本发明涉及一种钢结构技术，尤其是一种钢结构网壳施工技术，具体地说是一种拱形抽空螺栓球网壳结构施工方法。
背景技术：
几十年来，拱形网壳产品被广泛地应用在煤炭、电力、水泥、钢铁、化工等行业，国内外市场的需求量很大，为有效地节约钢材，降低项目成本，抽空网壳（指网壳长度方向为非连续网壳，相邻网壳之间存在一个以上单元的空隙，该空隙可通过钢板顶棚覆盖）一直是设计师、工程技术人员考虑的一种结构形式，但由于安装过程中，需要设置塔架支撑、吊车吊起吊笼运输施工人员，使安装成本增加，导致整个项目成本基本不变，网壳抽空的经济效益不明显，阻碍了抽空网壳的市场推广。如何降低抽空网壳的安装成本，是多年来专业技术人员绞尽脑汁探索的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的抽空网壳虽然能降低用钢量，但施工工艺更为复杂，成本不降反升的问题，发明一种能明显降低抽空网壳施工成本的拱形抽空螺栓球网壳结构施工方法。
本发明的技术方案是：
一种拱形抽空螺栓球网壳结构施工方法，其特征是它包括以下步骤：
第一，复核网架基础轴线、标高、支撑面位置参数，确定网壳成型起步区段；选择非抽空位置、山墙位置作为起步区段；
第二，根据当地风荷载标准值及安装时的温度情况，经过仿真验算选择起步单元的大小，以满足起步单元作为独立支承结构的要求；
第三、根据安装工况利用设计软件进行仿真验算，选择吊点、吊车大小、吊索规格；
第四，起步单元安装完成后，开始小单元拼装、吊装；
第五，针对抽空部位，增加约束杆件，约束杆件包括相同作用的螺栓球节点、腹杆和弦杆；约束杆件和节点需要设计验算；抽空网壳起步区段不受抽空节点限制；小单元吊装阶段，抽空位置的节点，全部为完全约束状态，以保障施工人员在抽空节点处的攀爬、停留的安全；严格按设定的小单元吊装顺序进行空中拼装，使每个节点安装时都处于完全约束状态；
第六，安装约束杆件的节点，在轴线拱形完成后及时拆除约束杆件并顺序放置以循环使用，直至整个网壳安装完成。
所述的拱形的安装方向必须是由下而上进行。
所述的非完全约束状态的球、杆件禁止攀爬，增加约束杆件或者约束节点，就是确保每个节点处于完全约束状态，在不需要塔架、吊车辅助的情况下，保证人员、节点结构安全。
采用变顺序工艺，确保每个小单元安装时处于完全约束状态，约束杆件在需要的时候采用，最大限度的减少约束杆件的数量；对于抽空节点少的位置，通过变顺序，可以不使用约束杆件。
本发明的有益效果：
本发明不仅降低了用钢量，降低了原材料成本10-20%，而且施工成本及安全性得到了明显改善，本发明的抽空网壳，塔架支撑、吊车吊笼运输人员和同等条件下施工工艺相比，安装费用大幅度的降低，同非抽空网架比，安装费用持平或略微降低（小单元数量减少，吊车日产量基本相同）。见下表.
