自身体系庞大，加之后期投入使用时需要乘载大量游客，因此通过上述施工，增大主树干的受力面从而提高其承重性能。另一方面由于后期在投入使用时，主树干底部会铺设土壤，上述施工便可有效防止土壤与钢结构的主树干直接接触而发生锈蚀的问题。

技术特征：

1.一种室内大型钢结构树系统的施工方法，其特征在于：包括以下施工步骤：

2.根据权利要求1所述的一种室内大型钢结构树系统的施工方法，其特征在于：构件吊装时的角度调节：采用两点吊方式，其中一个吊点连接有第一吊带，第一吊带上连接第一手动葫芦，构件的另一吊点连接第二手动葫芦的拉绳，两个手动葫芦之间连接第二吊带，吊机起吊时，吊机挂钩挂持在第二吊带上。

3.根据权利要求2所述的一种室内大型钢结构树系统的施工方法，其特征在于：树枝或树干吊装过程中的定位方法：首先设置厚度为4-8mm的圆形测模板，并在该圆形测模板的中心开设检测孔，将圆形侧模板固定安装于各构件的管口处；架设全站仪于测量控制点上，利用全站仪坐标放样的方法测量出管口处圆形测模板中心的三维坐标偏差，根据偏差情况调节构件的角度。

4.根据权利要求3所述的一种室内大型钢结构树系统的施工方法，其特征在于：构件形变检测：在吊装之前，将反射贴片布设在规定的变形监测的点位上，具体位置为树枝末端靠近楼面的一面；反射贴片布设完成后，进行第一次测量，作为原始数据；以后每隔3天观测一次，并将观测数据与原始数据进行对比，如偏差大于容许值则进行纠偏。

5.根据权利要求4所述的一种室内大型钢结构树系统的施工方法，其特征在于：现场拼接方式是：将多段待拼接的构件按顺序吊至拼接支架上，将相邻两构件的端部进行对接并进行焊接形成一组树干或树枝。

6.根据权利要求5所述的一种室内大型钢结构树系统的施工方法，其特征在于：拼接支架包括底盘，底盘上设置有高度可调的支撑管，支撑管的顶部设有固定托架，支撑管与底盘之间倾斜设置有加强件，底盘的对角位置可拆卸安装有配重块。

7.根据权利要求6所述的一种室内大型钢结构树系统的施工方法，其特征在于：所述支撑架体的顶部设有高度可调的托板，支撑架体的中间和顶部均设有刚性拉节点，该节点通过与钢结构树进行连接，且连接部位焊接长度大于50mm。

8.根据权利要求7所述的一种室内大型钢结构树系统的施工方法，其特征在于：步骤1中，主树干柱脚侧壁可拆卸安装有临时斜撑，临时斜撑与基层之间通过机械锚栓固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种室内大型钢结构树系统的施工方法，其特征在于：主树干安装完成后，对主树干根部进行混凝土包柱施工。

技术总结本发明涉及钢结构施工领域，具体涉及一种室内大型钢结构树系统的施工方法，包括构件检测：构件成型后，对构件进行三维扫描形成三维数据并与构件标准数据进行比对，将无误差的构件运至施工现场，并将其三维数据存储；虚拟预拼装：将各构件的三维数据进行虚拟预拼装并分析；胎架搭设，将各构件现场拼装成树枝、树干；主树干安装；右侧树干、树枝安装；左侧树干、树枝安装等施工步骤，针对大型复杂的室内钢结构树提供了一种高效的施工方法，填补了现有技术空白。技术研发人员：邓世俊,祝国东,潘国华,杨宏博受保护的技术使用者：重庆嘉逊建筑营造工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1