一種帶鋼拉桿的懸挑鋼結構及其安裝方法與流程

本發明涉及一種帶鋼拉桿的懸挑鋼結構及其的安裝方法。

背景技術：

由于大懸挑鋼結構自重大易變性，施工困難，施工成本高，且施工精度難以控制，加之結構中有大直徑鋼拉桿，誤差要求一般在3mm以內，安裝帶大直徑鋼拉桿的大懸挑鋼結構對施工的要求及其嚴苛，所用的施工工藝和施工方法若不科學合理，將大大的增加施工成本。傳統施工方法是在懸挑結構下搭設支撐架，逐層向上安裝，每一層土建和鋼結構交替作業，待整體工程施工完成再拆除支撐架卸載并同時張拉鋼拉桿，使之達到結構受力要求。此種方法為“后張法”，該施工方法成本投入大，每層施工時土建和鋼結構專業需交替作業，加長施工周期。

以上不足，有待改善。

技術實現要素：

為了克服現有的技術的不足,本發明提供一種帶鋼拉桿的懸挑鋼結構及其的安裝方法。

本發明技術方案如下所述：

一種帶鋼拉桿的懸挑鋼結構的安裝方法，包括：

步驟s1:施工準備，具體為：完成核心筒結構的澆筑，準備安裝鋼結構及鋼拉桿所需的工器具、材料及相關資料；

步驟s2:安裝鋼結構及鋼拉桿,具體為：將主體結構分為多個框架單元，逐個對單個框架單元進行安裝鋼結構及鋼拉桿；

步驟s3:移交土建及其他專業進行施工，具體為：移交給土建作業，施工混凝土樓板等工序，該過程鋼結構應力監測和結構位移監測照常進行，隨時通過鋼拉桿進行調整，使整個結構施工處于可控狀態。

進一步地，在步驟s2中，包括：

s21：對第一框架單元進行施工，搭設第一框架單元的臨時臺架，首先安裝第一框架單元的第一懸挑結構、第二懸挑結構及第一核心筒和第二核心筒之間的大跨度結構，然后安裝鋼拉桿，同時張拉多個鋼拉桿直至第一懸挑結構、第二懸挑結構及大跨度結構剛好脫離臨時支撐架，拆除臨時臺架，使第一懸挑結構、第二懸挑結構及大跨度結構無豎向變形。

s22：對第二框架單元進行施工，搭設第二框架單元的臨時臺架，首先安裝第二框架單元的第一懸挑結構、第二懸挑結構及第一核心筒和第二核心筒之間的大跨度結構，然后安裝鋼拉桿，同時張拉多個鋼拉桿使得預緊力達到設計要求，施工第二單元框架單元的同時需兩臺全站儀觀測第一懸挑結構端部及第二懸挑結構端部的位移變化，并通過第一單元框架單元中的鋼拉桿控制第一懸挑結構端部及第二懸挑結構端部位移，保證第一懸挑結構、第二懸挑結構及大跨度結構的形變在設計允許的范圍之內，拆除臨時臺架，使第一懸挑結構、第二懸挑結構及大跨度結構無豎向變形；

s23：對第三框架單元進行施工，施工第三框架單元的施工方法同第二框架單元，并依次按此方法施工后續多個框架單元至頂層，直至主體鋼框架施工完成。

進一步地，在步驟s21中，在安裝鋼拉桿時，鋼拉桿受力前在其表面設置應力感應片；在步驟s22中，在安裝鋼拉桿時，鋼拉桿受力前在其表面設置應力感應片。

進一步地，在步驟s21中和s22中，鋼拉桿的安裝方法相同，鋼拉桿的安裝方法具體為：用鋼拉桿的u型接頭與鋼柱的連接座連接，連接有鋼拉桿的鋼柱用經緯儀調準安裝完畢后，用四根風繩固定鋼柱的四個方向，確保鋼柱安裝鋼拉桿之后不會發生偏移，調用手動葫蘆調節鋼拉桿的桿體在同一直線上，然后用千斤頂張拉兩節桿體，然后用張緊器將兩節桿體連成一體。

