具体实施方式

下面将结合本申请的具体实施方式对本申请的技术方案进行详细的说明，但如下实施例仅是用以理解本发明，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，本申请可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1

一种伞形屋盖结构的安装方法，该伞形屋盖结构采用钢梁钢桁架结构，由20根劲性混凝土柱支撑，分为20个伞形单元结构，伞形单元结构之间通过长条状波浪形屋面钢梁将相邻伞形单元结构连成整体，连成整体的伞形屋盖结构为高大空间单层钢结构；该安装方法包括以下步骤：

（1）地面模块化拼装；在地面搭设拼装胎架，在劲性混凝土柱施工阶段即开始伞形屋盖结构的地面拼装工作；拼装时采用“重叠式”拼装，每个胎架竖向重叠拼装多个伞形单元结构；为方便伞形屋盖结构的批量化组装及其钢结构的安装，根据钢结构形态及构件重复出现的部位，将复杂的伞形屋盖结构拆分为结构相同的不同类型单元，将其分解成门式钢架、马鞍形屋盖、雁翅形屋盖三种结构形式，根据结构形式分别搭设拼装胎架并批量组装；

（2）临时支撑安装；临时支撑采用格构式临时支撑，安装在门式钢架跨中位置，为保证临时支撑的稳固，在其顶部设缆风绳，并在临时支撑最上面一节上设沙箱支座；

（3）分单元吊装；拼装完成后整体吊装拼装好的伞形单元结构，吊装伞形单元结构进行高空合拢，吊装及合拢顺序自伞形屋盖结构中部向两侧对称开展，减少安装时的累计偏差，拼装单元合拢为高空焊接；临时支撑安装完成并拉好缆风绳、沙箱支座放好门式钢架控制线后开始门式钢架的吊装；安装门式钢架时自中部开始向两侧对称开展安装；门式钢架形成网格状稳定受力体系后开始自中部安装马鞍形屋盖和雁翅形屋盖，为减少安装过程误差累计，马鞍形屋盖和雁翅形屋盖安装同样自中部开始向两侧对称安装，因相同类型的屋盖单元呈纵向布置，屋盖单元安装沿长边方向安装；

（4）临时支撑拆除及结构变形监测；包括沙箱支座卸载、临时支撑拆除和结构变形监测。

在所述步骤（1）中，门式钢架拼装成型后重量小于5吨，拼装时在主体混凝土结构板上搭设拼装胎架，每个胎架拼装一榀钢架，拼装完成马上起吊，胎架转入下一榀钢架拼装；马鞍形屋盖和雁翅形屋盖拼装时搭设拼装胎架，胎架采用工字钢搭设，由45#B工字钢底座、H300×200×8×12H型钢立柱及横梁焊接组装而成。

在所述步骤（2）中，根据临时支撑搭设高度将格构式立柱分成4m或2m的标准单元，临时支撑内部设置爬梯，临时支撑安拆及钢结构施工阶段临时支撑作为工人上下的通道；在主体混凝土结构板内预埋临时支撑安装螺栓，每榀门式钢架设一处临时支撑，在顶部沿X/Y轴方向设8根缆风绳；为保证钢结构的安装精度，在临时支撑安装完毕并拉设好缆风绳后，用全站仪在沙箱支座上定位门式钢架跨中位置坐标及轴线，方便门式钢架安装时的定位；为降低施工成本，临时支撑的安拆根据施工流水分段搭设，并由前一施工段向后周转使用。

在所述步骤（3）中，门式钢架的跨度分别为20m和26m，门式钢架吊装时采用扁担形吊具吊装，吊具下均布6个吊点，吊装钢丝绳根据门式钢架形态精确控制长度，使每根钢丝绳均匀受力并分散吊装过程门式钢架受力，同时通过吊装扁担使吊装钢丝绳始终处于同一平面内，避免门式钢架因平面外受力而出现弯曲、扭转等形变。

在所述步骤（3）中，马鞍形屋盖和雁翅形屋盖安装时，首先安装中部纵向列的雁翅形屋盖，安装完成后由中部向两侧对称开展“马鞍形屋盖”及剩余“雁翅形屋盖”的安装，安装过程中在吊装就位后高空焊接合拢。

