一种高空多层结构连续提升与散拼结合施工方法技术

本发明专利技术涉及一种高空多层结构连续提升与散拼结合施工方法，其特征在于具体包括如下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种高空多层结构连续提升与散拼结合施工方法


[0001]本专利技术高空连体结构施工领域，尤其涉及一种高空多层结构连续提升与散拼结合施工方法
。

技术介绍

[0002]随着经济的快速发展，超高层建筑日益增多，与此同时，开发商也越来越重视建筑的外观造型
。
由于超高层建筑的高度和体量较大，为了实现更好的使用体验及视觉效果，开发商会在两栋超高层建筑之间设置多层高空连体结构，并多数选用钢材作为主要的结构材料
。
虽然这种设计方式能够提升建筑的视觉效果和实用性，但也会导致施工难度和成本的增加
。
在超高层建筑施工过程中，用于高空连体钢结构安装的成熟技术主要有高空散拼和整体提升两种
。
高空散拼的优点是经济性较好，但是对起重机械的选择以及工期的影响较大
。
整体提升的施工速度快，整体性好，但是费用通常较高
。
如何合理结合这两种方案，正成为一个技术难题
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种高空多层结构连续提升与散拼结合施工方法，既能保留两种连体结构施工方案的优势，又能规避二者的不足，以提升施工效率和施工质量
。
[0004]为达到上述目的而采用了一种高空多层结构连续提升与散拼结合施工方法，其特征在于具体包括如下步骤：
S1
：塔楼连体结构预分段；
S2
：施工前模拟，仿真分析；
S3
：塔楼下部连体施工；
S4<br/>：塔楼上部连体施工；
S5
：连体结构应力释放；在
S4
中，上部连体结构施工中先整体提升底部桁架，最后高空散装剩余上部结构
。
[0005]作为本专利技术进一步的改进：
S1
包括：
[0006]S1.1
：构件分段根据构件自重及吊装设备起重性能，对构件进行合理分段；
[0007]S1.2
：构件分段原则根据现场塔吊布置和运输车辆情况，连体结构中大于预设跨度的大跨度梁吊装工艺采用一梁三段的分段方法，分段点位于梁跨度的三分之一位置处，连体结构中小于预设跨度的小跨度钢梁采用自然分段的方法，上部连体结构钢柱分段与塔楼采用一柱两层的分段方式，中间连体结构卸车位置与安装位置距离不一致时，所有构件应分别同时考虑卸车与安装位置，所选取分段的重量应同时满足构件进场后的卸车要求以及卸车后塔吊的安装吊运能力；
[0008]S1.3
：下部连体结构采用大于预设跨度的大跨度框架梁，大跨度框架梁为钢梁并采用一梁三段的方式划分，次梁采用自然长度进行分段；
[0009]S1.4
：上部连体结构分段：其中大于预设跨度的大跨度钢梁采用一梁三段的方式划分，次梁采用自然长度进行分段，桁架采用上弦杆
、
下弦杆及腹杆单独分段的方式，上弦杆
、
下弦杆一个杆件划分三段，腹杆采用自然分段；
[0010]S1.5
：设置钢结构起拱参数：根据设计要求本工程跨度超过预设跨度的构件设置起拱
。
[0011]作为本专利技术进一步的改进：
S1.4
中，上部连体结构包括：
[0012]折形状钢箱梁，其设置在相对塔楼立柱之间，其包括与一座塔楼的立柱的节点连接的横向
Y
形分段
、
与另一座塔楼立柱上下相邻节点连接的上下间隔的横向分段，以及位于中间位置的上下间隔的斜向分段，斜向分段与横向分段连接，斜向分段再朝
Y
形分段的分叉斜向延伸并连接，以使相对塔楼立柱上具有高度差的节点连接；
[0013]大于预设跨度的大跨度桁架，其水平设置在相对塔楼立柱之间，相对塔楼立柱分别与大跨度桁架连接的节点为高度对应
。
[0014]作为本专利技术进一步的改进：
S2
中仿真分析的施工流程，需建立每个阶段的计算模型，分别得到位移云图和应力云图，以得到每个阶段的梁单元
Z
向最大位移和梁单元应力云图最大值其包括以下阶段：
[0015]S2.1
：将相对两座塔楼模拟施工至预设高度以下，并模拟施工预设高度以下的裙楼；
[0016]S2.2
：模拟施工相对两座塔楼之间的下部连体结构，此时下部连体结构与塔楼立柱相连处采用铰接；
[0017]S2.3
：将相对两座塔楼模拟施工至预设高度以上的第一位置；
[0018]S2.4
