一种湿地上钢结构吊装方法及系统与流程

1.本发明涉及钢结构吊装技术领域，具体涉及一种湿地上钢结构吊装方法及系统。


背景技术：

2.桁架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构，桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度，桁架的优点是杆件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，节约材料，减轻结构重量。常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与木组合桁架、钢与混凝土组合桁架。因此在大型湿地上的大型建筑一般采用钢桁架结构，其中柱和梁采用现场拼接的方式。但是现有湿地上的大型建筑结构在现场拼接时存在以下几个突出问题：
3.(1)结构节点复杂、牛腿多、结构线型多变、节点吊装定位难度大；
4.(2)梁柱结构传力复杂，且跨度大，构件易变形，选择合理的吊装措施及吊装顺序，保证悬挑构件的吊装精度及减少对下部结构的影响是本工程施工的难点。


技术实现要素：

5.本发明提供了一种湿地上钢结构吊装方法及系统，解决了以上所述的湿地上大跨度钢桁架结构在现场焊接过程中质量差的技术问题。
6.本发明为解决上述技术问题提供了一种湿地上钢结构吊装方法，包括：
7.s1，地脚螺栓复测，钢构件卸车后进场检验；
8.s2，塔吊直接吊装就位后，将地脚螺栓临时紧固、缆风绳临时拉结稳固，钢柱轴线位置、垂直度调整，钢柱螺栓和柱脚压板紧固、焊接；
9.s3，依次吊装钢柱及钢梁以形成第一榀；
10.s4，两侧依次对称吊装钢柱及钢梁形成第二榀，且不松钩，临时与第一榀屋面梁架固定，跟着吊装支撑系统及部分檩条，最后校正固定的整体；
11.s5，重复步骤s4直到吊装完毕。
12.优选地，所述s1之前还包括吊装前准备：钢柱吊装之前，在钢柱地脚螺栓的每一个螺栓上拧进一个螺母和一个盖板。
13.优选地，所述s3具体包括：用“先外侧、后中间，先柱后梁，先下后上”的原则，在楼顶的四周部位最先形成一稳定得框架体系，然后向两端进行推进、对称吊装其余的钢柱、钢梁构件。
14.优选地，所述s3中吊装过程包括：将吊点设置在柱顶处，柱身竖直，吊点通过柱重心位置，开始起吊。
15.优选地，所述s3具体包括：
16.1)在吊装完毕后屋面梁上设置三个或四个吊点，防止细长构件吊装时变形过大或失稳；
17.2)屋面梁吊装完毕后，马上吊装压杆、支撑及檩条，尤其是钢梁跨端下翼缘与跨中上翼缘的受压翼缘处及时采取侧向支撑措施。
18.优选地，所述s3还包括：钢梁吊装后，采用临时拉结固定，拉结方法采用直径12的钢丝绳作为揽风绳，等主结构稳定后拆除。
19.优选地，所述s2具体包括：
20.钢梁轴线位置时，在保证钢柱的垂直度的情况下，如发现钢梁的轴线有偏差，则对钢梁的连接螺栓孔进行铰刀扩孔；
21.钢梁跨中垂直度测量时，采用线锤进行测量，从钢梁下方轴线位置设置经纬仪，测量刚架的跨中垂直度；
22.钢梁的挠度测量采用水准仪进行检测。
23.优选地，所述s1具体包括：吊装前清除摩擦面的油污、尘土、浮锈，且雨天严禁作业，雨后及时清理浮锈，干燥后再进行吊装作业。
24.优选地，所述s4中吊装支撑系统之前还包括吊装竖向杆：
25.a、柱底部先吊装一节1米的竖向杆杆，然后采用柱柱对接节点安装上部杆件；
26.b、最大化减少竖向杆件悬空时间，竖向杆件安装完成后，当天完成横向杆件安装；
27.c、当天无法完成横向杆件连接的，设置缆风绳防止失稳，当无法设置缆风绳时，用100*10角钢设置斜撑。
28.本发明还提供了一种湿地上钢结构吊装系统，所述湿地上钢结构吊装系统用于实现湿地上钢结构吊装方法，包括：
29.吊装预备模块，用于地脚螺栓复测，钢构件卸车后进场检验；