在所述步骤（4）中，沙箱支座卸载过程中，将顶部沙箱分多次缓缓卸载，且每次卸载垂直距离不超过2cm，直至结构承受自身重力；卸载过程结构变形监测单位全程对结构变形进行监测，并实时反馈监测数据，直至卸载完成；卸载过程若结构变形超出设计值则立即停止卸载并会同设计单位共同查找原因制定处理方案，处理完成后重新卸载。

伞形单元结构的两根H型曲线钢梁构成一榀门式钢架，20个伞形单元结构为结构相同的单元，形状为马鞍状，即马鞍形屋盖；长条状波浪形屋面钢梁的屋面可自波峰处分开形成类似雁翅形，即雁翅形屋盖。

每个伞形单元结构的尺寸为30m*35m，外形为伞形结构形式；伞形屋盖结构的平面尺度为155m*85m，整体屋盖为波浪形。

实施例2

一种伞形屋盖结构的安装方法，该伞形屋盖结构采用钢梁钢桁架结构，由30根劲性混凝土柱支撑，分为30个伞形单元结构，伞形单元结构之间通过长条状波浪形屋面钢梁将相邻伞形单元结构连成整体，连成整体的伞形屋盖结构为高大空间单层钢结构；该安装方法包括以下步骤：

（1）地面模块化拼装；在地面搭设拼装胎架，在劲性混凝土柱施工阶段即开始伞形屋盖结构的地面拼装工作；拼装时采用“重叠式”拼装，每个胎架竖向重叠拼装多个伞形单元结构；为方便伞形屋盖结构的批量化组装及其钢结构的安装，根据钢结构形态及构件重复出现的部位，将复杂的伞形屋盖结构拆分为结构相同的不同类型单元，将其分解成门式钢架、马鞍形屋盖、雁翅形屋盖三种结构形式，根据结构形式分别搭设拼装胎架并批量组装；

（2）临时支撑安装；临时支撑采用格构式临时支撑，安装在门式钢架跨中位置，为保证临时支撑的稳固，在其顶部设缆风绳，并在临时支撑最上面一节上设沙箱支座；

（3）分单元吊装；拼装完成后整体吊装拼装好的伞形单元结构，吊装伞形单元结构进行高空合拢，吊装及合拢顺序自伞形屋盖结构中部向两侧对称开展，减少安装时的累计偏差，拼装单元合拢为高空焊接；临时支撑安装完成并拉好缆风绳、沙箱支座放好门式钢架控制线后开始门式钢架的吊装；安装门式钢架时自中部开始向两侧对称开展安装；门式钢架形成网格状稳定受力体系后开始自中部安装马鞍形屋盖和雁翅形屋盖，为减少安装过程误差累计，马鞍形屋盖和雁翅形屋盖安装同样自中部开始向两侧对称安装，因相同类型的屋面单元呈纵向布置，屋盖单元安装沿长边方向安装；

（4）临时支撑拆除及结构变形监测；包括沙箱支座卸载、临时支撑拆除和结构变形监测。

在所述步骤（1）中，门式钢架拼装成型后重量小于5吨，拼装时在主体混凝土结构板上搭设拼装胎架，每个胎架拼装一榀钢架，拼装完成马上起吊，胎架转入下一榀钢架拼装；马鞍形屋盖和雁翅形屋盖拼装时搭设拼装胎架，胎架采用工字钢搭设，由45#B工字钢底座、H300×200×8×12H型钢立柱及横梁焊接组装而成。

在所述步骤（2）中，根据临时支撑搭设高度将格构式立柱分成2m或1m的标准单元，临时支撑内部设置爬梯，临时支撑安拆及钢结构施工阶段临时支撑作为工人上下的通道；在主体混凝土结构板内预埋临时支撑安装螺栓，每榀门式钢架设一处临时支撑，在顶部沿X/Y轴方向设4根缆风绳；为保证钢结构的安装精度，在临时支撑安装完毕并拉设好缆风绳后，用全站仪在沙箱支座上定位门式钢架跨中位置坐标及轴线，方便门式钢架安装时的定位；为降低施工成本，临时支撑的安拆根据施工流水分段搭设，并由前一施工段向后周转使用。

在所述步骤（3）中，门式钢架的跨度分别为25m和30m，门式钢架吊装时采用扁担形吊具吊装，吊具下均布3个吊点，吊装钢丝绳根据门式钢架形态精确控制长度，使每根钢丝绳均匀受力并分散吊装过程门式钢架受力，同时通过吊装扁担使吊装钢丝绳始终处于同一平面内，避免门式钢架因平面外受力而出现弯曲、扭转等形变。

