CN102535863B - 一种不规则异型大空间钢结构的制作安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种不规则异型大空间钢结构的制作安装方法，属于冶金、建筑生产制造技术领域。提供一种制作安装质量高、操作方便、劳动强度低的不规则异型大空间钢结构的制作安装方法。所述钢结构的制作安装方法依据不规则异型大空间钢结构具有大量节点的结构特点，将不规则异型大空间钢结构拆分为多个钢结构制作单元，并将每件钢结构制作单元端部的各节点标记为测量坐标控制点，并投影到不规则异型大空间钢结构安装位置处的水平地面上，形成测量投影坐标点；然后再利用安装在水平地面上的激光标线测距仪，控制和测量各件钢结构制作单元的中心线和标高，以保证不规则异型大空间钢结构的安装质量，该方法节约了成本，缩短了工期。

Description

一种不规则异型大空间钢结构的制作安装方法

技术领域

本发明涉及一种钢结构的制作安装方法，尤其是涉及一种不规则异型大空间钢结构的制作安装方法，属于冶金、建筑生产制造技术领域。

背景技术

众所周知，在冶金行业和建筑行业钢结构多以规则构件出现，且安装时横平竖直，有参照物、易标安装控制线，安装时易撑控。目前城市建设中大型场馆建设设计新颖，采用许多钢结构异型构造作为结构骨架，这样给施工企业提出较多制作和安装方面的难题：比如结构庞大、空间不规则曲线异型、安装时无参照物、倾斜就位等，但又严格要求构件组合体各节点定位精确，以便与其它专业结构节点吻合。目前，像这种不规则异型大空间钢结构的制作安装，国内外尚无成熟的制作安装方案、方法可以借鉴，大多各自为战摸索着干，造成返工、精度差、事倍功半，材料损耗大、构件损伤多，成型差，人工、机械台班浪费严重。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种制作安装质量高、操作方便、劳动强度低的不规则异型大空间钢结构的制作安装方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种不规则异型大空间钢结构的制作安装方法，包括以下步骤，

1）确定安装方案和安装顺序，根据不规则异型大空间钢结构的特点确定安装方案和安装顺序；

2）确定并绘制钢结构制作单元图，根据确定的安装方案和安装顺序，以不规则异型大空间钢结构的节点为安装控制点，确定钢结构制作单元，并绘制各钢结构制作单元的制作图；

3）绘制钢结构制作单元测量坐标图，根据确定的钢结构制作单元的安装控制点，绘制各钢结构制作单元的各安装控制点在原始水平安装基面上的测量投影坐标图以及相对于原始水平安装基面的标高图；

4）制作钢结构制作单元并标记测量坐标控制点，根据各钢结构制作单元的制作图制作各钢结构制作单元，并在各钢结构制作单元的至少两个控制节点上标记各安装控制点为测量坐标控制点；

5）投放钢结构制作单元的安装控制点的投影坐标点并安放激光标线测距仪，根据绘制的钢结构制作单元测量坐标图，在不规则异型大空间钢结构安装位置处，投放各钢结构制作单元的各测量坐标控制点在地面上的测量投影坐标点，并将激光标线测距仪安放到钢结构制作单元的上端测量坐标控制点的测量投影坐标点上，开启标线激光和测距功能；

6）吊装钢结构制作单元，根据安装方案和安装顺序，结合钢结构制作单元制作图，依次吊装并锁焊钢结构制作单元，使各钢结构制作单元的各测量坐标控制点的连线，与对应测量投影坐标点上的激光标线测距仪发出的激光线重合，并使激光标线测距仪测得的标高值与对应的钢结构制作单元的上端测量坐标控制点的标高，与绘制的钢结构制作单元测量坐标图上的标高相符，然后将各钢结构制作单元与之前安装的相邻钢结构制作单元锁焊，并焊接牢固，这样便完成了一个不规则异型大空间钢结构的安装。

进一步的是，在不规则异型大空间钢结构安装位置处，标注各钢结构制作单元的各测量坐标控制点在地面上的测量投影坐标点时，采用全站仪进行投点放线来标注各钢结构制作单元的各测量坐标控制点在地面上的测量投影坐标点。

