基于BIM技术的高空大跨度钢结构连廊整体吊装设施及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种基于BIM技术的高空大跨度钢结构连廊整体吊装设施，在建筑屋面上设置提升平台；在提升平台上设置提升器；提升器上设置钢绞缆绳；钢绞缆绳的下端设置下吊具；在进行钢结构连廊吊装的状态下，下吊具与钢结构连廊的两端连接。采用上述技术方案，实现高空大跨度钢结构连廊玻璃幕墙结构的整体提升和安装；利用BIM技术模型模拟提升过程，对提升全过程中的工况进行模拟，收集、整理、分析实验数据，为施工提供参考，可提前发现施工过程中可能遇到的问题，提前制定解决方案，保证提升和安装的顺利完成，保证试工安全。保证试工安全。保证试工安全。

【技术实现步骤摘要】
基于BIM技术的高空大跨度钢结构连廊整体吊装设施及其施工方法


[0001]本专利技术属于建筑工程施工设备及其施工工艺的
更具体地，本专利技术涉及一种基于BIM技术的高空大跨度钢结构连廊及其玻璃幕墙结构的整体吊装设施，以及所述的钢结构连廊的提升和安装的施工方法。

技术介绍

[0002]钢结构连廊是连接建筑物之间的通廊，因其便于取材，易于加工和维护，强度和刚度大，施工速度快、效率高、观感质量好等特点，被广泛应用于城市建设中的方方面面，包括但不限于人行天桥、快速干道、高层、超高层、栈桥等建筑，其作用也多种多样。其意义不仅供人员通行，有时也可以起到美观效果，大大提升建筑物的艺术性和观赏性。
[0003]本项目在施工过程中，因钢结构连廊围护结构为幕墙，而连廊设计在77.3m的高空中，未安装幕墙时重量为114t，考虑到钢结构连廊就位后由于在高空，重量也比较大，受天气及操作平台限制，很难进行幕墙施工。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于BIM技术的高空大跨度钢结构连廊整体吊装设施，其目的是保证吊装施工的安全和顺利进行。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0006]本专利技术基于BIM技术的高空大跨度钢结构连廊整体吊装设施，所述的钢结构连廊用于在高空连接两座建筑物；所述的吊装设施在建筑屋面上设置提升平台；在所述的提升平台上设置提升器；所述的提升器上设置钢绞缆绳；所述的钢绞缆绳的下端设置下吊具；在进行钢结构连廊吊装的状态下，所述的下吊具与所述的钢结构连廊的两端连接。
[0007]所述的提升平台上设置钢绞缆绳导向架；所述的钢绞缆绳通过钢绞缆绳导向架进行导向布置。
[0008]在所述的钢结构连廊吊装提升到位的状态下，在所述的提升平台的侧面增加上吊点临时加固结构；在所述的下吊具增加下吊点临时加固结构；通过竖直的加固连接钢管两端分别与上吊点临时加固结构和下吊点临时加固结构焊接连接。
[0009]所述的吊装设施设置地下室支撑系统以及钢结构连廊胎架；在进行钢结构连廊吊装之前的状态下，所述的钢结构连廊由钢结构连廊胎架支撑。
[0010]所述的地下室支撑系统设置多个地下室支撑节点；所述的地下室支撑节点的上部为垫板，下部为千斤顶，所述的垫板与千斤顶之间，通过竖直的底部支撑钢管支撑；所述的底部支撑钢管通过靠板与千斤顶固定连接。
[0011]所述的钢结构连廊为钢结构连廊结构的主体段；在所述的建筑物上设有钢结构连廊结构的预装段；在所述的钢结构连廊安装到位的状态下，所述的预装段位于钢结构连廊的两端，并连接形成一个整体；所述的预装段在吊装施工之前，已在建筑物上安装位置固
定；当钢结构连廊主体段提升到位并停止，将对口连接处的钢结构连廊与预装段的对应构件进行焊接连接。