在所述步骤（3）中，马鞍形屋盖和雁翅形屋盖安装时，首先安装中部纵向列的雁翅形屋盖，安装完成后由中部向两侧对称开展“马鞍形屋盖”及剩余“雁翅形屋盖”的安装，安装过程中在吊装就位后高空焊接合拢。

在所述步骤（4）中，沙箱支座卸载过程中，将顶部沙箱分多次缓缓卸载，且每次卸载垂直距离不超过2cm，直至结构承受自身重力；卸载过程结构变形监测单位全程对结构变形进行监测，并实时反馈监测数据，直至卸载完成；卸载过程若结构变形超出设计值则立即停止卸载并会同设计单位共同查找原因制定处理方案，处理完成后重新卸载。

伞形单元结构的两根H型曲线钢梁构成一榀门式钢架，30个伞形单元结构为结构相同的单元，形状为马鞍状，即马鞍形屋盖；长条状波浪形屋面钢梁的屋面可自波峰处分开形成类似雁翅形，即雁翅形屋盖。

每个伞形单元结构的尺寸为20m*25m，外形为伞形结构形式；伞形屋盖结构的平面尺度为170m*100m，整体屋盖为波浪形。

为解决场地狭小等不利因素，采用重叠式胎架进行地面单元拼装，拼装胎架分层设置拼装支座，拼装时钢结构单元叠放但底层单元不承受上部单元重量，每个拼装单元重量通过拼装支座传递给胎架竖向立柱，从而使每个拼装单元不因额外受力而变形。每个拼装胎架拼装3-6榀、优选为4榀屋盖单元，不仅可解决施工场地限制，还可将焊接量最大限度地控制在地面完成，降低焊接操作难度及测量定位难度，提高工程质量，并且将钢结构施工作业时间前移，在混凝土结构施工阶段即开始钢结构拼装，缩短总体施工周期。

安装门式钢架时自中部开始向两侧对称开展安装，首先安装10-11轴门式钢架，然后安装8-10/11-13轴门式钢架，随后安装6-8/13-15轴门式钢架，最后安装悬挑部分钢梁。门式钢架就位后按沙箱支座上的定位线精确定位，随后在钢架跨度1/3处张拉缆风绳进行稳固，缆风绳张拉时均匀受力，并采用全站仪对钢架轴线位置进行复测，完成定位及复测工作后施焊支座焊缝。

马鞍形屋盖和雁翅形屋盖吊装时同样采用扁担形吊具吊装，吊具下均布四个吊点，每个吊点对称布置两根等长的钢丝绳，共布置6-10根、优选为8根不同长度的吊装钢丝绳，根据屋架单元形态精确控制长度，使每根钢丝绳均匀受力，维持吊装过程屋架单元受力平衡和结构形态并分散吊装过程单元受力，避免屋架单元因受力不均而出现翘曲、构件弯曲等形变。

实施例3

一种伞形屋盖结构的安装方法，该伞形屋盖结构采用钢梁钢桁架结构，由24根劲性混凝土柱支撑，分为24个伞形单元结构，伞形单元结构之间通过长条状波浪形屋面钢梁将相邻伞形单元结构连成整体，连成整体的伞形屋盖结构为高大空间单层钢结构；该安装方法包括以下步骤：

（1）地面模块化拼装；在地面搭设拼装胎架，在劲性混凝土柱施工阶段即开始伞形屋盖结构的地面拼装工作；拼装时采用“重叠式”拼装，每个胎架竖向重叠拼装多个伞形单元结构；为方便伞形屋盖结构的批量化组装及其钢结构的安装，根据钢结构形态及构件重复出现的部位，将复杂的伞形屋盖结构拆分为结构相同的不同类型单元，将其分解成门式钢架、马鞍形屋盖、雁翅形屋盖三种结构形式，根据结构形式分别搭设拼装胎架并批量组装；

