一种装配式穹顶的施工方法与流程

本申请涉及穹顶施工的，具体而言，涉及一种装配式穹顶的施工方法。

背景技术：

1、对于穹顶而言，目前均采用地面进行分段拼装，而后进行吊装组装的方式进行施工，高空吊装组装时需要设置支撑胎架进行支撑，施工难度大，高空作业过程中也存在较大的施工风险。

2、尤其以其束柱最为突出，束柱的结构图如图1所示，其为异形的空间结构，高度高、整个构件的重量重，目前均是采用上下分区、而后每区分多段进行吊装后进行拼装，最底层拼装的难度较低，由于其由地面支撑，稳定性较好，而从第二层束柱段进行拼装时，其难度在于：1、其属于高空作业，施工难度大；2、吊装时，由于钢丝绳的刚性不足，而构件重量大，惯性大，履带吊无法一次性吊装到位，需要进行微调，而利用履带吊进行微调难度大；3、由于其下发为刚焊接完成后的第一段束柱，其承载能力有效，由此微调时，其底部并无稳定的支持进一步增加了微调的难度。

3、鉴于此，本领域技术人员需要对现有施工方法进行改进。

技术实现思路

1、本申请的主要目的在于提供一种装配式穹顶的施工方法，实现了高空吊装拼装的效率，降低了施工风险。

2、为了实现上述目的，第一方面，本申请提供了一种装配式穹顶的施工方法，包括以下步骤：

3、s1、采用三维仿真模拟计算软件进行施工全过程模拟分析并制定施工工艺；

4、s2、采用rhino建模的方式进行深化建模，同时提取关键点的位置信息，所述位置信息包括关键点的坐标、上下相邻所述关键点之间的角度；

5、s3、装配式穹顶采用单元式及分段式安装相结合的方式进行安装，依次包括束柱安装、拱壳安装、平壳安装以及胎架拆除，各构件在加工前按照深化图纸进行分段，并进行编号；

6、s4、束柱安装采用将对应构件工厂按段拼装，现场吊装后组装的方式进行，其包括位于底部的第一段束柱安装、位于中部的第二段束柱安装、位于顶部的第三段束柱安装，其中第一段束柱分三段依次进行吊装并设置缆风绳进行临时固定，吊装完成后相邻分段之间通过后补杆件焊接固定，焊接时沿着竖直方向进行交错式焊接固定，第一段束柱拼装焊接完成后，设置支撑胎架，并在支撑胎架顶部设置微调组件，且同时在微调组件上设置固定夹持组件，同时在第一段束柱的关键点设置反光镜以及临时固定组件，在对应的第二段束柱的关键点设置反光镜，第二段束柱分四段依次进行吊装，吊装时将第二段束柱的拼装单元其下部吊装至第一段束柱的关键点处，并将其对应的焊接连接部架设于临时固定组件上，通过微调组件利用固定夹持组件夹持第二段束柱单元，利用全站仪监测第一段束柱反光镜于第二段束柱反光镜之间的角度，通过与设计角度对比，通过调节微调组件带动第二段束柱的拼装单元上部进行调整，调整完成后，再通过微调组件将第二段束柱的拼装单元的下部完全插入临时固定组件内并焊接固定，而后将第二段束柱的拼装单元的上部与支撑胎架顶部焊接固定，第二段束柱的四段均完成吊装固定后，最后利用后补杆件将相邻第二段束柱的拼装单元进行焊接，焊接时沿着竖直方向进行交错式焊接固定，按照第二段束柱的按照方式完成对第三段束柱的五段完成吊装并焊接固定；

7、s5、安装拱顶，拱顶完成后进行拱壳安装，拱壳分为6段式拼装，每段拱壳嵌入至已安装完成的拱顶以及束柱的圈梁内，过程中采用全站仪跟踪测量，待精调就位后再用卡码板进行固定；

8、s6、安装平壳，分为16段式拼装，平壳单元一端与临时支撑焊接固定，另外一段采用临时卡码板的形式进行固定，过程中采用全站仪全程全程跟踪测量；

9、s7、支撑胎架拆除。

10、进一步改进的是，所述支撑胎架包括支撑主肢、固定设置于所述支撑主肢下部的转换梁，所述转换梁下部设置1预埋件，预埋件通过d＝14mm钢筋采用植筋的方式进行连接固定，所述支撑主肢顶部布置热轧h型钢作为其传力梁及分载梁，传力梁上部采用hw200×200的热轧h型钢。

11、进一步改进的是，所述微调组件包括与所述传力梁相拆卸连接的安装架、水平滑动设置于所述安装架上的第一连接架、水平滑动设置于所述第一连接架上的第二连接架、垂直转动设置于所述第二连接架上的安装板，所述第一连接架与所述第二连接架的滑动方向相垂直，所述固定夹持组件设置于所述安装板上。