30.吊装准备模块，用于在塔吊直接吊装就位后，将地脚螺栓临时紧固、缆风绳临时拉结稳固，钢柱轴线位置、垂直度调整，钢柱螺栓和柱脚压板紧固、焊接；
31.第一榀吊装模块，用于依次吊装钢柱及钢梁以形成第一榀；
32.钢梁吊装模块，用于两侧依次对称吊装钢柱及钢梁形成第二榀，且不松钩，临时与第一榀屋面梁架固定，跟着吊装支撑系统及部分檩条，最后校正固定的整体，重复吊装过程直到吊装完毕。
33.有益效果：本发明提供了一种湿地上钢结构吊装方法及系统，其中方法包括：地脚螺栓复测，钢构件卸车后进场检验；塔吊直接吊装就位后，将地脚螺栓临时紧固、缆风绳临时拉结稳固，钢柱轴线位置、垂直度调整，钢柱螺栓和柱脚压板紧固、焊接；依次吊装钢柱及钢梁以形成第一榀；两侧依次对称吊装钢柱及钢梁形成第二榀，且不松钩，临时与第一榀屋面梁架固定，跟着吊装支撑系统及部分檩条，最后校正固定的整体；重复吊装过程直到吊装完毕。该吊装方案保证了整体钢构件的吊装精度及减少对下部结构的影响，且提高了吊装效率。
34.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
35.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发
明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
36.图1为本发明湿地上钢结构吊装方法的流程图；
37.图2为本发明提供的钢柱柱底标高引测示意图；
38.图3为本发明提供的钢柱吊装流程图。
具体实施方式
39.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
40.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
41.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
42.如图1所示，本发明提供了一种湿地上钢结构吊装方法，包括：
43.s1，依次将装焊合格后的h型上弦杆吊、h型下弦杆吊、直腹杆上组装胎架进行定位。将装焊合格后的h型上弦杆吊上组装胎架进行定位，定位前上弦杆中心线必须预先进行划设。定位时将弦杆中心线及外边线对齐地面位置线，同时控制其端部与地面位置线的吻合度，定位正确后与胎架点焊牢固。将装焊合格后的h型下弦杆吊上组装胎架进行定位，定位前的要求与前相同。将装焊合格后的各直腹杆吊上组装胎架进行定位。定位时将各腹杆中心线对齐地面位置线，同时注意与地面的垂度及两端与弦杆的间隙，定位正确后与弦杆点焊牢固。将装焊合格后的各斜腹杆吊上组装胎架进行定位。定位时将各腹杆中心线对齐地面位置线，同时注意与地面的垂度及两端与弦杆的间隙，定位正确后与弦杆点焊牢固。全部杆件就位后，整体进行焊接，桁架构件加工精度δ≤
±
10mm。
44.钢结构吊装总顺序为：地脚螺栓复测
→
钢构件卸车
→
构件进场检验
→
塔吊直接吊装就位
→
地脚螺栓临时紧固
→
缆风绳临时拉结稳固
→
钢柱轴线位置、垂直度调整
→
钢柱螺栓和柱脚压板紧固、焊接
→
钢柱吊装
→
钢梁吊装
→
形成首个稳定的钢构体系即第一榀
→
两侧对称吊装钢柱、钢梁体系形成第二榀，第二榀同样吊装就位好后，不要松钩，临时与第一榀屋面梁架固定，跟着吊装支撑系统及部分檩条，最后校正固定的整体
→……→
以此类推
→
吊装完成，结构验收。
45.在一个具体的实施场景中，如图1和图3所示，吊装过程如下：
46.(1)在现场作好钢梁的拼接，并作好校正工作。
47.1)吊装支架应搭设稳定牢固；
48.2)吊装时，构件应临时固定在支架上(可用缆风绳固定)。并使构件中心线成一条
直线；
49.3)构件成型后，检查构件的拼接垂直度、几何尺寸，符合设计要求方可吊装。
50.(2)吊装方法采用高空旋转法吊装，用牵引溜绳控制就位，绑扎点要保证钢梁吊装的稳定性，否则应在吊装前进行临时加固；
