[发明专利]既有大跨度桁架结构扩建后支撑架阶梯状卸载方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种既有大跨度桁架结构扩建后支撑架阶梯状卸载方法，属于建筑结构施工技术领域。

背景技术

大跨度桁架结构在现今建筑业的应用十分广泛，大跨度桁架结构一般由多榀桁架结构构成。对于一榀桁架结构，其包括主桁架及主桁架两端连接的柱脚，两个柱脚之间的距离为跨度，主桁架可包括至少一个上弦杆、多个主桁架腹杆以及多个下弦杆，柱脚可包括至少一个外侧弦杆、多个柱脚腹杆以及多个内侧弦杆。相邻榀桁架结构之间通过与跨度方向相垂直的次桁架结构连接。桁架结构一般为金属材质，如铁路站房使用的圆管钢桁架结构。如图1和图2所示，图中示出的是一榀桁架结构，该一榀桁架结构10由主桁架11及其两端的柱脚12构成，主桁架11包括1个上弦杆111、多个主桁架腹杆112以及2个下弦杆113，柱脚12包括1个外侧弦杆121、多个柱脚腹杆122以及2个内侧弦杆123，内侧弦杆123之间相距一定距离，两个柱脚12之间的距离为跨度。

目前，对于一些既有大跨度桁架结构，由于受其桁架结构特征、场地条件的限制，这些既有大跨度桁架结构无法采用传统的完全拆除后再新建的施工方法来进行扩建。例如，近年来，随着国家经济的迅速发展，出行人员的增加，以及国家对基础设施，特别是铁路站房的建设投入力度的增加，国内那些已不能满足现阶段铁路运输要求的站房(即既有大跨度桁架结构)便迫切需要进行扩建改造，而在对这些站房进行扩建改造过程中，由于其还需要继续发挥铁路运输的作用，站房内的交通等设施不能拆除，还需照常运行，发挥其原有作用，因此，这些站房不能采用传统的完全拆除后再新建的施工方法来进行扩建。

面对上述出现的问题，目前采用了一种切割滑移方法来辅助实现大跨度桁架结构沿跨度方向向外的扩建，其一般包括步骤：

对各榀桁架结构分别进行如下步骤：

对于一榀桁架结构而言：在将对主桁架进行切断的断开处的左右两侧下方搭设支撑架，该断开处一侧的部分为将要向外滑移的桁架结构移动部分，该断开处另一侧的部分为固定不动的桁架结构非移动部分；在该支撑架上设置千斤顶，该千斤顶将该主桁架向上顶升一个通过有限元计算仿真分析算法计算出的合理距离，以使该主桁架处于合理扩建高度，以及使得该桁架结构移动部分的柱脚的外侧弦杆此时为该桁架结构移动部分中内力最小的部分；在与该桁架结构移动部分相对应、位于其下方的该支撑架顶部设置金属板，水平放置的该金属板上设置使该桁架结构移动部分的主桁架部分保持合理扩建高度的支托，该支托与该桁架结构移动部分的主桁架部分固定连接；在与该桁架结构非移动部分相对应、位于其下方的该支撑架顶部设置使该桁架结构非移动部分的主桁架部分保持合理扩建高度的支托，此时即可撤去千斤顶；切断该桁架结构移动部分的柱脚的外侧弦杆和柱脚腹杆，同时在该柱脚处沿跨度方向放置滑移钢梁，该滑移钢梁上设置轨道梁，并且，在该桁架结构移动部分的柱脚的外侧弦杆与该外侧弦杆相对应的内侧弦杆之间设置连梁，该连梁与该外侧弦杆及该内侧弦杆固定连接，该连梁位于该轨道梁上且紧贴该轨道梁；通过有限元计算仿真分析算法计算该断开处的上弦杆、主桁架腹杆、下弦杆的内力大小，对该断开处的上弦杆、主桁架腹杆、下弦杆按照内力由小到大的顺序依次进行切断；切断该桁架结构移动部分的柱脚的内侧弦杆；在该轨道梁上安装爬行器，该爬行器的顶推端与该连梁固定连接；在滑移目标位置上建造与该桁架结构移动部分的柱脚相应的格构柱。

对各榀桁架结构进行完上述步骤后，对各榀桁架结构同时进行如下步骤即可：通过爬行器的推动，使得各榀桁架结构的桁架结构移动部分沿跨度方向向外滑移目标距离而滑移至滑移目标位置。由于各榀桁架结构滑移的目标距离相同且同时进行滑移，相邻榀之间的次桁架结构和各榀桁架结构一起进行滑移，各榀桁架结构的桁架结构移动部分可同时准确滑移到滑移目标位置。

在对大跨度桁架结构完成切割滑移后，便对各榀桁架结构分别进行接长和拆除作业。

接长作业为对各榀桁架结构的桁架结构移动部分与桁架结构非移动部分之间出现的断开部分进行高空补装以及对桁架结构移动部分的柱脚与和其相应的格构柱之间进行连接和补装，主要为：当桁架结构移动部分滑移到位后，着手进行补杆安装，断开部分的补缺采用汽车吊散装的方式进行安装，按先弦杆后腹杆的顺序进行；当桁架结构移动部分滑移到位后，将格构柱中与桁架结构移动部分的外侧弦杆和内侧弦杆相对应的预设柱脚部分提起，进行对接焊接，并在预设柱脚部分的柱脚板下垫上垫板进行点焊固定，以便今后灌浆。

拆除作业为对与桁架结构无关的设施进行拆除作业，即拆除支撑架、金属板、支托、爬行器、滑移钢梁、轨道梁、连梁以及切断剩下的柱脚部分等。