：在预设高度以上，第一位置以下施工上部连体结构，先在相对两座塔楼之间模拟施工折形状钢箱梁，此时折形状钢箱梁与塔楼立柱拼接处采用铰接，在折形状钢箱梁上沿施工桁架梁也铰接在相对塔楼立柱上；
[0019]S2.5
：间隔在折形状钢箱梁上再施工一道规格更大的桁架梁，此桁架梁铰接在相对塔楼立柱上，并设置有柱
、
梁
、
板以形成框架结构支撑的空间，框架结构的上沿又设置一道桁架梁，并铰接在相对塔楼立柱上；
[0020]S2.6
：将相对两座塔楼模拟施工至第一位置以上的第二位置，并在第一位置以上，第二位置以下，搭设桁架层，桁架层两端铰接在相对塔楼立柱上；
[0021]S2.7
：将相对两座塔楼模拟施工至第二位置以上的第三位置，并在第三位置以下，桁架层以上设置柱
、
梁
、
板以形成框架结构支撑的空间，并使此框架结构每层梁都铰接在相对两座塔楼立柱上；
[0022]S2.8
：在
S2.7
中框架结构上沿再搭设桁架梁，此桁架梁铰接在相对塔楼立柱上；
[0023]S2.9
：将相对两座塔楼施工至第三位置以上的第四位置，在第四位置以下，
S2.8
中桁架梁以上设置柱
、
梁
、
板以形成框架结构支撑的空间，并使此框架结构每层梁都铰接在相对两座塔楼立柱上，并在此框架结构上沿设置顶部桁架，顶部桁架两端铰接在相对两座塔楼立柱上；
[0024]S2.10
：最后将塔楼模拟施工至顶层，塔楼出屋面层及塔楼机房屋面层，完成主体结构安装；
[0025]S2.11
：检测相对两座塔楼沉降差异，沉降差异稳定后，由上至下，按施工阶段倒序，将塔楼立柱与连体结构的铰接节点变为刚接节点
。
[0026]作为本专利技术进一步的改进：
S3
包括：
[0027]S3.1
：大于预设跨度的大跨度钢梁安装采用地面拼装整体吊装的方式进行安装，每根钢梁分三段进行制作，钢梁分段原则为在梁端
1/3
位置处且应避开与次梁连接的节点，在塔楼施工至连体处应及时检测连体结构处的间距并应及时反馈至构件加工厂及时调整
构件长度；
[0028]S3.2
：大于预设跨度的大跨度钢梁采用地面拼接后双机台本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高空多层结构连续提升与散拼结合施工方法，其特征在于具体包括如下步骤：
S1
：塔楼连体结构预分段；
S2
：施工前模拟，仿真分析；
S3
：塔楼下部连体施工；
S4
：塔楼上部连体施工；
S5
：连体结构应力释放；在
S4
中，上部连体结构施工中先整体提升底部桁架，最后高空散装剩余上部结构
。2.
根据权利要求1所述高空多层结构连续提升与散拼结合施工方法，其特征在于
S1
包括：
S1.1
：构件分段根据构件自重及吊装设备起重性能，对构件进行合理分段；
S1.2
：构件分段原则根据现场塔吊布置和运输车辆情况，连体结构中大于预设跨度的大跨度梁吊装工艺采用一梁三段的分段方法，分段点位于梁跨度的三分之一位置处，连体结构中小于预设跨度的小跨度钢梁采用自然分段的方法，上部连体结构钢柱分段与塔楼采用一柱两层的分段方式，中间连体结构卸车位置与安装位置距离不一致时，所有构件应分别同时考虑卸车与安装位置，所选取分段的重量应同时满足构件进场后的卸车要求以及卸车后塔吊的安装吊运能力；
S1.3
：下部连体结构采用大于预设跨度的大跨度框架梁，大跨度框架梁为钢梁并采用一梁三段的方式划分，次梁采用自然长度进行分段；
S1.4
：上部连体结构分段：其中大于预设跨度的大跨度钢梁采用一梁三段的方式划分，次梁采用自然长度进行分段，桁架采用上弦杆
、
下弦杆及腹杆单独分段的方式，上弦杆
、
下弦杆一个杆件划分三段，腹杆采用自然分段；
S1.5
：设置钢结构起拱参数：根据设计要求本工程跨度超过预设跨度的构件设置起拱
。3.
根据权利要求1所述高空多层结构连续提升与散拼结合施工方法，其特征在于：
S1.4
中，上部连体结构包括：折形状钢箱梁，其设置在相对塔楼立柱之间，其包括与一座塔楼的立柱的节点连接的横向
Y
形分段
、
与另一座塔楼的立柱的上下相邻节点连接的上下间隔的横向分段，以及位于中间位置的上下间隔的斜向分段，斜向分段与横向分段连接，斜向分段再朝
Y
形分段的分叉斜向延伸并连接，以使相对塔楼立柱上具有高度差的节点连接；大于预设跨度的大跨度桁架，其水平设置在相对塔楼立柱之间，相对塔楼立柱分别与大跨度桁架连接的节点为高度对应
。4.