51.(3)在起吊时离地50cm左右时进行检查，无误后再继续起吊；
52.(4)吊装第一榀钢梁时，在松开吊钩前，做初步校正，对准基座中心与柱顶定位轴线就位，并调整垂直度及检查侧向弯曲用两个方向四根钢缆加以固定；
53.(5)第二榀同样吊装就位好后，不要松钩，临时与第一榀屋面梁架固定，跟着吊装支撑系统及部分檩条，最后校正固定的整体。
54.优选的方案，钢结构吊装采用“先外侧、后中间，先柱后梁，先下后上”的原则。在楼顶的四周部位最先形成一稳定得框架体系，然后向两端进行推进、对称吊装其余的钢柱、钢梁构件。
55.其中，钢结构的整体水平变形主要反应在结构各节钢柱对接节点的位移变化，随着结构高度的增加，该变化是叠加的，要不间断的连续观测。要对每一层的观测数据进行分析比较，必须控制施工进度，把每层的位移值同理论预调制分开。
56.(1)对进场构件进行严格的检查验收，特别是影响钢结构吊装的构件外形尺寸偏差以及连接方式等进行检查，对于超过设计及有关规范的构件必须处理后再预以吊装，保证顺利吊装，并保证吊装质量。
57.(2)钢结构吊装前要对建筑定位轴线进行复验，柱中心距长度偏差应小于2，封闭夹角偏差小于6
″
。
58.(3)钢结构吊装平面控制网采用内控法。随楼层增加，平面控制网不断上投测。
59.(4)用设计标高吊装，每吊装一节柱复核一次标高。
60.(5)必须在柱顶柱和主梁的焊缝焊完后，再将下一节柱的定位轴线引至高空，进行柱的定位轴线放线。每吊装一根柱子均独立进行校正。
61.(6)在吊装柱和核心之间的主梁时用经纬仪对柱子进行跟踪监测，产生偏差要再校正一次。第二次校正比第一次校正更为重要，除按轴线要求，还要考虑焊缝收缩的预留量，并适当考虑温度变化对高层钢结构产生的影响。
62.(7)钢柱吊装时均以当时经纬仪的垂直平面进行测量校正，这样环境温度变化将会使柱子顶部产生一个位移值。这些偏差在吊装柱间的主梁时可用外力强制复位，使柱顶回到设计位置，固定结构的几何形状。
63.(8)为使每节柱子均能按设计标高吊装，可将上柱和下柱临时连接板高强螺栓孔径由24mm扩大到27mm。由于各种焊缝收缩量不一致，加上柱加工时长度偏差，一节柱吊装后柱顶标高往往超过规范允许值(
±
5mm)，利用临时连接板上孔径的裕量，可将每节柱子产生的标高差调整到
±
5mm内。上柱和下柱靠四面的临时连接板支撑，其空隙在焊接时进行处理。
64.(9)钢柱的垂直偏差、倾斜偏差和标高偏差，必须在焊接工作全部结束后做最后测量记录。测量钢柱垂直度时，充分考虑日照、焊接等温度变化引起的热影响对构件的伸缩和弯曲引起的变化，事先对测量结果进行预控。焊接时应根据测量成果，编制合理的焊接顺序对钢柱的垂直度偏差进一步进行校正，提高吊装精度。
65.优选的方案，如下图2所示，吊装准备工作：钢结构吊装前按照构件明细表核对进场构件，查验质量证明单和设计更改文件，检查验收构件在运输过程中造成的变形情况，并记录在案，发现问题及时进行矫正至合乎规定。对于基础和预埋件，应先检查复核轴线位置，高低偏差，平整度，标高，然后弹出十字中心线和引测标高，并必须取得基础验收的合格资料。由于涉及到钢结构制作与吊装两方面，又涉及到土建与钢结构之间的关系，因此它们之间的测量工具必须统一。
66.优选的方案，钢柱吊装之前，在钢柱地脚螺栓群的每一个螺栓上拧进一个螺母和一个盖板，用于调节钢柱的吊装标高。在钢柱吊装之前，通过调节螺母的标高，将所有盖板的标高误差控制在1.0mm以内。
67.优选的方案，钢柱吊装前的准备过程如下：
68.(1)吊装前彻底清除柱基础里的垃圾、积水，并在基础上划出钢柱吊装的纵横十字线。
69.(2)预埋螺栓复核的主要项目为：轴线位置、标高及螺栓的伸出长度。
70.(3)测量基础混凝土顶面的标高，准备好不同厚度的铁锲块。
71.(4)在钢柱上焊接用于固定登高的爬梯的挂钩，缆风绳的固定点。
