异形钢结构的姿态调整方法
技术领域
本发明涉及建筑钢结构施工技术领域，尤其涉及一种异形钢结构的姿态调整方法。
背景技术
异形钢结构通常因其空间结构复杂、易变形等特点使得结构安装困难、变形控制难度大，给施工带来了较大的难度。针对异形钢结构构件的吊装，通常有两种常规做法：一是采用分件吊装、高空拼装的施工工艺，该方案中分件吊装需搭设拼装平台临时固定，高空拼装人员在拼装平台上安全难以保证；此外，高空拼装的整体垂直度以及焊接质量难以保证；二是采用现场拼装、整体吊装的施工工艺，目前该方案通常利用双机或者多机抬升完成对单一姿态、单一吊点构件的吊装，对于吊装过程中需要多姿态调整、多吊点更换的复杂构件吊装，尚缺乏系统的深入研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种异形钢结构的姿态调整方法，能够完成异形钢结构的多姿态调整，确保施工质量和精度达到规范要求，提高施工效率及降低施工措施成本。
为了达到上述目的，本发明提供了一种异形钢结构的姿态调整方法，包括：
提供一异形钢结构，所述异形钢结构包括位于地面上的第一端及位于所述第一端上方的第二端，所述第一端呈花瓣状并朝所述第二端的方向逐渐收拢；
在所述第一端的一侧选取两个第一吊点，在所述第一端的另一侧选取两个着地点，控制两个所述第一吊点上移以使所述异形钢结构相对所述着地点向上翻转一预设角度；
在所述第二端上选取两个第二吊点，控制两个所述第一吊点上移使所述异形钢结构相对所述着地点继续向上翻转，同时控制两个所述第二吊点进行协同，直至所述第二端的一侧与所述地面接触；
在所述第一端与所述第二端之间选取两个第三吊点及两个第四吊点，所述第三吊点的竖直高度低于所述第四吊点的竖直高度，控制两个所述第三吊点上移，同时控制两个所述第四吊点下移，以使所述第二端完全与所述地面接触。
可选的，在所述第二端上选取两个第二吊点，控制两个所述第一吊点上移使所述异形钢结构相对所述着地点继续向上翻转，同时控制两个所述第二吊点进行协同，直至所述第二端的一侧与所述地面接触的步骤具体包括；
在所述第二端上选取两个第二吊点，同时控制两个所述第一吊点及两个所述第二吊点上移，以将所述异形钢结构悬吊至空中；
控制两个所述第一吊点上移，控制两个所述第二吊点进行协同，使所述异形钢结构继续翻转至所述第一端与所述地面垂直；
同时控制两个所述第一吊点及两个所述第二吊点下移，以将所述异形钢结构竖直下放至两个所述着地点与所述地面接触；
控制两个所述第二吊点继续下移，控制两个所述第一吊点进行协同，以使所述第二端的一侧与所述地面接触。
可选的，同时控制两个所述第一吊点及两个所述第二吊点下移，以将所述异形钢结构竖直下放至两个所述着地点与所述地面接触之前，所述异形钢结构的姿态调整方法还包括：
在地面上放置枕木，所述枕木的位置与所述着地点的位置相对应。
可选的，两个所述第一吊点与两个所述着地点构成一等腰梯形，且两个所述第一吊点的连线长于两个所述着地点的连线。
可选的，两个所述第二吊点和两个所述第一吊点位于同一平面。
可选的，，控制两个所述第一吊点上移以使所述异形钢结构相对所述着地点向上翻转一预设角度的过程中，始终保持所述着地点与所述地面接触。
可选的，所述预设角度为45°。
可选的，所述第一吊点与所述第三吊点采用第一吊机进行起吊，所述第二吊点与所述第四吊点采用第二吊机进行起吊。
可选的，控制两个所述第三吊点上移，同时控制两个所述第四吊点下移，以使所述第二端完全与所述地面接触之前，所述异形钢结构的姿态调整方法还包括：
使所述第二吊机保持工作，将所述第一吊机与所述第一吊点的连接更换至所述第一吊机与所述第三吊点的连接；
使所述第一吊机保持工作，将所述第二吊机与所述第二吊点的连接更换至所述第二吊机与所述第四吊点的连接。
可选的，两个所述第三吊点及两个第四吊点位于同一平面。
本发明提供了一种异形钢结构的姿态调整方法，通过多个吊点协同作业以及适当的调整吊点位置对异形钢结构的姿态进行调整，相比分件吊装法而言，避免了前期临时支撑及后期满堂脚手架的使用，简化工序，减少了高空工作量，安全风险小，同时大大缩短了周期。
附图说明
图1为本发明实施例提供的异形钢结构的姿态调整方法的步骤图；
图2为本发明实施例提供的异形钢结构的主视图；
图3为本发明实施例提供的异形钢结构的俯视图；
图4-图9为本发明实施例提供的异形钢结构的姿态调整示意图；
其中，附图标记为：
