1.本发明涉及大跨度钢结构管桁架施工技术领域，具体涉及一种大跨度钢结构交叉环形管桁架拼装方法。
背景技术：2.大跨度钢结构屋面应用越来越广泛，常见的大型体育馆、火车站、音乐厅等都具有跨度大、高度高的特点。现阶段建设一座大跨度环形管桁架体育馆，在施工过程中面临着桁架跨度大、体积大、体重高、制作量大且难、高空作业多等各种难题。
3.为减少高空作业，提高施工速度，现有技术多采用在地面对管桁架进行拼装的方式，合理的拼装方式可以有效加快拼装速度以及拼装的准确度。中国专利cn 112627355a即提出一种花瓣形大跨度屋面桁架拼装方法，采用地面拼装然后用吊车吊装并沿直线安装，有效提高安装速度，但该发明中结构形式单一，地面拼装的桁架较简单，且吊装拼装操作单一，对于复杂的大跨度环形露天体育馆并不是很适用。
4.基于现状，本发明提出了一种大跨度钢结构交叉环形管桁架拼装方法。
技术实现要素：5.本发明的目的在于提供一种大跨度钢结构交叉环形管桁架拼装方法，制作地面桁架拼装胎架，实现单片桁架的精准拼装以及多片桁架的组合拼装，然后通过吊装的方式进行施工，有效的提高拼装速度，减少高空作业，提供了一种大跨度钢结构环形管桁架的拼装方法，提高施工速度，降低安全风险。
6.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
7.一种大跨度钢结构交叉环形管桁架拼装方法，包括如下步骤：
8.1)为实现大跨度钢结构环形管桁架的快速安装，采用在地面拼装然后通过吊车吊装施工的方式；首先在场地内侧、外侧分别设置4个施工拼装构件堆场，共8个，分为a-h区；根据分区就近堆放构件，由于现场拼接量大，桁架的各个构件在钢结构加工厂加工完成后，根据现场拼装顺序有序的发到现场，避免发生构件混乱的现象；首先进行a区桁架的拼装；
9.2)在地面采用卧式拼装胎架进行单片桁架拼装，在施工场地内支设卧式拼装胎架，采用全站仪在地面进行桁架地样测设，精准放样，弹设墨线标记，确定胎架位置；
10.3)卧式拼装胎架搭设好后，根据施工图核对胎模具的位置、弧度、角度等情况，复测后进行单片桁架的拼装工作；采用一台25t汽车吊在卧式拼装胎架上进行单片桁架拼装，拼装固定焊接前需进行尺寸校正及验收；
11.4)单片桁架拼装完成后，进行两片桁架的组合拼装，首先支设立式组合拼装胎架，采用两台25t汽车吊将单片桁架进行下架、上架，确保单片桁架的拼装精度。在各榀单片桁架上取三个以上点位检测桁架笔直度，将桁架四处弦杆端部点位作为关键节点进行中拼桁架分段精度控制，两片桁架联立后，采用25t汽车吊吊装腹杆，进行连接；进一步完成三片联立桁架的组合拼装；
12.5)对支座处节点进行安装，并安装临时支撑，临时支撑主要布置在体育馆内部上空桁架吊装对接部位，采用场内350t履带吊吊装拼装好的三片联立桁架，与支座处节点进行拼装，并沿环形向两侧扩展安装；
13.6)按照a、h区
→
b、g区
→
c、f区
→
d、e区的施工顺序，重复上述工作，直至整个结构拼装完成。
14.进一步的，所述卧式拼装胎架由一排排平行放置的h型钢组成，底部采用t型钢来调节高度，在垂直h型钢方向设置一排排18a工字型钢，顶面标高与h型钢齐平，通过采用全站仪对卧式拼装胎架进行精确定位，并对胎架平面平整度进行复核。
15.进一步的，采用25t汽车吊进行卧拼上料，根据地样吊装桁架弦杆就位，弦杆间焊接节点位置空余，采用全站仪进行弦杆定位，并吊装直腹杆和斜腹杆就位，测设弦杆分段两端相对坐标及线垂地样复核的方式进行球节点定位；然后准备进行焊接，采取分离面组装点焊定位后，必须先对桁架进行几何尺寸的检查，确认后方可开始焊接，焊接要严格按焊接工艺要求进行。