72.(5)准备好钢柱吊装用的爬梯、操作平台、缆风绳、经纬仪等。
73.其中，起吊方法：
74.(1)起吊时吊机将绑扎好的柱子缓缓吊起离地20cm后暂定，检查吊索牢固和吊车稳定，同时打开回转刹车，然后将钢柱下放到离吊装面40-100mm，对准基准线，指挥吊车下降，把柱子插入锚固螺栓临时固定，钢柱经初校正后，在钢柱的四个方向位置设置缆风绳，待垂直度偏差控制在20mm以内方可使起重机脱钩。
75.(2)起吊就位时钢柱必须垂直，尽量做到回转扶直，根部不拖。起吊回转过程中应注意避免同其他已吊好的构件相碰撞，吊索应有一定的有效高度。
76.(3)钢柱吊装就位后，马上进行校正，柱底吊装辅助锲形垫铁，同时柱脚底板用地脚螺栓固定，然后才能拆除索具，拆除索具采用爬梯(辅以登高防坠器)。
77.(4)首根钢柱起吊应选择有柱间支撑位置处，第一根钢柱起吊后应在其四个方向面拉设揽风绳确保单根构件的垂直稳定，然后起吊第二根钢柱，起立后及时连接两根钢柱间的支撑件，待其稳固后可逐轴吊装其它钢柱，每起吊一根钢柱需及时与前一根钢柱连接压杆，提高同一轴线内的整体稳定性。
78.优选的方案，钢梁吊装中如何保证其平面稳定不产生侧向变形，主要控制措施有以下几点：
79.1)在吊装完毕后屋面梁上设置三个或四个吊点，防止细长构件吊装时变形过大或失稳。
80.2)屋面梁吊装完毕后，马上安装压杆、支撑及檩条，尤其是钢梁跨端下翼缘与跨中上翼缘等受压翼缘应及时采取侧向支撑措施。
81.3)设计合理的钢结构吊装顺序，使结构在安装时尽早形成稳定的空间体系。
82.优选的方案，钢梁的测量校正主要包括以下几方面的内容：轴线位置偏移的测量校正、跨中垂直度的测量校正，屋面梁挠度的测量校正等。
83.(1)钢梁轴线位置的准确度决定于钢柱的垂直度，在保证钢柱的垂直度的情况下，
如发现钢梁的轴线有偏差，则可适当的对钢梁的连接螺栓孔进行铰刀扩孔，但必须在规范允许范围之内。
84.(2)钢梁跨中垂直度测量时，可采用线锤进行测量，从钢梁下方轴线位置设置经纬仪，测量刚架的跨中垂直度。
85.(3)钢梁的挠度测量采用水准仪进行检测。
86.优选的方案，吊装前对于摩擦面的油污、尘土、浮锈要进行清除，要求摩擦面保持干燥、整洁，不应有飞边、毛刺、焊接飞溅物、焊疤、氧化铁皮、污垢等。若有必须及时清除，以提高其抗滑移系数。雨天严禁作业，雨后应及时清理浮锈，干燥后方能进行作业。
87.优选的方案，竖向杆件防失稳措如下：
88.桁架下弦上竖向杆件安装时，处于独立悬空状态，拟采取如下措施，保证稳定性：
89.a、从设计入手，合理进行分节。柱底部先安装一节1米的竖向杆杆，然后采用柱柱对接节点安装上部杆件。
90.b、合理安排每天工作计划，减少竖向杆件悬空时间，竖向杆件安装完成后，当天完成横向杆件安装。
91.c、当天无法完成横向杆件连接的，设置缆风绳防止失稳，当无法设置缆风绳时，用100*10角钢设置斜撑。
92.本发明实施例还提供了一种湿地上钢结构吊装系统，所述湿地上钢结构吊装系统用于实现如前所述的湿地上钢结构吊装方法，包括：
93.吊装预备模块，用于地脚螺栓复测，钢构件卸车后进场检验；
94.吊装准备模块，用于在塔吊直接吊装就位后，将地脚螺栓临时紧固、缆风绳临时拉结稳固，钢柱轴线位置、垂直度调整，钢柱螺栓和柱脚压板紧固、焊接；
95.第一榀吊装模块，用于依次吊装钢柱及钢梁以形成第一榀；
96.钢梁吊装模块，用于两侧依次对称吊装钢柱及钢梁形成第二榀，且不松钩，临时与第一榀屋面梁架固定，跟着吊装支撑系统及部分檩条，最后校正固定的整体，重复吊装过程直到吊装完毕。
97.以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

技术特征：
