一、基本情况
获奖项目名称:复杂工况下大跨度网架安装过程分析及施工关键技术研究与应用
主要完成单位:中建科工集团有限公司、中建科工集团(天津)有限公司、太原理工大学、中建一局集团建设发展有限公司
主要完成人:黄晓康、陈华周、朱炜、王红军、张健、王恒、孟祥冲、王蕊、丁东山、张文领、李静姝、朱明华、李帅、魏大江、杨镇
二、项目背景
国内外目前针对网架安装信息化、数字化的研究尚属刚刚起步,多使用传统技术方法,依赖施工技术人员的经验水平,信息化水平低,且主要使用单一施工方案,尚无多方案综合安装的技术研究。
本研究依托项目为邢台市体育中心项目,总建筑面积46197.84㎡,共计3个单体建筑,总占地面积80678.60㎡,是邢台市规模最大、科技含量最高的体育场馆。屋盖采用网架结构,为弧形焊接球网架,下部楼板承载力低,施工难度大。
三、创新成果
本成果主要涉及网架安装信息化分析技术、复杂网架多方案综合安装技术、网架智能监测及卸载技术,旨在提高施工效率和安全性。
1.网架安装信息化分析技术
1.1钢网架批量吊重分析技术:研发了程序化方法简化塔吊吊装网架重量分析,确保了工作高效率和准确性。
1.2吊车吊装碰撞判断分析技术:简化了吊装碰撞分析数学模型,有效提升了吊装安全性。
1.3网架双机抬吊路径探索技术:提出了吊装路径优化算法,提高分析效率。
1.4仿真模拟及吊点设计技术:结合仿真模拟优化施工方案,减少超应力杆件,提升施工和安装的安全性。
吊点布置示意图
2.复杂网架多方案综合安装技术
2.1双机抬吊网架空中转体270度施工技术:通过双机抬吊空中270度转体,解决了狭小空间内网架吊装的碰撞问题。
2.2弧形网架累积顶升复合累积滑移施工技术:提出了累积顶升复合累积滑移施工技术,提升了施工效率,减少了网架挠度。
现场安装实景图
2.3无支撑分块吊装施工技术:发明了悬挑网架无支撑定位施工技术,优化吊点设计,提高施工效率。
3.网架智能监测及卸载技术
3.1网架顶升位移监测技术:设计了监测及限位装置,提升了监测结果的准确性,降低了施工事故率。
3.2顶升支架无附加应力卸载技术:改变了传统卸载方法,减少了附加应力,提高了安全性。
3.3BIM+VR技术:发明了基于云存储的Revit链接方法及系统,直观展示施工全过程,提高了施工质量。
顶升支架无附加应力卸载技术示意图
通过这些技术的研究与应用,网架安装工程的效率和安全性得到了显著提升,同时降低了施工过程中的风险,为工程提供了强有力的技术支撑。
四、推广应用
项目成果已成功应用于邢台市体育中心、石家庄国际展览中心、石家庄信息工程职业学院项目等。