（2）临时支撑安装；临时支撑采用格构式临时支撑，安装在门式钢架跨中位置，为保证临时支撑的稳固，在其顶部设缆风绳，并在临时支撑最上面一节上设沙箱支座；

（3）分单元吊装；拼装完成后整体吊装拼装好的伞形单元结构，吊装伞形单元结构进行高空合拢，吊装及合拢顺序自伞形屋盖结构中部向两侧对称开展，减少安装时的累计偏差，拼装单元合拢为高空焊接；临时支撑安装完成并拉好缆风绳、沙箱支座放好门式钢架控制线后开始门式钢架的吊装；安装门式钢架时自中部开始向两侧对称开展安装；门式钢架形成网格状稳定受力体系后开始自中部安装马鞍形屋盖和雁翅形屋盖，为减少安装过程误差累计，马鞍形屋盖和雁翅形屋盖安装同样自中部开始向两侧对称安装，因相同类型的屋面单元呈纵向布置，屋盖单元安装沿长边方向安装；

（4）临时支撑拆除及结构变形监测；包括沙箱支座卸载、临时支撑拆除和结构变形监测。

在所述步骤（1）中，门式钢架拼装成型后重量小于5吨，拼装时在主体混凝土结构板上搭设拼装胎架，每个胎架拼装一榀钢架，拼装完成马上起吊，胎架转入下一榀钢架拼装；马鞍形屋盖和雁翅形屋盖拼装时搭设拼装胎架，胎架采用工字钢搭设，由45#B工字钢底座、H300×200×8×12H型钢立柱及横梁焊接组装而成。

在所述步骤（2）中，根据临时支撑搭设高度将格构式立柱分成3m或1.5m的标准单元，临时支撑内部设置爬梯，临时支撑安拆及钢结构施工阶段临时支撑作为工人上下的通道；在主体混凝土结构板内预埋临时支撑安装螺栓，每榀门式钢架设一处临时支撑，在顶部沿X/Y轴方向设6根缆风绳；为保证钢结构的安装精度，在临时支撑安装完毕并拉设好缆风绳后，用全站仪在沙箱支座上定位门式钢架跨中位置坐标及轴线，方便门式钢架安装时的定位；为降低施工成本，临时支撑的安拆根据施工流水分段搭设，并由前一施工段向后周转使用。

在所述步骤（3）中，门式钢架的跨度分别为24m和27m，门式钢架吊装时采用扁担形吊具吊装，吊具下均布4个吊点，吊装钢丝绳根据门式钢架形态精确控制长度，使每根钢丝绳均匀受力并分散吊装过程门式钢架受力，同时通过吊装扁担使吊装钢丝绳始终处于同一平面内，避免门式钢架因平面外受力而出现弯曲、扭转等形变。

在所述步骤（3）中，马鞍形屋盖和雁翅形屋盖安装时，首先安装中部纵向列的雁翅形屋盖，安装完成后由中部向两侧对称开展“马鞍形屋盖”及剩余“雁翅形屋盖”的安装，安装过程中在吊装就位后高空焊接合拢。

在所述步骤（4）中，沙箱支座卸载过程中，将顶部沙箱分多次缓缓卸载，且每次卸载垂直距离不超过2cm，直至结构承受自身重力；卸载过程结构变形监测单位全程对结构变形进行监测，并实时反馈监测数据，直至卸载完成；卸载过程若结构变形超出设计值则立即停止卸载并会同设计单位共同查找原因制定处理方案，处理完成后重新卸载。

伞形单元结构的两根H型曲线钢梁构成一榀门式钢架，24个伞形单元结构为结构相同的单元，形状为马鞍状，即马鞍形屋盖；长条状波浪形屋面钢梁的屋面可自波峰处分开形成类似雁翅形，即雁翅形屋盖。

每个伞形单元结构的尺寸为24m*27m，外形为伞形结构形式；伞形屋盖结构的平面尺度为162m*90.7m，整体屋盖为波浪形。

在所述步骤（1）中，拼装单元的焊缝检测及尺寸复核工作全部在地面完成，每完成一个单元检测一个，钢结构拼装阶段检测单位派员驻场配合全过程检测，确保拼装质量百分百合格。为防止胎架的不均匀沉降，确保拼装精度，拼装场地须进行夯实、硬化，胎架立柱下设混凝土基础并埋设固定胎架埋件。

屋盖单元的合拢焊接同样从中部向两侧施焊，以减少焊接过程屋盖的累计误差及焊接应力。中部纵向列“雁翅”形单元与两侧“马鞍”形单元间构件合拢焊缝首先施焊，然后向外侧单元间组织流水施工。