本發明的另一個目的在于提供一種帶有鋼拉桿的懸挑結構，包括多個框架單元，所述框架單元包括第一核心筒結構和第二核心筒結構，所述第一核心筒結構和所述第二核心筒結構之間設有大跨度結構，所述第一核心筒結構的另一端設有第一懸挑結構，所述第二核心筒結構的另一端設有第二懸挑結構，上層所述大跨度結構與下層所述大跨度結構之間、上層所述第一懸挑結構和下層所述第一懸挑結構之間及上層所述第二懸挑結構和下層所述第二懸挑結構之間均設有鋼柱，每個所述框架單元內設有多個鋼拉桿。

進一步地，所述鋼拉桿、所述第一懸挑結構及所述鋼柱構成三角形；所述鋼拉桿、所述第一懸挑結構及所述第一核心筒結構構成三角形；所述鋼拉桿、所述大跨度結構及所述第一核心筒結構構成三角形；所述鋼拉桿、所述大跨度結構及所述鋼柱構成三角形；所述鋼拉桿、所述大跨度結構及所述第二核心筒結構構成三角形；所述鋼拉桿、所述第二懸挑結構及所述第二核心筒結構構成三角形；所述鋼拉桿、所述第二懸挑結構及所述鋼柱構成三角形。

進一步地，所述鋼柱的牛腿上設有用于與所述鋼拉桿連接的連接座。

進一步地，所述鋼拉桿為uu型鋼拉桿，所述鋼拉桿包括兩節完全相同的桿體，兩節所述桿體的之間通過張緊器連接，兩節所述桿體的另一端均連接有u型接頭，所述u型接頭與所述連接座連接。

進一步地，所述桿體與所述張緊器之間設有第二鎖母，所述第二鎖母的兩端分別與所述桿體和所述張緊器連接，所述桿體的與所述u型接頭之間設有第一鎖母，所述第一鎖母的兩端分別與所述桿體和所述u型接頭連接。

進一步地，所述連接座與所述u型接頭通過銷軸連接，所述銷軸的另一端通過端蓋和螺釘的配合將所述u型接頭和所述連接座固定連接。

根據上述方案的本發明，其有益效果在于，本發明提供的帶鋼拉桿的懸挑鋼結構的安裝方法，利用鋼框架結構的剛性特點及鋼拉桿可張拉的特點，可提前拆除臨時支撐架，極大地節約工程成本；施工過程中采用結構應力監測及結構位移監測，提高工程施工精度及可控性；各專業交替作業周期加長，提高施工效率，縮短施工工期。

附圖說明

圖1為本發明的施工流程圖。

圖2為本發明的安裝鋼結構及鋼拉桿的結構流程圖。

圖3為本發明的鋼拉桿另一側面結構示意圖。

圖4為本發明的鋼拉桿另一側面結構示意圖。

圖5為本發明的安裝鋼拉桿結構示意圖一。

圖6為本發明的安裝鋼拉桿結構示意圖二。

圖7為本發明的結構示意圖。

在圖中，附圖標記如下：

1-第一核心筒結構；2-第二核心筒結構；3-大跨度結構；4-第一懸挑結構；5-第二懸挑結構；6-鋼柱；7-鋼拉桿；8-連接座；9-千斤頂；

71-u型接頭；72-第一鎖母；73-桿體；74-第二鎖母；75-張緊器；76-銷軸；77-端蓋；78-螺釘。

具體實施方式

下面結合附圖以及實施方式對本發明進行進一步的描述：

如圖1至7所示，一種帶鋼拉桿的懸挑鋼結構的安裝方法，包括：

步驟s1:施工準備，具體為：完成核心筒結構的澆筑，完成核心筒結構的澆筑，準備安裝鋼結構及鋼拉桿所需的工器具、材料及相關資料；

步驟s2:安裝鋼結構及鋼拉桿,具體為：將主體結構分為多個框架單元，逐個對單個框架單元進行安裝鋼結構及鋼拉桿；

步驟s3:移交土建及其他專業進行施工，具體為：移交給土建作業，施工混凝土樓板等工序，該過程鋼結構應力監測和結構位移監測照常進行，隨時通過鋼拉桿進行調整，使整個結構施工處于可控狀態。