10-异形钢结构；11-第一端；12-第二端；20-第一吊点；30-着地点；40-第二吊点；50-第三吊点；60-第四吊点；71-第一吊机；72-第二吊机；80-枕木；90-连接环。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
请参照图1，并结合图2-图9，本实施例提供了一种异形钢结构的姿态调整方法，包括：
步骤S1：提供一异形钢结构10，所述异形钢结构10包括位于地面上的第一端11及位于所述第一端11上方的第二端12，所述第一端11呈花瓣状并朝所述第二端12的方向逐渐收拢；
步骤S2：在所述第一端11的一侧选取两个第一吊点20，在所述第一端11的另一侧选取两个着地点30，控制两个所述第一吊点20上移以使所述异形钢结构10相对所述着地点30向上翻转一预设角度；
步骤S3：在所述第二端12上选取两个第二吊点40，控制两个所述第一吊点20上移使所述异形钢结构10相对所述着地点30继续向上翻转，同时控制两个所述第二吊点40进行协同，直至所述第二端12的一侧与所述地面接触；
步骤S4：在所述第一端11与所述第二端12之间选取两个第三吊点50及两个第四吊点60，所述第三吊点50的竖直高度低于所述第四吊点60的竖直高度，控制两个所述第三吊点50上移，同时控制两个所述第四吊点60下移，以使所述第二端12完全与所述地面接触。
具体的，先执行步骤S1，结合图2-图3，提供一异形钢结构10，所述异形钢结构10包括位于地面上的第一端11及位于所述第一端11上方的第二端12，所述第一端11呈花瓣状并朝所述第二端12的方向逐渐收拢。本实施例中，所述异形钢结构10可以采用现场拼装的方式形成，根据异形钢结构10构件尺寸搭设胎架，然后将散件置于胎架上进行焊接拼装，得到完整的异形钢结构10构件。由于施工工艺采用现场拼装而后整体吊装的方案，相比分片吊装法，避免了前期临时支撑及后期满堂脚手架的使用，简化了工序，减少了高空工作量，安全风险小，同时大大缩短了周期。此外，整体拼装结构刚度好、构件变形小且易于变形控制，确保了结构安装的质量和精度。
由于拼装后的异形钢结构10为倒置状态，需要对所述异形钢结构10进行翻转以便于后续吊装至一其它钢构件上。
本实施例中，结合图3，所述异形钢结构10的第一端11呈花瓣状，可以看做是一个以六边形为主要部分进行拓展后的多边形，该六边形的相邻两条边通过呈V形的钢构件连接。所述第二端12为圆形，所述第一端11向所述第二端12的方向逐渐收拢。
接着执行步骤S2：结合图3及图4，在所述第一端11的一侧选取两个第一吊点20，在所述第一端11的另一侧选取两个着地点30，控制两个所述第一吊点20上移以使所述异形钢结构10相对所述着地点30向上翻转一预设角度。所述第一吊点20与所述着地点30位于所述第一端11相对的两侧，以提升所述异形钢结构10在起吊过程中的平稳性，防止所述异形钢结构10发生侧向倾覆。
本实施例中，所述两个所述第一吊点20均位于V形钢构件的顶点处，两个所述第一吊点20与两个所述着地点30构成一等腰梯形，且两个所述第一吊点20的连线长于两个所述着地点30的连线。应当理解的是，针对不同形状的钢结构，应根据力矩平衡方程确定异形钢结构10构件的重心，再根据构件的外形尺寸初步设置吊点。然后利用有限元软件模拟异形钢结构10构件整个吊装过程中不同姿态对应的工况，综合分析结构变形及强度变化状况，最终结合最优工况确定钢结构构件的最佳吊点位置。
本实施例中，提供一第一吊机71，将第一吊机71的吊钩通过两套吊索具分别与两个所述第一吊点20连接。所述吊索具可选用吊带和卸扣组合的形式，便于绑扎和多姿态调整动作的实现。吊带和卸扣需结合起吊构件的重量等因素合理选用。当然，也可以通过两台第一吊机71分别控制两个第一吊点20，本申请对此不作限制。
请继续参照图4，通过控制所述第一吊机71以控制两个所述第一吊点20上移以使所述异形钢结构10相对所述着地点30向上翻转一预设角度。在此过程中，要始终保持所述着地点30与所述地面接触，以免所述异形钢构件发生侧向倾覆。本实施例中，所述预设角度为45°，以防止地面受力过大而被破坏。当然，所述预设角度还可以是其它角度，只要介于0°到90°之间即可。
执行完步骤S2之后，执行步骤S3：在所述第二端12上选取两个第二吊点40，控制两个所述第一吊点20上移使所述异形钢结构10相对所述着地点30继续向上翻转，同时控制两个所述第二吊点40进行协同，直至所述第二端12的一侧与所述地面接触。