16.进一步的，所述立式组合拼装胎架由胎架立杆、胎架横杆、底部横杆、底部斜撑、支撑横杆及固定构件组成；分为相同连续的几榀，胎架立杆竖直焊在胎架横杆上，底部斜撑连接胎架立杆与胎架横杆，相邻胎架横杆的胎架立杆底部之间用底部横杆连接；在拼装之前中，首先根据单片桁架位置在立杆上定位出支撑横杆及固定构件，用于固定桁架，然后将三片桁架分别上架到胎架上定位、固定好，然后进行拼装。
17.进一步的，单片桁架进行拼装组合成两片桁架时，采用两台25t汽车吊对单片桁架进行下架和上架，两片桁架分别上架后，需对拼装尺寸进行校正，在各榀单片桁架上取三个以上点位检测桁架笔直度，将桁架四处弦杆端部点位作为关键节点进行中拼桁架分段精度控制，验收无误后方可进行焊接拼装工作，进一步的进行三片联立桁架的拼装。
18.进一步的，所述支座处节点采用铸钢节点，临时支撑采用1m
×
1m截面，均由角铁采用高强螺栓拼装而成，具有标准化可重复使用等优势，且易于运输，高度可控；临时支撑布置在合理的各个位置用于在施工过程中支撑结构，结构安装过程中采用力传感器对支撑点应力进行监控。
19.进一步的，按照施工顺序a、h区
→
b、g区
→
c、f区
→
d、e区进行桁架的吊装工作，首先安装支座处节点及杆件以及临时支撑，然后采用场内350t履带吊吊装三片联立桁架与支座节点进行拼装，进一步的沿环形向两侧扩展吊装单片桁架，并用汽车吊补全桁架杆件，直至各区拼装完成。
20.进一步的，采用各类矫正措施，控制拼装精度；桁架在胎架上拼装完成后，解除桁架上的所有约束，使桁架处于自由状态，并在此状态下测量桁架的各项尺寸，进行分段拼装复核；在吊装拼装过程中，采用位移监控措施、应力监控措施。
21.由于采用上述技术方案，与现有技术相比本发明的有益效果包括：
22.1)本发明采用在地面拼装然后通过吊车吊装施工的方式，首先进行桁架单片拼装，然后通过立式拼装胎架将各单元桁架联立组合拼装，形成三片组合桁架，最后通过吊装将拼装好的桁架与支座处节点进行拼装，并沿两侧扩展拼装，直至结构安装完成，能够实现大跨度钢结构环形管桁架的快速安装，大幅度提高施工速度。
23.2)本发明制作地面桁架拼装胎架，实现单片桁架的精准拼装以及多片桁架的组合
联立拼装，然后通过吊装的方式进行施工，有效的提高拼装速度，保障施工秩序，减少高空作业，降低施工的安全风险。
24.3)本发明按照体育馆的建设形状进行场地分区，在地面采用卧式拼装胎架进行单片桁架拼装，支设立式组合拼装胎架以拼装三片联立桁架，安装临时支撑连接三片联立桁架与支座处节点，最后按照a、h区
→
b、g区
→
c、f区
→
d、e区的施工顺序，直至整个结构拼装完成，能够适应复杂的大跨度环形露天体育馆的建设。
25.4)本发明的临时支撑采用1m
×
1m截面，均由角铁采用高强螺栓拼装而成，具有标准化可重复使用等优势，且易于运输，高度可控。
附图说明
26.图1为本发明整体拼装完成示意图；
27.图2为本发明所用卧式拼装胎架平面图；
28.图3为本发明所用卧式拼装胎架立面图；
29.图4为本发明中单片桁架拼装示意图；
30.图5为本发明所用立式组合拼装胎架示意图；
31.图6为本发明中单片桁架上架进行联立拼装平面图；
32.图7为本发明中单片桁架上架进行联立拼装侧面图；
33.图8为本发明中单片桁架上架进行联立拼装立面图；
34.图9为本发明三片联立桁架示意图；
35.图10为本发明支座处节点示意图；
36.图11为本发明临时支撑立面图；
37.图12为本发明临时支撑平面图；
38.图13为本发明临时支撑点(图中实心圆点)布置图；