实施例4

一种伞形屋盖结构的安装方法，该伞形屋盖结构采用钢梁钢桁架结构，由20-30根劲性混凝土柱支撑，分为20-30个伞形单元结构，伞形单元结构之间通过长条状波浪形屋面钢梁将相邻伞形单元结构连成整体，连成整体的伞形屋盖结构为高大空间单层钢结构；该安装方法包括以下步骤：

（1）地面模块化拼装；在地面搭设拼装胎架，在劲性混凝土柱施工阶段即开始伞形屋盖结构的地面拼装工作；拼装时采用“重叠式”拼装，每个胎架竖向重叠拼装多个伞形单元结构；为方便伞形屋盖结构的批量化组装及其钢结构的安装，根据钢结构形态及构件重复出现的部位，将复杂的伞形屋盖结构拆分为结构相同的不同类型单元，将其分解成门式钢架、马鞍形屋盖、雁翅形屋盖三种结构形式，根据结构形式分别搭设拼装胎架并批量组装；

（2）临时支撑安装；临时支撑采用格构式临时支撑，安装在门式钢架跨中位置，为保证临时支撑的稳固，在其顶部设缆风绳，并在临时支撑最上面一节上设沙箱支座；

（3）分单元吊装；拼装完成后整体吊装拼装好的伞形单元结构，吊装伞形单元结构进行高空合拢，吊装及合拢顺序自伞形屋盖结构中部向两侧对称开展，减少安装时的累计偏差，拼装单元合拢为高空焊接；临时支撑安装完成并拉好缆风绳、沙箱支座放好门式钢架控制线后开始门式钢架的吊装；安装门式钢架时自中部开始向两侧对称开展安装；门式钢架形成网格状稳定受力体系后开始自中部安装马鞍形屋盖和雁翅形屋盖，为减少安装过程误差累计，马鞍形屋盖和雁翅形屋盖安装同样自中部开始向两侧对称安装，因相同类型的屋盖单元呈纵向布置，屋盖单元安装沿长边方向安装；

（4）临时支撑拆除及结构变形监测；包括沙箱支座卸载、临时支撑拆除和结构变形监测。

在所述步骤（1）中，门式钢架拼装成型后重量小于5吨，拼装时在主体混凝土结构板上搭设拼装胎架，每个胎架拼装一榀钢架，拼装完成马上起吊，胎架转入下一榀钢架拼装；马鞍形屋盖和雁翅形屋盖拼装时搭设拼装胎架，胎架采用工字钢搭设，由45#B工字钢底座、H300×200×8×12H型钢立柱及横梁焊接组装而成。

在所述步骤（2）中，根据临时支撑搭设高度将格构式立柱分成2-4m或1-2m的标准单元，临时支撑内部设置爬梯，临时支撑安拆及钢结构施工阶段临时支撑作为工人上下的通道；在主体混凝土结构板内预埋临时支撑安装螺栓，每榀门式钢架设一处临时支撑，在顶部沿X/Y轴方向设4-8根缆风绳；为保证钢结构的安装精度，在临时支撑安装完毕并拉设好缆风绳后，用全站仪在沙箱支座上定位门式钢架跨中位置坐标及轴线，方便门式钢架安装时的定位；为降低施工成本，临时支撑的安拆根据施工流水分段搭设，并由前一施工段向后周转使用。

在所述步骤（3）中，门式钢架的跨度分别为20-25m和26-30m，门式钢架吊装时采用扁担形吊具吊装，吊具下均布3-6个吊点，吊装钢丝绳根据门式钢架形态精确控制长度，使每根钢丝绳均匀受力并分散吊装过程门式钢架受力，同时通过吊装扁担使吊装钢丝绳始终处于同一平面内，避免门式钢架因平面外受力而出现弯曲、扭转等形变。

在所述步骤（3）中，马鞍形屋盖和雁翅形屋盖安装时，首先安装中部纵向列的雁翅形屋盖，安装完成后由中部向两侧对称开展“马鞍形屋盖”及剩余“雁翅形屋盖”的安装，安装过程中在吊装就位后高空焊接合拢。