进一步的是，在不规则异型大空间钢结构安装位置处，标注各钢结构制作单元的各测量坐标控制点在地面上的测量投影坐标点时，当测量投影坐标点过多，则采用先标注第一批待安装钢结构制作单元的测量投影坐标点，待安装完毕第一批钢结构制作单元后，清除第一批测量投影坐标点，再标注第二批，以此类推。

进一步的是，在确定钢结构制作单元时，除了以不规则异型大空间钢结构的节点为安装控制点作为参考依据外，还应充分考虑运输和安装时吊装的需要，以方便运输、便于吊装就位为依据。

进一步的是，在采用激光标线测距仪控制各钢结构制作单元的安装质量时，激光线与节点连线的重合，坐标控制点的标高与设计要求符合，是通过激光标线测距仪打出标线激光和测距激光，LED屏来显示标高值的。

本发明的有益效果是：根据冶金和/或建筑行业的不规则异型大空间钢结构具有大量节点的结构特点，利用这些节点，作为分段制作钢结构制作单元的依据，和控制安装、制作该钢结构制作单元质量的控制点的依据，将不规则异型大空间钢结构拆分为多个钢结构制作单元，并在每件钢结构制作单元的至少两个控制节点作为测量坐标控制点；再将各件钢结构制作单元上标记的测量坐标控制点，投影到不规则异型大空间钢结构安装位置处的水平地面上，形成测量投影坐标点；然后再在该水平地面上的制作单元上端测量坐标控制点的测量投影坐标点上安放用于控制中心线和测量标高的激光标线测距仪，在将按钢结构制作单元图制作的钢结构制作单元，吊装到不规则异型大空间钢结构安装位置处进行安装时，通过激光标线测距仪的标线激光控制中心线和测量钢结构制作单元上端节点的标高，这样，通过对不规则异型大空间钢结构在制作过程中的合理拆分和标记，然后在安装过程中通过激光标线测距仪等设备对安装质量进行测量和控制，从而使不规则异型大空间钢结构的制作和安装都十分的方便、劳动强度也明显降低，制作安装质量能得到有效控制，进而避免了大量返修工作的产生，减少了材料的损耗和对构件的损伤。

附图说明

图1为本发明一种不规则异型大空间钢结构的制作安装方法的钢结构制作单元吊装的主视图；

图2为图1的侧视图；

图3为图1的俯视图；

图4为本发明涉及到的激光标线测距仪的结构示意图。

图中标记为：钢结构制作单元1、测量坐标控制点2、测量投影坐标点3、激光标线测距仪4、激光线5、实心圆形铝镁锰合金底座6、铝镁锰合金圆柱体器身7、铝镁锰合金半球形发光罩8、LED显示屏9、找准螺栓10、激光源出口槽11、找准装置12。

具体实施方式

如图1、图2以及图3所示是本发明提供的一种制作安装质量高、操作方便、劳动强度低的不规则异型大空间钢结构的制作安装方法。所述制作安装方法包括以下步骤，

1）确定安装方案和安装顺序，根据不规则异型大空间钢结构的特点确定安装方案和安装顺序；

2）确定并绘制钢结构制作单元图，根据确定的安装方案和安装顺序，以不规则异型大空间钢结构的节点为安装控制点，确定钢结构制作单元1，并绘制各钢结构制作单元1的制作图；

3）绘制钢结构制作单元测量坐标图，根据确定的钢结构制作单元的安装控制点，绘制各钢结构制作单元1的各安装控制点在原始水平安装基面上的测量投影坐标图以及相对于原始水平安装基面的标高图；

4）制作钢结构制作单元并标记测量坐标控制点，根据各钢结构制作单元1的制作图制作各钢结构制作单元1，并在各钢结构制作单元1的至少两个控制节点上标记各安装控制点为测量坐标控制点2；

5）投放钢结构制作单元的安装控制点的投影坐标点并安放激光标线测距仪，根据绘制的钢结构制作单元测量坐标图，在不规则异型大空间钢结构安装位置处，投放各钢结构制作单元1的各测量坐标控制点2在地面上的测量投影坐标点3，并将激光标线测距仪4安放到钢结构制作单元1的上端测量坐标控制点2的测量投影坐标点3上，开启标线激光和测距功能；