39.图14为本发明单片桁架吊装过程示意图；
40.附图标记，1-单片桁架，100-卧式拼装胎架，101-h型钢，102-t型钢，103-18a工字型钢，200-立式组合拼装胎架，201-胎架立杆，202-胎架橫杆，203-底部横杆，204-底部斜撑，205-支撑横杆，206-固定构件，3-三片联立桁架，4-支座处节点，5-临时支撑，501-角铁。
具体实施方式
41.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下说获得的其他实施方式或等同替换，都在本发明的保护范围内。
42.如图1-14所示，一种大跨度钢结构交叉环形管桁架拼装方法，包括如下步骤：
43.1)为实现大跨度钢结构环形管桁架的快速安装，采用在地面拼装然后通过吊车吊装施工的方式；首先在场地内侧、外侧分别设置4个施工拼装构件堆场，共8个，分为a-h区；根据分区就近堆放构件，由于现场拼接量大，桁架的各个构件在钢结构加工厂加工完成后，根据现场拼装顺序有序的发到现场，避免发生构件混乱的现象；首先进行a区桁架的拼装；
44.2)在地面采用卧式拼装胎架100进行单片桁架1的拼装，在施工场地内支设卧式拼
装胎架，采用全站仪在地面进行桁架地样测设，精准放样，弹设墨线标记，确定胎架位置；
45.3)卧式拼装胎架搭设好后，根据施工图核对胎模具的位置、弧度、角度等情况，复测后进行单片桁架1的拼装工作；采用一台25t汽车吊在卧式拼装胎架100上进行单片桁架1拼装，拼装固定焊接前需进行尺寸校正及验收；
46.4)单片桁架1拼装完成后，进行两片桁架的组合拼装，首先支设立式组合拼装胎架200，采用两台25t汽车吊将单片桁架进行下架、上架，确保单片桁架的拼装精度；在各榀单片桁架上取三个以上点位检测桁架笔直度，将桁架四处弦杆端部点位作为关键节点进行中拼桁架分段精度控制，两片桁架联立后，采用25t汽车吊吊装腹杆，进行连接，进一步完成三片联立桁架3的组合拼装；
47.5)对支座处节点4进行安装，并安装临时支撑5，临时支撑5主要布置在体育馆内部上空桁架吊装对接部位，采用场内350t履带吊吊装拼装好的三片联立桁架3，与支座处节点4进行拼装，并沿环形向两侧扩展安装；
48.6)按照a、h区
→
b、g区
→
c、f区
→
d、e区的施工顺序，重复上述工作，直至整个结构拼装完成。
49.其中，卧式拼装胎架100由一排排平行放置的h型钢101组成，底部采用t型钢102来调节高度，在垂直h型钢101方向设置一排排18a工字型钢103，顶面标高与h型钢101齐平，通过采用全站仪对卧式拼装胎架100进行精确定位，并对胎架平面平整度进行复核。
50.其中，采用25t汽车吊进行卧拼上料，根据地样吊装桁架弦杆就位，弦杆间焊接节点位置空余，采用全站仪进行弦杆定位，并吊装直腹杆和斜腹杆就位，测设弦杆分段两端相对坐标及线垂地样复核的方式进行球节点定位；然后准备进行焊接，采取分离面组装点焊定位后，必须先对桁架进行几何尺寸的检查，确认后方可开始焊接，焊接要严格按焊接工艺要求进行。
51.其中，立式组合拼装胎架由胎架立杆201、胎架横杆202、底部横杆203、底部斜撑204、支撑横杆205及固定构件206组成；分为相同、连续的几榀，胎架立杆201竖直焊在底部横杆202上，底部斜撑204连接胎架立杆201与胎架横杆202，相邻胎架横杆202的胎架立杆201底部之间用底部横杆203连接；在拼装之前中，首先根据单片桁架位置在胎架立杆201上定位出支撑横杆205及固定构件206，用于固定桁架，然后将三片桁架分别上架到胎架上定位、固定好，然后进行拼装。