在所述步骤（4）中，沙箱支座卸载过程中，将顶部沙箱分多次缓缓卸载，且每次卸载垂直距离不超过2cm，直至结构承受自身重力；卸载过程结构变形监测单位全程对结构变形进行监测，并实时反馈监测数据，直至卸载完成；卸载过程若结构变形超出设计值则立即停止卸载并会同设计单位共同查找原因制定处理方案，处理完成后重新卸载。

伞形单元结构的两根H型曲线钢梁构成一榀门式钢架，20-30个伞形单元结构为结构相同的单元，形状为马鞍状，即马鞍形屋盖；长条状波浪形屋面钢梁的屋面可自波峰处分开形成类似雁翅形，即雁翅形屋盖。

每个伞形单元结构的尺寸为（20-30）m*（25-35）m，外形为伞形结构形式；伞形屋盖结构的平面尺度为（155-170）m*（85-100）m，整体屋盖为波浪形，钢梁钢桁架结构主要材质采用Q345B，劲性混凝土柱主要采用Q390B。

为了进一步提高本发明的技术效果，该实施例中，在所述步骤（3）中，安装过程中在吊装就位后高空焊接采用远程操控智能焊接设备进行，所述远程操控智能焊接设备包括智能控制移动主体、超清图像捕捉单元、控制器、焊接机构和焊接辅助设备，所述超清图像捕捉单元、控制器、焊接机构和焊接辅助设备均设置在智能控制移动主体上，所述远程操控智能焊接设备可与地面控制设备进行远程通讯。采用远程操控智能焊接设备进行高空焊接的步骤为：

a.检查远程操控智能焊接设备各项参数是否正常，以判断能否作业；

b.通过地面控制设备，操纵智能控制移动主体上升，到达期望的焊接区域；

c.通过超清图像捕捉单元实时监控期望的焊接区域的具体情况，由地面控制设备智能分析后确定最佳的焊接位置，发出信号，控制智能控制移动主体到达最佳的焊接位置；

d.所述控制器控制开启焊接辅助设备，所述焊接辅助设备准备就绪后，焊接机构按计划进行焊接作业，并实时监控和反馈情况；

e.完成指定位置的高空焊接作业后，所述控制器向地面控制设备发出信号，地面控制设备远程控制所述远程操控智能焊接设备，使其关闭焊接机构和焊接辅助设备，并且移动至下一焊接位置，重复步骤之前的步骤，直至完成全部高空焊接作业。

其中，所述焊接辅助设备包括伸缩连接装置、伸缩围挡结构和风力感应器；所述伸缩连接装置的活动端设置有活动夹持器，所述伸缩围挡结构能够展开形成弧形围挡面，风力感应器可检测风力大小以确定焊接位置的迎风方向，所述弧形围挡面可根据风力感应器确定的迎风方向在焊接时防风。

在上述步骤d中，焊接辅助设备开启时，首先伸缩连接装置从智能控制移动主体伸展开，并根据最佳的焊接位置由活动夹持器夹持住焊接位置的周围结构，使智能控制移动主体保持固定，便于进行焊接作业。同时，风力感应器检测风力大小，确定焊接位置的迎风方向。智能控制移动主体保持固定后，伸缩围挡结构根据风力感应器确定的迎风方向伸展开，在该方向上形成弧形围挡面，挡住风，以保证焊接作业时免受风的影响。

在上述步骤e中，完成指定位置的高空焊接作业后，关闭焊接辅助设备，所述伸缩连接装置、伸缩围挡结构均自动缩回到智能控制移动主体的指定位置。

本发明的高空焊接操作简单、使用方便，智能化程度高，安全可靠，可快速到达危险或人工难以到达的区域，不需要工作人员抵达焊接区域，操作安全，满足高空焊接的各种需求，适用范围广。本发明能提供相对封闭的施工环境用以焊接作业时防风，保证作业质量，大大减弱风力对钢结构高空焊接成型质量的影响，大大提高了现场高空焊接的施工效率、施工质量及安全性。

伞形单元结构类似于银杏叶状，相互独立，采用仿生学原理布置的树状钢结构构件准确地拟合了建筑造型的“骨骼”；单元体下部框架柱采用型钢（十字型钢）混凝土柱，在型钢混凝土柱柱顶采用四分叉节点与上部屋盖钢结构相连，通过数值模拟分析和足尺试验证明：该节点形式新颖且传力可靠。单元体顶部需相互连接，并呈波浪状。