本实施例中，所述S3具体包括如下步骤：
步骤S31：在所述第二端12上选取两个第二吊点40，同时控制两个所述第一吊点20及两个所述第二吊点40上移，以将所述异形钢结构10悬吊至空中；
步骤S32：控制两个所述第一吊点20上移，控制两个所述第二吊点40进行协同，使所述异形钢结构10继续翻转至所述第一端11与所述地面垂直；
步骤S33：同时控制两个所述第一吊点20及两个所述第二吊点40下移，以将所述异形钢结构10竖直下放至两个所述着地点30与所述地面接触；
步骤S34：控制两个所述第二吊点40继续下移，控制两个所述第一吊点20进行协同，以使所述第二端12的一侧与所述地面接触。
执行完步骤S2之后，先执行步骤S31，结合图5，在所述第二端12上选取两个第二吊点40，同时控制两个所述第一吊点20及两个所述第二吊点40上移，以将所述异形钢结构10悬吊至空中。由于第一端11的尺寸大于第二端12的尺寸，为便于继续翻转所述异形钢结构10，需将所述异形钢结构10向上提升一定的高度。本实施例中，两个所述第二吊点40和两个所述第一吊点20位于同一平面，以增加异形钢结构10抗倾覆的能力。
所述第二吊点40通过第二吊机72进行控制，执行步骤S31时，先通过第一吊机71控制所述第一吊点20缓慢上移，在离地的瞬间，通过所述第二吊机72提供向上的竖向力，防止异形钢结构10出现大幅度的摆动以及下坠现象。同样的，两个所述第二吊点40既可以通过一台第二吊机72控制，也可以通过两台第二吊机72控制，本申请对此不作限制。
然后执行步骤S32，通过所述第一吊机71控制两个所述第一吊点20上移，通过所述第二吊机72控制两个所述第二吊点40进行协同，使所述异形钢结构10继续翻转至所述第一端11与所述地面垂直，此时可将胎架撤离。
在执行步骤S33之前，所述异形钢结构的姿态调整方法还包括：
在地面上放置枕木80，所述枕木80的位置与所述着地点30的位置相对应。通过设置枕木80以防止异形钢结构10下降至接触地面时对地面造成冲击。
然后执行步骤S33，结合图6，控制第一吊机71及第二吊机72同时松钩下放，使两个所述第一吊点20及两个所述第二吊点40保持空中的姿态逐渐下移，以将所述异形钢结构10竖直下放至两个所述着地点30与所述地面接触。
接着执行步骤S34，结合图7，控制两个所述第二吊点40继续下移，控制两个所述第一吊点20进行协同，以使所述第二端12的一侧与所述地面接触。此时两个着地点30与所述第二端12的一侧均与地面接触，使得所述异形钢结构10能够保持倾斜的状态。
在执行步骤S4之前，需要对吊点进行更换，以完成最后一次的翻转。具体的，结合图8，先使所述第二吊机72保持工作，将所述第一吊机71与所述第一吊点20的连接更换至所述第一吊机71与所述第三吊点50的连接；然后使所述第一吊机71保持工作，将所述第二吊机72与所述第二吊点40的连接更换至所述第二吊机72与所述第四吊点60的连接。在更换吊点的过程中，至少有一台吊机保持工作，给所述异形钢结构10提供一个足够大的竖向力，以防止所述异形钢结构10发生转动。
最后执行步骤S4，结合图9，在所述第一端11与所述第二端12之间选取两个第三吊点50及两个第四吊点60，所述第三吊点50的竖直高度低于所述第四吊点60的竖直高度，控制两个所述第三吊点50上移，同时控制两个所述第四吊点60下移，以使所述第二端12完全与所述地面接触。该过程对所述异形钢结构10进行最后一次的翻转。
具体的，结合图2，所述异形钢结构10内还设置有连接环90，所述连接环90位于所述异形钢结构10的中间部分且与所述第二端12平行，两个第三吊点50及两个第四吊点60均位于所述连接环90的周向上，两个所述第三吊点50及两个第四吊点60位于同一平面，以保证异形钢结构10在翻转以及完成翻身后进行后续起吊的过程中的平稳性。
然后通过第一吊机71控制两个所述第三吊点50上移，同时通过第二吊机72控制两个所述第四吊点60下移，以使所述第二端12完全与所述地面接触，完成异形钢结构10由倒置到正放姿态的转变，相当于翻转了180°。
综上，本发明提供了一种异形钢结构的姿态调整方法，利用双机或多机协同作业进行整体结构安装姿态最优化的调整，同时通过多次更换吊点位置以此完成异形钢结构的姿态调整，有效减少高空作业量，施工安全可控，施工质量和精度均可满足设计要求。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