本发明不仅适用于连接网壳施工，而且适用于非连续网壳（包括上下弦杆件，螺栓球节点等，如伸缩缝）的施工。
本发明根据拱形抽空网壳的结构特点，采用约束杆件控制节点位移，并设计合理的小单元吊装顺序，让作业人员可以安全地在网架上移动，拧紧螺栓，拆解吊绳；不需要额外设置塔架支撑，不需要吊车辅助人员操作；吊装速度基本不受影响。本施工工艺重点解决了安装成本问题，具有安全风险低，施工质量易于保证等特点。
附图说明
图1是本发明的拱形抽空螺栓球网壳俯视结构示意图。
图2是本发明确规定安装方向示意图。
图3是本发明的下弦抽空示意图。
图4是本发明的起步区段约束杆件安装示意图。
图5是本发明的小单元约束杆件安装示意图。
图6是本发明的变顺序拼吊装示意图，图中1,2,3....10为吊装顺序。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-6所示。
一种拱形抽空螺栓球网壳结构施工方法，它包括以下步骤：
第一，复核网架基础轴线、标高、支撑面位置参数，确定网壳成型起步区段；选择非抽空位置、山墙位置作为起步区段；
第二，根据当地风荷载标准值及安装时的温度情况，经过仿真验算选择起步单元的大小，以满足起步单元作为独立支承结构的要求；
第三、根据安装工况利用设计软件进行仿真验算，选择吊点、吊车大小、吊索规格；
第四，起步单元安装完成后，开始小单元拼装、吊装；
第五，针对抽空部位，增加约束杆件，约束杆件包括相同作用的螺栓球节点、腹杆和弦杆；约束杆件和节点需要设计验算；抽空网壳起步区段不受抽空节点限制；小单元吊装阶段，抽空位置的节点，全部为完全约束状态，以保障施工人员在抽空节点处的攀爬、停留的安全；严格按设定的小单元吊装顺序进行空中拼装，使每个节点安装时都处于完全约束状态；
第六，安装约束杆件的节点，在轴线拱形完成后及时拆除约束杆件并顺序放置以循环使用，直至整个网壳安装完成，得到如图1所示的抽空螺栓球网壳。拱形的安装方向必须是由下而上进行，如图2所示。
图3是一种下统抽空示意图。图4是起步区段约束杆件安装示意图，图5是本发明使用的小单元约束杆件及其安装示意图。图6是本发明所述的变顺序拼装示意图。
具体实施过程关键步骤及控制点有：
第一，复核网架基础轴线、标高、支撑面位置等各项参数，确定网壳成型起步区段；抽空网壳一般优先选择非抽空位置、山墙位置作为起步区段，如果选取抽空位置作为起步位置，则优先使用本发明的步骤结合目前推广的二片、三片、多片、逆安装、单边起拱等成拱技术。
第二，根据当地风荷载标准值及安装时的温度情况，经过仿真验算选择起步单元的大小，以满足起步单元作为独立支承结构的要求。
第三、根据安装工况及市场情况利用设计软件进行仿真验算，选择吊点、吊车大小、吊索规格。
第四，起步单元安装完成后，开始小单元拼装、吊装。
第五，针对抽空部位，由技术人员根据结构情况，选择拼、吊装顺序，拆分节点图，需要增加约束杆件的地方在节点图上清晰标注。
第六，安装约束杆件的节点，在轴线拱形完成后及时拆除（不会影响结构），顺序放置以循环使用。
为安全和工程质量考虑，拱形的安装方向必须是由下而上(如图2所示）。
非完全约束状态的球、杆件禁止攀爬，我们增加约束杆件或者约束节点，就是确保每个节点处于完全约束状态，在不需要塔架、吊车辅助的情况下，保证人员、节点结构安全。
正常的拼、吊装顺序是指沿拱形方向上弦闭合以后进行下弦的安装，依次进行；应采用变顺序工艺，就是打破这种顺序，确保每个小单元安装时处于完全约束状态，约束杆件在需要的时候采用，最大限度的减少约束杆件的数量。对于抽空节点少的位置，通过变顺序，可以不使用约束杆件。这个工作有设计师、技术人员计划确定。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
1.一种拱形抽空螺栓球网壳结构施工方法，其特征是它包括以下步骤：
第一，复核网架基础轴线、标高、支撑面位置参数，确定网壳成型起步区段；选择非抽空位置、山墙位置作为起步区段；
第二，根据当地风荷载标准值及安装时的温度情况，经过仿真验算选择起步单元的大小，以满足起步单元作为独立支承结构的要求；
第三、根据安装工况利用设计软件进行仿真验算，选择吊点、吊车大小、吊索规格；
第四，起步单元安装完成后，开始小单元拼装、吊装；
第五，针对抽空部位，增加约束杆件，约束杆件包括相同作用的螺栓球节点、腹杆和弦杆；约束杆件和节点需要设计验算；抽空网壳起步区段不受抽空节点限制；小单元吊装阶段，抽空位置的节点，全部为完全约束状态，以保障施工人员在抽空节点处的攀爬、停留的安全；严格按设定的小单元吊装顺序进行空中拼装，使每个节点安装时都处于完全约束状态；
第六，安装约束杆件的节点，在轴线拱形完成后及时拆除约束杆件并顺序放置以循环使用，直至整个网壳安装完成。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的拱形的安装方向必须是由下而上进行。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的非完全约束状态的球、杆件禁止攀爬，增加约束杆件或者约束节点，就是确保每个节点处于完全约束状态，在不需要塔架、吊车辅助的情况下，保证人员、节点结构安全。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是采用变顺序工艺，确保每个小单元安装时处于完全约束状态，约束杆件在需要的时候采用，最大限度的减少约束杆件的数量；对于抽空节点少的位置，通过变顺序，可以不使用约束杆件。
技术总结