屋盖单元合拢焊接时操作工人通过临时支撑内部爬梯上至屋面，在屋面钢梁工人行走通道上悬挂生命线，工人在屋面钢梁上行走时临时固定压型钢板搭设行走马道，确保屋面施工的安全。

单元体屋盖合拢的同时使用塔吊及25T汽车吊进行伞形单元树状支撑及环向支撑安装，由10轴、11轴向两侧对称平推进行安装，使伞形单元及屋面形成稳定的受力体系。对于单元体内部短小构件，因重量较轻，为减少大型机械占用，在屋面钢梁上挂滑轮由地面人工拉至单元体内部，在第一道水平支撑焊接完成后借助第一道水平支撑搭设临时操作平台，进行后续构件的安装。

实施例5

一种伞形屋盖结构的安装方法，该伞形屋盖结构采用钢梁钢桁架结构，由20-30根劲性混凝土柱支撑，分为20-30个伞形单元结构，伞形单元结构之间通过长条状波浪形屋面钢梁将相邻伞形单元结构连成整体，连成整体的伞形屋盖结构为高大空间单层钢结构；该安装方法包括以下步骤：

（1）地面模块化拼装；在地面搭设拼装胎架，在劲性混凝土柱施工阶段即开始伞形屋盖结构的地面拼装工作；拼装时采用“重叠式”拼装，每个胎架竖向重叠拼装多个伞形单元结构；为方便伞形屋盖结构的批量化组装及其钢结构的安装，根据钢结构形态及构件重复出现的部位，将复杂的伞形屋盖结构拆分为结构相同的不同类型单元，将其分解成门式钢架、马鞍形屋盖、雁翅形屋盖三种结构形式，并根据结构形式分别搭设拼装胎架并批量组装；

（2）临时支撑安装；临时支撑采用格构式临时支撑，安装在门式钢架跨中位置，为保证临时支撑的稳固，在其顶部设缆风绳，并在临时支撑最上面一节上设沙箱支座；

（3）分单元吊装；拼装完成后整体吊装拼装好的伞形单元结构，吊装伞形单元结构进行高空合拢，吊装及合拢顺序自伞形屋盖结构中部向两侧对称开展，减少安装时的累计偏差，拼装单元合拢为高空焊接；临时支撑安装完成并拉好缆风绳、沙箱支座放好门式钢架控制线后开始门式钢架的吊装；安装门式钢架时自中部开始向两侧对称开展安装；门式钢架形成网格状稳定受力体系后开始自中部安装马鞍形屋盖和雁翅形屋盖，为减少安装过程误差累计，马鞍形屋盖和雁翅形屋盖安装同样自中部开始向两侧对称安装，因相同类型的屋面单元呈纵向布置，屋盖单元安装沿长边方向安装；

（4）临时支撑拆除及结构变形监测；包括沙箱支座卸载、临时支撑拆除和结构变形监测。

在所述步骤（1）中，门式钢架拼装成型后重量小于5吨，拼装时在主体混凝土结构板上搭设拼装胎架，每个胎架拼装一榀钢架，拼装完成马上起吊，胎架转入下一榀钢架拼装；马鞍形屋盖和雁翅形屋盖拼装时搭设拼装胎架，胎架采用工字钢搭设，由45#B工字钢底座、H300×200×8×12H型钢立柱及横梁焊接组装而成。

在所述步骤（2）中，根据临时支撑搭设高度将格构式立柱分成2-4m或1-2m的标准单元，临时支撑内部设置爬梯，临时支撑安拆及钢结构施工阶段临时支撑作为工人上下的通道；在结构梁板内预埋临时支撑安装螺栓，每榀门式钢架设一处临时支撑，在顶部沿X/Y轴方向设4-8根缆风绳；为保证钢结构的安装精度，在临时支撑安装完毕并拉设好缆风绳后，用全站仪在沙箱支座上定位门式钢架跨中位置坐标及轴线，方便门式钢架安装时的定位；为降低施工成本，临时支撑的安拆根据施工流水分段搭设，并由前一施工段向后周转使用。

在所述步骤（3）中，门式钢架的跨度分别为20-25m和26-30m，门式钢架吊装时采用扁担形吊具吊装，吊具下均布3-6个吊点，吊装钢丝绳根据门式钢架形态精确控制长度，使每根钢丝绳均匀受力并分散吊装过程门式钢架受力，同时通过吊装扁担使吊装钢丝绳始终处于同一平面内，避免门式钢架因平面外受力而出现弯曲、扭转等形变。