[0012]为了实现与上述技术方案相同的专利技术目的，本专利技术还提供了以上所述的基于BIM技术的高空大跨度钢结构连廊整体吊装设施的施工方法，其包括以下步骤：
[0013]步骤一：利用BIM软件SAPA2000V21.0.2，对钢结构连廊整体提升挠度进行仿真计算验证；以及对提升架反力进行计算验证；
[0014]步骤二：采用通用有限元分析软件MIDAS/GEN，对钢结构连廊的变形、应力和验算比进行分析验证；
[0015]步骤三：安装地下室支撑系统及钢结构连廊胎架；
[0016]步骤四：按照设计图纸，在钢结构连廊胎架上拼装钢结构连廊；
[0017]步骤五：安装钢结构连廊的围护结构幕墙；
[0018]步骤六：在建筑屋面上安装提升平台；
[0019]步骤七：在提升平台上安装提升器；
[0020]步骤八：提升器通过钢绞缆绳与下吊具连接；
[0021]步骤九：通过提升器采用分级加载，进行试提升，使钢结构连廊整体脱离钢结构连廊胎架一段距离，停止提升；
[0022]步骤十：通过提升器的液压缸将钢绞缆绳锁紧，静置12小时；
[0023]步骤十一：进行结构离地检查，检查结构是否符合要求；如果合格，则继续整体提升钢结构连廊；
[0024]步骤十二：钢结构连廊提升至距设计标高200mm处，降低提升速度，提升器微调作业；直至钢结构连廊提升至对口连接处，精确定位，停止提升，提升器的液压缸锁紧钢绞缆绳；
[0025]步骤十三：加装上吊点临时加固结构和下吊点临时加固结构，焊接牢固；
[0026]步骤十四：对口连接处焊接，安装后补杆件；
[0027]步骤十五：提升器的液压缸松开，提升器卸载，荷载转移至预装段上，进而转移到建筑物上；
[0028]步骤十六：拆除吊装设施的所有结构，钢桁架连廊提升安装完成。
[0029]在所述的步骤九中，通过试提升过程中对钢桁架连廊、提升设施、提升设备系统的观察和监测，确认符合模拟工况设计条件和计算结果，保证提升过程的安全；
[0030]以计算机仿真计算的各提升吊点反力值为依据，对桁架钢结构进行分级加载，进行试提升；各吊点处的液压提升系统液压缸的压力应缓慢分级增加，依次为20％、40％、60％、80％；在确认各部分无异常的情况下，可继续加载到90％、95％、100％，直至桁架钢结构全部脱离钢结构连廊胎架；
[0031]在分级加载过程中，每一步分级加载完毕，均应暂停并检查，检查包括提升器、下吊具、桁架钢结构的加载前后的变形情况，以及主楼结构的稳定性情况；
[0032]若一切情况正常，则继续下一步分级加载；
[0033]当分级加载至钢结构连廊即将离开钢结构连廊胎架时，可能出现各点不同时离开的状况，此时应降低提升速度，并密切观查各点离开情况；必要时做“单点动”提升；确保桁架钢结构离开平稳，各点同步。
[0034]在所述的步骤十一中，整体提升钢结构连廊的速度为3.8
‑
4.2米/小时。
[0035]在所述的步骤十五中，在后装杆件全部安装完成后，进行卸载工作；
[0036]按计算的提升载荷为基准，所有吊点同时卸载10％；在此过程中，出现载荷转移不均衡现象，即卸载速度较快的点将载荷转移到卸载速度较慢的点上，以至个别点超载；因此，需调整液压系统的泵站频率，放慢下降速度，密切监控计算机控制系统中的压力和位移值；
[0037]如果有部分吊点载荷超过卸载前载荷的10％，或者吊点位移不同步达到10mm以上，则立即停止其它吊点卸载，而单独卸载这些异常点；如此往复，直至钢绞缆绳彻底松弛。