在步驟s2中，包括：

s21：對第一框架單元進行施工，搭設第一框架單元的臨時臺架，首先安裝第一框架單元的第一懸挑結構、第二懸挑結構及第一核心筒和第二核心筒之間的大跨度結構，然后安裝鋼拉桿，同時張拉多個鋼拉桿直至第一懸挑結構、第二懸挑結構及大跨度結構剛好脫離臨時支撐架，拆除臨時臺架，使第一懸挑結構、第二懸挑結構及大跨度結構無豎向變形。

s22：對第二框架單元進行施工，搭設第二框架單元的臨時臺架，首先安裝第二框架單元的第一懸挑結構、第二懸挑結構及第一核心筒和第二核心筒之間的大跨度結構，然后安裝鋼拉桿，同時張拉多個鋼拉桿使得預緊力達到設計要求，施工第二單元框架單元的同時需兩臺全站儀觀測第一懸挑結構端部及第二懸挑結構端部的位移變化，并通過第一單元框架單元中的鋼拉桿控制第一懸挑結構端部及第二懸挑結構端部位移，保證第一懸挑結構、第二懸挑結構及大跨度結構的形變在設計允許的范圍之內，拆除臨時臺架，使第一懸挑結構、第二懸挑結構及大跨度結構無豎向變形；

s23：對第三框架單元進行施工，施工第三框架單元的施工方法同第二框架單元，并依次按此方法施工后續多個框架單元至頂層，直至主體鋼框架施工完成。

在步驟s21中，在安裝鋼拉桿時，鋼拉桿受力前在其表面設置應力感應片；在步驟s22中，在安裝鋼拉桿時，鋼拉桿受力前在其表面設置應力感應片。

在步驟s21中和s22中，鋼拉桿的安裝方法相同，鋼拉桿的安裝方法具體為：用鋼拉桿的u型接頭與鋼柱的連接座連接，連接有鋼拉桿的鋼柱用經緯儀調準安裝完畢后，用四根風繩固定鋼柱的四個方向，確保鋼柱安裝鋼拉桿之后不會發生偏移，用手動葫蘆調節鋼拉桿的桿體在同一直線上，然后用千斤頂張拉兩節桿體，然后用張緊器將兩節桿體連成一體。

本發明的工藝原理：利用鋼框架結構的剛性特點及鋼拉桿可張拉的特點，將鋼框架結構從下到上分成多個獨立框架單元，先張拉與臨時支撐架接觸的框架單元中的鋼拉桿，使第一懸挑結構、第二懸挑結構及大跨度結構與臨時支撐架剛好脫離，并形成一個獨立穩定的結構，提前拆除臨時支撐架，減少臨時支撐架的使用時間。上部的框架單元按同種方法施工，一直施工到頂層。施工的過程中鋼拉桿上設置應力感應器，隨時監測鋼拉桿上的應力變化。同時，用兩臺全站儀觀測懸挑結構端部的位移變化，隨時通過鋼拉桿來調節結構的位移，保證施工中結構的變形及結構應力符合設計要求并在可控范圍之內。

本發明的有益效果在于：本發明提供的帶鋼拉桿的懸挑鋼結構的安裝方法，利用鋼框架結構的剛性特點及鋼拉桿可張拉的特點，可提前拆除臨時支撐架，極大地節約工程成本；施工過程中采用結構應力監測及結構位移監測，提高工程施工精度及可控性；各專業交替作業周期加長，提高施工效率，縮短施工工期。