52.其中，单片桁架1进行拼装组合成两片桁架时，采用两台25t汽车吊对单片桁架进行下架和上架，两片桁架分别上架后，需对拼装尺寸进行校正，在各榀单片桁架上取三个以上点位检测桁架笔直度，将桁架四处弦杆端部点位作为关键节点进行中拼桁架分段精度控制，验收无误后方可进行焊接拼装工作，进一步的进行三片联立桁架3的拼装。
53.其中，支座处节点4采用铸钢节点，临时支撑5采用1m
×
1m截面，均由角铁501采用高强螺栓拼装而成，具有标准化可重复使用等优势，且易于运输，高度可控，临时支撑5布置在合理的各个位置用于在施工过程中支撑结构，结构安装过程中采用力传感器对支撑点应力进行监控。
54.其中，按照施工顺序a、h区
→
b、g区
→
c、f区
→
d、e区进行桁架的吊装工作，首先安装支座处节点4及杆件以及临时支撑5，然后采用场内350t履带吊吊装三片联立桁架3与支座处节点4进行拼装，进一步的沿环形向两侧扩展吊装单片桁架，并用汽车吊补全桁架杆
件，直至各区拼装完成。
55.其中，采用各类矫正措施，控制拼装精度；桁架在胎架上拼装完成后，解除桁架上的所有约束，使桁架处于自由状态，并在此状态下测量桁架的各项尺寸，进行分段拼装复核；在吊装拼装过程中，采用位移监控措施、应力监控措施。
56.由上述可知，本发明具有以下优点：1)采用在地面拼装然后通过吊车吊装施工的方式，首先进行桁架单片拼装，然后通过立式拼装胎架将各单元桁架联立组合拼装，形成三片组合桁架，最后通过吊装将拼装好的桁架与支座处节点进行拼装，并沿两侧扩展拼装，直至结构安装完成，能够实现大跨度钢结构环形管桁架的快速安装，大幅度提高施工速度；2)制作地面桁架拼装胎架，实现单片桁架的精准拼装以及多片桁架的组合联立拼装，然后通过吊装的方式进行施工，有效的提高拼装速度，保障施工秩序，减少高空作业，降低施工的安全风险；3)按照体育馆的建设形状进行场地分区，在地面采用卧式拼装胎架进行单片桁架拼装，支设立式组合拼装胎架以拼装三片联立桁架，安装临时支撑连接三片联立桁架与支座处节点，最后按照a、h区
→
b、g区
→
c、f区
→
d、e区的施工顺序，直至整个结构拼装完成，能够适应复杂的大跨度环形露天体育馆的建设。
57.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
技术特征：1.一种大跨度钢结构交叉环形管桁架拼装方法，其特征在于，包括如下步骤：1)场地分区：在场地内侧、外侧分别设置4个施工拼装构件堆场，共8个，分为a-h区，根据分区就近堆放构件，首先进行a区桁架的拼装；2)拼装胎架：在地面采用卧式拼装胎架(100)进行单片桁架(1)拼装，在施工场地内支设卧式拼装胎架，采用全站仪在地面进行桁架地样测设，精准放样，弹设墨线标记，确定胎架位置；3)拼装单片桁架(1)：卧式拼装胎架搭设好后，根据施工图核对胎模具的位置、弧度、角度等情况，复测后进行单片桁架(1)的拼装工作；采用一台25t汽车吊在卧式拼装胎架(100)上进行单片桁架(1)拼装，拼装固定焊接前需进行尺寸校正及验收；4)拼装三片联立桁架(3)：单片桁架(1)拼装完成后，进行两片桁架的组合拼装，首先支设立式组合拼装胎架(200)，采用两台25t汽车吊将单片桁架(1)进行下架、上架，确保单片桁架(1)的拼装精度；在各榀单片桁架(1)上取三个以上点位检测桁架笔直度，将桁架四处弦杆端部点位作为关键节点进行中拼桁架分段精度控制，两片桁架联立后，采用25t汽车吊吊装腹杆，进行连接，完成三片联立桁架(3)的组合拼装；5)连接支座处节点(4)：安装支座处节点(4)和临时支撑(5)，临时支撑(5)布置在体育馆内部上空桁架吊装对接部位，采用场内350t履带吊吊装拼装好的三片联立桁架(3)，与支座处节点(4)进行拼装，并沿环形向两侧扩展安装。6)逐区施工：按照a、h区