1.一种湿地上钢结构吊装方法，其特征在于，包括：s1，地脚螺栓复测，钢构件卸车后进场检验；s2，塔吊直接吊装就位后，将地脚螺栓临时紧固、缆风绳临时拉结稳固，钢柱轴线位置、垂直度调整，钢柱螺栓和柱脚压板紧固、焊接；s3，依次吊装钢柱及钢梁以形成第一榀；s4，两侧依次对称吊装钢柱及钢梁形成第二榀，且不松钩，临时与第一榀屋面梁架固定，跟着吊装支撑系统及部分檩条，最后校正固定的整体；s5，重复步骤s4直到吊装完毕。2.根据权利要求1所述的湿地上钢结构吊装方法，其特征在于，所述s1之前还包括吊装前准备：钢柱吊装之前，在钢柱地脚螺栓的每一个螺栓上拧进一个螺母和一个盖板。3.根据权利要求1所述的湿地上钢结构吊装方法，其特征在于，所述s3具体包括：用“先外侧、后中间，先柱后梁，先下后上”的原则，在楼顶的四周部位最先形成一稳定得框架体系，然后向两端进行推进、对称吊装其余的钢柱、钢梁构件。4.根据权利要求1所述的湿地上钢结构吊装方法，其特征在于，所述s3中吊装过程包括：将吊点设置在柱顶处，柱身竖直，吊点通过柱重心位置，开始起吊。5.根据权利要求1所述的湿地上钢结构吊装方法，其特征在于，所述s3具体包括：1)在吊装完毕后屋面梁上设置三个或四个吊点，防止细长构件吊装时变形过大或失稳；2)屋面梁吊装完毕后，马上吊装压杆、支撑及檩条，尤其是钢梁跨端下翼缘与跨中上翼缘的受压翼缘处及时采取侧向支撑措施。6.根据权利要求1所述的湿地上钢结构吊装方法，其特征在于，所述s3还包括：钢梁吊装后，采用临时拉结固定，拉结方法采用直径12的钢丝绳作为揽风绳，等主结构稳定后拆除。7.根据权利要求1所述的湿地上钢结构吊装方法，其特征在于，所述s2具体包括：钢梁轴线位置时，在保证钢柱的垂直度的情况下，如发现钢梁的轴线有偏差，则对钢梁的连接螺栓孔进行铰刀扩孔；钢梁跨中垂直度测量时，采用线锤进行测量，从钢梁下方轴线位置设置经纬仪，测量刚架的跨中垂直度；钢梁的挠度测量采用水准仪进行检测。8.根据权利要求1所述的湿地上钢结构吊装方法，其特征在于，所述s1具体包括：吊装前清除摩擦面的油污、尘土、浮锈，且雨天严禁作业，雨后及时清理浮锈，干燥后再进行吊装作业。9.根据权利要求1所述的湿地上钢结构吊装方法，其特征在于，所述s4中吊装支撑系统之前还包括吊装竖向杆：a、柱底部先吊装一节1米的竖向杆杆，然后采用柱柱对接节点安装上部杆件；b、最大化减少竖向杆件悬空时间，竖向杆件安装完成后，当天完成横向杆件安装；c、当天无法完成横向杆件连接的，设置缆风绳防止失稳，当无法设置缆风绳时，用100*10角钢设置斜撑。10.一种湿地上钢结构吊装系统，其特征在于，所述湿地上钢结构吊装系统用于实现如
权利要求1-9任一项所述的湿地上钢结构吊装方法，包括：吊装预备模块，用于地脚螺栓复测，钢构件卸车后进场检验；吊装准备模块，用于在塔吊直接吊装就位后，将地脚螺栓临时紧固、缆风绳临时拉结稳固，钢柱轴线位置、垂直度调整，钢柱螺栓和柱脚压板紧固、焊接；第一榀吊装模块，用于依次吊装钢柱及钢梁以形成第一榀；钢梁吊装模块，用于两侧依次对称吊装钢柱及钢梁形成第二榀，且不松钩，临时与第一榀屋面梁架固定，跟着吊装支撑系统及部分檩条，最后校正固定的整体，重复吊装过程直到吊装完毕。

技术总结
本发明涉及钢结构吊装技术领域，为一种湿地上钢结构吊装方法及系统，其中方法包括：地脚螺栓复测，钢构件卸车后进场检验；塔吊直接吊装就位后，将地脚螺栓临时紧固、缆风绳临时拉结稳固，钢柱轴线位置、垂直度调整，钢柱螺栓和柱脚压板紧固、焊接；依次吊装钢柱及钢梁以形成第一榀；两侧依次对称吊装钢柱及钢梁形成第二榀，且不松钩，临时与第一榀屋面梁架固定，跟着吊装支撑系统及部分檩条，最后校正固定的整体；重复吊装过程直到吊装完毕。该吊装方案保证了整体钢构件的吊装精度及减少对下部结构的影响，且提高了吊装效率。且提高了吊装效率。且提高了吊装效率。


技术研发人员：邓章铁 孟亮 胡建伟 刘健 黄胜 周遥
受保护的技术使用者：中建三局集团有限公司
技术研发日：2023.02.20
技术公布日：2023/7/13