6）吊装钢结构制作单元，根据安装方案和安装顺序，结合钢结构制作单元制作图，依次吊装并锁焊钢结构制作单元1，使各钢结构制作单元1的各测量坐标控制点2的连线，与对应测量投影坐标点3上的激光标线测距仪4发出的激光线5重合，并使激光标线测距仪4测得的标高值与对应的钢结构制作单元1的上端测量坐标控制点2的标高，与绘制的钢结构制作单元测量坐标图上的标高相符，然后将各钢结构制作单元1与之前安装的相邻钢结构制作单元1锁焊，并焊接牢固，这样便完成了一个不规则异型大空间钢结构的安装。

上述技术方案是根据冶金和/或建筑行业的不规则异型大空间钢结构具有大量节点的结构特点，利用这些节点，作为分段制作钢结构制作单元1的依据，和控制安装、制作该钢结构制作单元1质量的控制点的依据，将不规则异型大空间钢结构拆分为多个钢结构制作单元1，并在每件钢结构制作单元1的至少两个控制节点作为测量坐标控制点2；再将各件钢结构制作单元1上标记的测量坐标控制点2，投影到不规则异型大空间钢结构安装位置处的水平地面上，形成测量投影坐标点3；然后再在该水平地面上的钢结构制作单元上端测量坐标控制点的测量投影坐标点3上安装用于控制和检测的激光标线测距仪4，再将按钢结构制作单元图制作的按钢结构制作单元1，吊装到不规则异型大空间钢结构安装位置处进行安装时，通过激光标线测距仪4的标线激光控制中心线和测量钢结构制作单元上端节点的标高，这样，通过对不规则异型大空间钢结构在制作过程中的合理拆分和标记，然后在安装过程中通过激光标线测距仪4等设备对安装质量进行测量和控制，从而使不规则异型大空间钢结构的制作和安装都十分的方便、劳动强度也明显降低，制作安装质量能得到有效控制，进而避免了大量返修工作的产生，减少了材料的损耗和对构件的损伤。

本发明所述的激光标线测距仪4由实心圆形铝镁锰合金底座6，铝镁锰合金圆柱体器身7，安装在铝镁锰合金圆柱体器身7内的集成器、数据处理器、半导体电路板、发光源、测距视角驱动装置，铝镁锰合金半球形发光罩8，安装在铝镁锰合金半球形发光罩8一侧的LED显示屏9构成；座底下设置有三支水平找准螺栓10，铝镁锰合金半球形发光罩8罩面中心线处开设有激光源出口槽11，激光源出口槽11所在剖面内设置有测距用点激光源及点激光源转动通道，亦在此剖面内点激光源侧位置处设置标线用线激光源，LED显示屏9与地面成30°夹角，以便在地面操作时使用人员观察，在铝镁锰合金半球形发光罩8的另一侧安装水平找准装置12，铝镁锰合金圆柱体器身7构造根据内部元器件排版设计铸造；本发明的激光标线测距仪4，根据使用环境不同可生产出大小不等、不同种型号的激光标线测距仪。

上述实施方式中，为了提高各钢结构制作单元1的各测量坐标控制点2在地面上的投影的测量投影坐标点3的准确性，本发明采用全站仪进行投点放线来标注各钢结构制作单元1的，各测量坐标控制点2在地面上的测量投影坐标点3。在不规则异型大空间钢结构的安装过程中，不规则异型大空间钢结构是按事先确定的安装方案和安装顺序，对各钢结构制作单元1进行转运、吊装的，由于不规则异型大空间钢结构均包含有多个钢结构制作单元1，这样为了减少各钢结构制作单元1在地面上的测量投影坐标点3之间不相互干扰，采用先标注第一批待安装钢结构制作单元1的测量投影坐标点3，待安装完毕第一批钢结构制作单元1后，清除第一批测量投影坐标点3，再标注第二批，以此类推。