→
b、g区
→
c、f区
→
d、e区的施工顺序，重复上述工作，直至整个结构拼装完成。2.根据权利要求1所述的一种大跨度钢结构交叉环形管桁架拼装方法，其特征在于，所述卧式拼装胎架(100)由一排排平行放置的h型钢(101)组成，底部采用t型钢(102)来调节高度，在垂直h型钢(101)方向设置一排排18a工字型钢(103)，顶面标高与垂直h型钢(101)齐平，通过采用全站仪对卧式拼装胎架(100)进行精确定位，并对胎架平面平整度进行复核。3.根据权利要求1所述的一种大跨度钢结构交叉环形管桁架拼装方法，其特征在于，采用25t汽车吊进行卧拼上料，根据地样吊装桁架弦杆就位，弦杆间焊接节点位置空余，采用全站仪进行弦杆定位，并吊装直腹杆和斜腹杆就位，测设弦杆分段两端相对坐标及线垂地样复核的方式进行球节点定位；然后准备焊接工作，采取分离面组装点焊定位后，检查桁架的几何尺寸，确认后开始焊接。4.根据权利要求1所述的一种大跨度钢结构交叉环形管桁架拼装方法，其特征在于，所述立式组合拼装胎架(200)由胎架立杆(201)、胎架横杆(202)、底部横杆(203)、底部斜撑(204)、支撑横杆(205)和固定构件(206)组成；胎架立杆(201)的底端竖直焊在胎架横杆(202)上，底部斜撑(204)连接胎架立杆(201)与胎架横杆(202)，相邻胎架横杆(202)的胎架立杆(201)之间用底部横杆(203)连接；在拼装之前中，首先根据单片桁架位置在胎架立杆(201)上定位出支撑横杆(205)及固定构件(206)，用于固定桁架，然后将三片桁架分别上架到胎架上定位、固定好，然后进行拼装。5.根据权利要求1所述的一种大跨度钢结构交叉环形管桁架拼装方法，其特征在于，单片桁架(1)进行拼装组合成两片桁架时，采用两台25t汽车吊对单片桁架进行下架和上架，两片桁架分别上架后，需对拼装尺寸进行校正，在各榀单片桁架上取三个以上点位检测桁
架笔直度，将桁架四处弦杆端部点位作为关键节点进行中拼桁架分段精度控制，验收无误后进行三片联立桁架(3)的焊接拼装。6.根据权利要求1所述的一种大跨度钢结构交叉环形管桁架拼装方法，其特征在于，所述支座处节点(4)采用铸钢节点，临时支撑(5)采用1m
×
1m截面，均由角铁(501)采用高强螺栓拼装而成，结构安装过程中采用力传感器对支撑点应力进行监控。7.根据权利要求1所述的一种大跨度钢结构交叉环形管桁架拼装方法，其特征在于，按照施工顺序a、h区
→
b、g区
→
c、f区
→
d、e区进行桁架的吊装工作，首先安装支座处节点(4)、各杆件(4)和临时支撑(5)，然后采用场内350t履带吊吊装三片联立桁架(3)与支座节点(4)进行拼装，进一步的沿环形向两侧扩展吊装单片桁架，并用汽车吊补全桁架杆件，直至各区拼装完成。8.根据权利要求1所述的一种大跨度钢结构交叉环形管桁架拼装方法，其特征在于，桁架在胎架上拼装完成后，解除桁架上的所有约束，使桁架处于自由状态，并在此状态下测量桁架的各项尺寸，进行分段拼装复核。
技术总结本发明涉及大跨度钢结构管桁架施工技术领域，具体涉及一种大跨度钢结构交叉环形管桁架拼装方法，包括场地分区、拼装卧式拼装胎架、拼装单片桁架、拼装三片联立桁架、连接支座处节点、按照A、H区
技术研发人员：冯欢 谢坚 李运军 朱玉林 杨世昱
受保护的技术使用者：安徽中亚钢结构工程有限公司
技术研发日：2022.07.15
技术公布日：2022/11/1