根据权利要求3所述高空多层结构连续提升与散拼结合施工方法，其特征在于
S2
中仿真分析的施工流程，需建立每个阶段的计算模型，分别得到位移云图和应力云图，以得到每个阶段的梁单元
Z
向最大位移和梁单元应力云图最大值其包括以下阶段：
S2.1
：将相对两座塔楼模拟施工至预设高度以下，并模拟施工预设高度以下的裙楼；
S2.2
：模拟施工相对两座塔楼之间的下部连体结构，此时下部连体结构与塔楼立柱相连处采用铰接；
S2.3
：将相对两座塔楼模拟施工至预设高度以上的第一位置；
S2.4
：在预设高度以上，第一位置以下施工上部连体结构，先在相对两座塔楼之间模拟施工折形状钢箱梁，此时折形状钢箱梁与塔楼立柱拼接处采用铰接，在折形状钢箱梁上沿
施工桁架梁也铰接在相对塔楼立柱上；
S2.5
：间隔在折形状钢箱梁上再施工一道规格更大的桁架梁，此桁架梁铰接在相对塔楼立柱上，并设置有柱
、
梁
、
板以形成框架结构支撑的空间，框架结构的上沿又设置一道桁架梁，并铰接在相对塔楼立柱上；
S2.6
：将相对两座塔楼模拟施工至第一位置以上的第二位置，并在第一位置以上，第二位置以下，搭设桁架层，桁架层两端铰接在相对塔楼立柱上；
S2.7
：将相对两座塔楼模拟施工至第二位置以上的第三位置，并在第三位置以下，桁架层以上设置柱
、
梁
、
板以形成框架结构支撑的空间，并使此框架结构每层梁都铰接在相对两座塔楼立柱上；
S2.8
：在
S2.7
中框架结构上沿再搭设桁架梁，此桁架梁铰接在相对塔楼立柱上；
S2.9
：将相对两座塔楼施工至第三位置以上的第四位置，在第四位置以下，
S2.8
中桁架梁以上设置柱
、
梁
、
板以形成框架结构支撑的空间，并使此框架结构每层梁都铰接在相对两座塔楼立柱上，并在此框架结构上沿设置顶部桁架，顶部桁架两端铰接在相对两座塔楼立柱上；
S2.10
：最后将塔楼模拟施工至顶层，塔楼出屋面层及塔楼机房屋面层，完成主体结构安装；
S2.11
：检测相对两座塔楼沉降差异，沉降差异稳定后，由上至下，按施工阶段倒序，将塔楼立柱与连体结构的铰接节点变为刚接节点
。5.
根据权利要求1所述高空多层结构连续提升与散拼结合施工方法，其特征在于
S3
包括：
S3.1
：大于预设跨度的大跨度钢梁安装采用地面拼装整体吊装的方式进行安装，每根钢梁分三段进行制作，钢梁分段原则为在梁端
1/3
位置处且应避开与次梁连接的节点，在塔楼施工至连体处应及时检测连体结构处的间距并应及时反馈至构件加工厂及时调整构件长度；
S3.2
：大于预设跨度的大跨度钢梁采用地面拼接后双机台吊装，每台塔吊各承担构件重量的
50
％进行计算，吊点设置于两端分段中心处；
S3.3
：首层大跨度钢梁采用原位地面拼接，拼接完成后采用双机台吊原位提升到安装位置，每一段构件由堆场吊装至构件正下方进行拼接，构件重量没有超过两台塔吊起重量总和的
75
％，同时单台塔吊的负荷没有超过额定起重量的
80
％；
S3.4
：下部连体结构其余次梁
、
支撑等次构件按自然分段进行吊装即可；
S3.5
：双机台吊塔吊碰撞分析；
S3.6
：采用双机台吊时，吊装前在梁上事先拉好安全绳
、
设置好缆风绳，钢梁就位前通过缆风绳控制钢梁，就位后采用高强螺栓进行临时连接，待结构安装完成应力释放完成后再进行梁端头的焊接
。6.
根据权利要求1所述高空多层结构连续提升与散拼结合施工方法，其特征在于
S4
包括：
S4.1
：上部连体结构第一施工阶段的桁架及其上方连体结构安装；
S4.2
：上部连体结构第二施工阶段的桁架及其上方连体结构安装；
S4.3
：上部连体结构第三施工阶段的桁架及其上方连体结构安装；
S4.4
：上部连体结构大于预设跨度的大跨度钢梁对接节点采用现场
Z
型对接，腹板及翼板相互之间错开应大于等于
200mm
，钢梁在安装前应先进行预拼装，复核钢梁跨度及起拱高度是否满足设计要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：高铁健，李彦贺，徐巍，王玲，赵志宇，秦晋华，李菊昌，申帅，郭洺均，
申请(专利权)人：中建一局集团华北建设有限公司，
类型：发明
国别省市：