上述实施方式中，在确定钢结构制作单元1时，除了以不规则异型大空间钢结构的节点为安装控制点作为参考依据外，还应充分考虑运输和安装时吊装的需要，以方便运输、便于吊装就位为依据。在采用激光标线测距仪4控制各钢结构制作单元1的安装质量时，标线激光线与节点连线的重合，制作单元1上端坐标控制点的标高与设计要求的符合，是通过激光标线测距仪5打出的标线激光和测距激光，由LED屏来显示坐标值的。

Claims (5)

1.一种不规则异型大空间钢结构的制作安装方法，包括以下步骤，

1）确定安装方案和安装顺序，根据不规则异型大空间钢结构的特点确定安装方案和安装顺序；

2）确定并绘制钢结构制作单元图，根据确定的安装方案和安装顺序，以不规则异型大空间钢结构的节点为安装控制点，确定钢结构制作单元（1），并绘制各钢结构制作单元（1）的制作图；

3）绘制钢结构制作单元测量坐标图，根据确定的钢结构制作单元（1）的安装控制点，绘制各钢结构制作单元（1）的各安装控制点在原始水平安装基面上的测量投影坐标图以及相对于原始水平安装基面的标高图；

4）制作钢结构制作单元并标记测量坐标控制点，根据各钢结构制作单元（1）的制作图制作各钢结构制作单元（1），并在各钢结构制作单元（1）的至少两个控制节点上标记各安装控制点为测量坐标控制点（2）；

5）投放钢结构制作单元的安装控制点的投影坐标点并安放激光标线测距仪，根据绘制的钢结构制作单元测量坐标图，在不规则异型大空间钢结构安装位置处，投放各钢结构制作单元（1）的各测量坐标控制点（2）在地面上的测量投影坐标点（3），并将激光标线测距仪（4）安放到钢结构制作单元（1）的上端测量坐标控制点（2）的测量投影坐标点（3）上，开启标线激光和测距功能；

6）吊装钢结构制作单元，根据安装方案和安装顺序，结合钢结构制作单元制作图，依次吊装并锁焊钢结构制作单元（1），使各钢结构制作单元（1）的各测量坐标控制点（2）的连线，与对应测量投影坐标点（3）上的激光标线测距仪（4）发出的激光线（5）重合，并使激光标线测距仪（4）测得的标高值与对应的钢结构制作单元（1）的上端测量坐标控制点（2）的标高，与绘制的钢结构制作单元测量坐标图上的标高相符，然后将各钢结构制作单元（1）与之前安装的相邻钢结构制作单元（1）锁焊，并焊接牢固，这样便完成了一个不规则异型大空间钢结构的安装。

2.根据权利要求1所述的一种不规则异型大空间钢结构的制作安装方法，其特征在于：在不规则异型大空间钢结构安装位置处，标注各钢结构制作单元（1）的各测量坐标控制点（2）在地面上的测量投影坐标点（3）时，采用全站仪进行投点放线来标注各钢结构制作单元（1）的各测量坐标控制点（2）在地面上的测量投影坐标点（3）。

3.根据权利要求1所述的一种不规则异型大空间钢结构的制作安装方法，其特征在于：在不规则异型大空间钢结构安装位置处，标注各钢结构制作单元（1）的各测量坐标控制点（2）在地面上的测量投影坐标点（3）时，当测量投影坐标点（3）过多，则采用先标注第一批待安装钢结构制作单元（1）的测量投影坐标点（3），待安装完毕第一批钢结构制作单元（1）后，清除第一批测量投影坐标点（3），再标注第二批，以此类推。

4.根据权利要求1所述的一种不规则异型大空间钢结构的制作安装方法，其特征在于：在确定钢结构制作单元（1）时，除了以不规则异型大空间钢结构的节点为安装控制点作为参考依据外，还应充分考虑运输和安装时吊装的需要，以方便运输、便于吊装就位为依据。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的一种不规则异型大空间钢结构的制作安装方法，其特征在于：在采用激光标线测距仪（4）控制各钢结构制作单元（1）的安装质量时，标线激光线与节点连线的重合，坐标控制点的标高与设计要求的符合，是通过激光标线测距仪（5）打出的标线激光和测距激光，由LED屏来显示坐标值的。