經濟效益：在一個應用實施例中，臨時支撐架共190噸，租賃費用為108元/噸/月，使用時間為2個月，若按傳統方法施工，待所有樓板澆筑完成再拆除臨時支撐架，臨時支撐架使用時間應為10個月，節約經濟成本為190*108*8=16.4萬元。除此之外，從懸挑鋼結構樓層安裝開始到頂層鋼結構安裝完成無須與土建專業交替作業，避開工人短期窩工問題，大大提高施工效率，縮短工期，整個工程工期縮短了近兩個月。減少管理費用開支和措施費用開支，間接費用經濟效益可觀，也同時提高了本方法的綜合經濟效益。

社會效益：施工安全度高，施工過程結構變形及內力可視可控，吊裝簡便、施工工藝簡單、施工快捷的優點，再加上環保、安全、噪音污染小，使得該方法更具良好的社會效益。

本發明還提供了一種帶有鋼拉桿的懸挑結構，包括多個框架單元，框架單元包括第一核心筒結構1和第二核心筒結構2，第一核心筒結構1和第二核心筒結構2之間設有大跨度結構3，第一核心筒結構1的另一端設有第一懸挑結構4，第二核心筒結構2的另一端設有第二懸挑結構3，上層大跨度結構3與下層大跨度結構3之間、上層第一懸挑結構及結構4和下層第一懸挑結構4之間及上層第二懸挑結構5和下層第二懸挑結構5之間均設有鋼柱6，每個框架單元內設有多個鋼拉桿7。

在本實施例中，每個框架單元由兩個標準層組成。

進一步地，鋼柱6與上層大跨度結構3與下層大跨度結構3垂直、鋼柱6與上層第一懸挑結構4和下層第一懸挑結構4垂直，鋼柱6與上層第二懸挑結構5和下層第二懸挑結構5垂直。

進一步地，鋼拉桿7、第一懸挑結構4及鋼柱6構成三角形；鋼拉桿7、第一懸挑結構4及第一核心筒結構1構成三角形；鋼拉桿7、大跨度結構3及第一核心筒結構1構成三角形；鋼拉桿7、大跨度結構3及鋼柱6構成三角形；鋼拉桿7、大跨度結構3及第二核心筒結構2構成三角形；鋼拉桿7、第二懸挑結構5及第二核心筒結構2構成三角形；鋼拉桿7、第二懸挑結構5及鋼柱6構成三角形。

進一步地，鋼柱6的牛腿上設有用于與鋼拉桿7連接的連接座8。

進一步地，鋼拉桿7為uu型鋼拉桿，鋼拉桿包括兩節完全相同的桿體73，兩節桿體73的之間通過張緊器75連接，兩節桿體73的另一端均連接有u型接頭71，u型接頭71與連接座8連接。

進一步地，桿體73與張緊器75之間設有第二鎖母74，第二鎖母74的兩端分別與桿體73和張緊器75連接，桿體73的與u型接頭71之間設有第一鎖母72，第一鎖母72的兩端分別與桿體73和u型接頭71連接。

進一步地，連接座8與u型接頭71通過銷軸76連接，銷軸76的另一端通過端蓋77和螺釘78的配合將u型接頭71和連接座8固定連接。

進一步地，鋼拉桿7上設有應力感應器。在本實施例中，應力感應器為高速靜態應變測試系統，使施工中結構受力狀態達到可視化效果，從而實現施工過程的可控性，高速靜態應變測試系統的特點是監測點位多（最多可同時監測1000個點位）、高速測量（1秒內完成全部測點掃描）、網絡化設計（最大通訊連續監測距離1200米）、連續監測。高速靜態應變測試系統高效、精準、環保且人工及設備成本投入低，非常適合用于帶大直徑鋼拉桿大懸挑鋼結構的施工。

應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。

上面結合附圖對本發明專利進行了示例性的描述，顯然本發明專利的實現并不受上述方式的限制，只要采用了本發明專利的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進將本發明專利的構思和技術方案直接應用于其它場合的，均在本發明的保護范圍內。