[0038]本专利技术采用上述技术方案，实现高空大跨度钢结构连廊玻璃幕墙结构的整体提升和安装；利用BIM技术模型模拟提升过程，对提升全过程中的工况进行模拟，收集、整理、分析实验数据，为施工提供参考，可提前发现施工过程中可能遇到的问题，提前制定解决方案，保证提升和安装的顺利完成，保证试工安全；钢结构连廊不仅供人员通行，其玻璃幕墙结构同时也可以起到美观效果，大大提升建筑物的艺术性和观赏性，市场应用前景广阔；采用BIM技术，可以判断地下室顶板荷载是否满本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIM技术的高空大跨度钢结构连廊整体吊装设施，所述的钢结构连廊(1)用于在高空连接两座建筑物，其特征在于：所述的吊装设施在建筑屋面(18)上设置提升平台(5)；在所述的提升平台(5)上设置提升器(8)；所述的提升器(8)上设置钢绞缆绳(12)；所述的钢绞缆绳(12)的下端设置下吊具(6)；在进行钢结构连廊(1)吊装的状态下，所述的下吊具(6)与所述的钢结构连廊(1)的两端连接。2.按照权利要求1所述的基于BIM技术的高空大跨度钢结构连廊整体吊装设施，其特征在于：所述的提升平台(5)上设置钢绞缆绳导向架(7)；所述的钢绞缆绳(12)通过钢绞缆绳导向架(7)进行导向布置。3.按照权利要求1所述的基于BIM技术的高空大跨度钢结构连廊整体吊装设施，其特征在于：在所述的钢结构连廊(1)吊装提升到位的状态下，在所述的提升平台(5)的侧面增加上吊点临时加固结构(9)；在所述的下吊具(6)增加下吊点临时加固结构(11)；通过竖直的加固连接钢管(10)两端分别与上吊点临时加固结构(9)和下吊点临时加固结构(11)焊接连接。4.按照权利要求1所述的基于BIM技术的高空大跨度钢结构连廊整体吊装设施，其特征在于：所述的吊装设施设置地下室支撑系统(2)以及钢结构连廊胎架(4)；在进行钢结构连廊(1)吊装之前的状态下，所述的钢结构连廊(1)由钢结构连廊胎架(4)支撑。5.按照权利要求4所述的基于BIM技术的高空大跨度钢结构连廊整体吊装设施，其特征在于：所述的地下室支撑系统(2)设置多个地下室支撑节点(3)；所述的地下室支撑节点(3)的上部为垫板(14)，下部为千斤顶(16)，所述的垫板(14)与千斤顶(16)之间，通过竖直的底部支撑钢管(13)支撑；所述的底部支撑钢管(13)通过靠板(15)与千斤顶(16)固定连接。6.按照权利要求1所述的基于BIM技术的高空大跨度钢结构连廊整体吊装设施的施工方法，其特征在于：所述的钢结构连廊(1)为钢结构连廊结构的主体段；在所述的建筑物上设有钢结构连廊结构的预装段；在所述的钢结构连廊(1)安装到位的状态下，所述的预装段位于钢结构连廊(1)的两端，并连接形成一个整体；所述的预装段在吊装施工之前，已在建筑物上安装位置固定；当钢结构连廊主体段提升到位并停止，将对口连接处的钢结构连廊(1)与预装段的对应构件进行焊接连接。7.按照权利要求1至6中任意一项所述的基于BIM技术的高空大跨度钢结构连廊整体吊装设施的施工方法，其特征在于：所述的施工方法包括以下步骤：步骤一：利用BIM软件SAPA2000V21.0.2，对钢结构连廊(1)整体提升挠度进行仿真计算验证；以及对提升架反力进行计算验证；步骤二：采用通用有限元分析软件MIDAS/GEN，对钢结构连廊(1)的变形、应力和验算比进行分析验证；步骤三：安装地下室支撑系统(2)及钢结构连廊胎架(4)；步骤四：按照设计图纸，在钢结构连廊胎架(4)上拼装钢结构连廊(1)；步骤五：安装钢结构连廊(1)的围护结构幕墙；步骤六：在建筑屋面(18)上安装提升平台(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁军文，孔繁锋，朱鹏，
申请(专利权)人：中国十七冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：