12、进一步改进的是，所述固定夹持组件包括第一夹持板、第二夹持板、驱动所述第一夹持板以及第二夹持板相对滑动的液压缸。

13、进一步改进的是，所述临时固定组件包括焊接于所述关键点三侧的固定板，所述关键点为束柱的鼓型节点。

14、进一步改进的是，步骤s4中所述的交错式焊接包括首先对其焊接的焊口进行编号，采用fcaw-co2的方式进行焊接，焊接前待各项数据检查合格后按照从中间依次交错往两端的方式进行焊接，层间温度100～250℃。

15、进一步改进的是，焊接完成后缓冷24h后进行无损检测，合格后方可进行下道工序施工。

16、进一步改进的是，吊装时，采用履带吊，钢丝绳夹角控制在45-60°之间，上部2个吊点采用1根通绳、下部2个吊点各设置1根钢丝绳加配5t倒链的形式进行吊装。

17、进一步改进的是，所述支撑胎架拆除依次包括平壳临时胎架拆除、束柱第二段支撑胎架拆除、拱壳支撑胎架拆除、束柱第三段支撑胎架拆除，拆除方式包括配置多个气割工进行切割，一次切割量为10mm。

18、本发明提供的一种装配式穹顶的施工方法，与现有技术相比，其有益效果为，在支撑胎架的顶部设置微调机构以及固定夹持组件，在进行吊装拼装时，只需将第二段束柱的部分搭设在临时固定组件的区域内，由此下方的束柱无需承重，仅仅作为定位作用，束柱单元的重力仍然由履带吊承担，而后通过微调组件上的固定夹持组件夹持，而后利用全站仪监测当下两个反光镜之间的角度，而后与设计图纸中设计角度进行比对，从而控制通过微调机构调整两者的角度趋于设计角度，由此避免通过履带吊进行调整构件位置，通过微调机构调整构件位置，从而提高了高空作业的效率，且降低了施工风险。

技术特征：

1.一种装配式穹顶的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种装配式穹顶的施工方法，其特征在于：所述支撑胎架包括支撑主肢、固定设置于所述支撑主肢下部的转换梁，所述转换梁下部设置1预埋件，预埋件通过d＝14mm钢筋采用植筋的方式进行连接固定，所述支撑主肢顶部布置热轧h型钢作为其传力梁及分载梁，传力梁上部采用hw200×200的热轧h型钢。

3.如权利要求2所述的一种装配式穹顶的施工方法，其特征在于：所述微调组件包括与所述传力梁相拆卸连接的安装架、水平滑动设置于所述安装架上的第一连接架、水平滑动设置于所述第一连接架上的第二连接架、垂直转动设置于所述第二连接架上的安装板，所述第一连接架与所述第二连接架的滑动方向相垂直，所述固定夹持组件设置于所述安装板上。

4.如权利要求3所述的一种装配式穹顶的施工方法，其特征在于：所述固定夹持组件包括第一夹持板、第二夹持板、驱动所述第一夹持板以及第二夹持板相对滑动的液压缸。

5.如权利要求1所述的一种装配式穹顶的施工方法，其特征在于：所述临时固定组件包括焊接于所述关键点三侧的固定板，所述关键点为束柱的鼓型节点。

6.如权利要求1所述的一种装配式穹顶的施工方法，其特征在于：步骤s4中所述的交错式焊接包括首先对其焊接的焊口进行编号，采用fcaw-co2的方式进行焊接，焊接前待各项数据检查合格后按照从中间依次交错往两端的方式进行焊接，层间温度100～250℃。

7.如权利要求6所述的一种装配式穹顶的施工方法，其特征在于：焊接完成后缓冷24h后进行无损检测，合格后方可进行下道工序施工。

8.如权利要求1所述的一种装配式穹顶的施工方法，其特征在于：吊装时，采用履带吊，钢丝绳夹角控制在45-60°之间，上部2个吊点采用1根通绳、下部2个吊点各设置1根钢丝绳加配5t倒链的形式进行吊装。

9.如权利要求1所述的一种装配式穹顶的施工方法，其特征在于：所述支撑胎架拆除依次包括平壳临时胎架拆除、束柱第二段支撑胎架拆除、拱壳支撑胎架拆除、束柱第三段支撑胎架拆除，拆除方式包括配置多个气割工进行切割，一次切割量为10mm。

技术总结
一种装配式穹顶的施工方法，包括以下步骤：S1、采用三维仿真模拟计算软件进行施工全过程模拟分析并制定施工工艺；S2、采用Rhino建模的方式进行深化建模，同时提取关键点的位置信息，所述位置信息包括关键点的坐标、上下相邻所述关键点之间的角度；S3、装配式穹顶采用单元式及分段式安装相结合的方式进行安装，依次包括束柱安装、拱壳安装、平壳安装以及胎架拆除，各构件在加工前按照深化图纸进行分段，并进行编号；S4、束柱安装采用将对应构件工厂按段拼装，现场吊装后组装的方式进行，实现了高空吊装拼装的效率，降低了施工风险。

技术研发人员：王自伟,张洁,袁国旗,高乐乐,王向远,陈陈,马小豹,廖岚昊,张志凯,王明涛,张海涛,陈文韬,陈四平,夏伟斌,徐爽爽
受保护的技术使用者：北京城建集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5