在所述步骤（3）中，马鞍形屋盖和雁翅形屋盖安装时，首先安装中部纵向列的雁翅形屋盖，安装完成后由中部向两侧对称开展“马鞍形屋盖”及剩余“雁翅形屋盖”的安装，安装过程中在吊装就位后高空焊接合拢。

在所述步骤（4）中，沙箱支座卸载过程中，将顶部沙箱分多次缓缓卸载，且每次卸载垂直距离不超过2cm，直至结构承受自身重力；卸载过程结构变形监测单位全程对结构变形进行监测，并实时反馈监测数据，直至卸载完成；卸载过程若结构变形超出设计值则立即停止卸载并会同设计单位共同查找原因制定处理方案，处理完成后重新卸载。

伞形单元结构的两根H型曲线钢梁构成一榀门式钢架，20-30个伞形单元结构为结构相同的单元，形状为马鞍状，即马鞍形屋盖；长条状波浪形屋面钢梁的屋面可自波峰处分开形成类似雁翅形，即雁翅形屋盖。

每个伞形单元结构的尺寸为（20-30）m*（25-35）m，外形为伞形结构形式；伞形屋盖结构的平面尺度为（155-170）m*（85-100）m，整体屋盖为波浪形，钢梁钢桁架结构主要材质采用Q345B，劲性混凝土柱主要采用Q390B。

为了进一步提高本发明的技术效果，该实施例中，所述Q345B由以下组分按照重量百分比组成：C：0.13-0.14%，Si：0.32-0.33%，Mn：1. 5-1.8%，Pr：0.03-0.04%、Nd：0.035-0.05%P：0.01-0.015%，S：0.008-0.012%，Nb：0.012-0.015%，Ti：0.03-0.05%，Als：0.032-0.035%，N：0.008-0.01％，其余为Fe和不可避免的杂质。

所述Q345B通过以下步骤制备：

(1)按照上述各组分及重量百分比配比冶炼、连铸坯材；

(2)将连铸坯材再加热，在1200-1210℃保温100-120min，使合金大量固溶；再加热时坯材移动速度为0.15-0.18m/min；

(3)连铸坯材出炉后采用机架除鳞设备除鳞后，进入粗轧机轧制，I阶段轧制温度为1180℃-1190℃，Ⅱ阶段终轧温度900-920℃；

(4)粗轧后进入精轧机组轧制，终轧温度900℃-920℃，1道次轧完；

(5)热矫直；

(6)正火；正火温度870-880℃，正火保温时间1.8-2min/mm，出炉空冷；

(7)检验。

由此，本发明的钢梁钢桁架结构的力学性能优异，达到伞形屋盖的使用要求，产品质量更稳定，更适合推广应用。本发明工艺及操作条件简单，容易实现；可有效防止钢材的冷弯裂纹，提高内在质量；解决了钢结构安装的难点，并可降低生产成本。有效地降低了带状组织、硫化锰夹杂物，防止翘皮等缺陷产生。

在所述步骤（4）中，临时支撑拆除采用塔吊或16吨汽车吊作业，结构周边及高架落客平台处临时支撑车辆可以靠近，采用16吨汽车吊拆除，候车大厅内部临时支撑采用塔吊拆除。拆除时在最上面一节格构柱挂吊钩，工人通过临时支撑内部爬梯上到操作面，挂好挂钩后解除临时支撑与结构间的连接，同时拆除缆风绳及与下节格构柱间的连接螺栓，然后通过吊车转臂将临时支撑单元节吊起平移到临时支撑外后下放至地面，采用同样的方法拆除剩余支撑。

结构卸载全过程实时监测结构变形并与理论模拟值进行对比，实测数值满足要求之后，方可进行下一次卸载，直至卸载完成沙箱与结构完全脱离，拆除沙箱运至地面。

卸载完成后24小时内对钢桁架分阶段进行4次监测，4次监测时间为卸载完后1小时、6小时、12小时和24小时。为了减少温度变化对钢桁架的影响，卸载一般在早晨或晚上完成。

此外，为了保证本发明的技术效果，可将上述实施例的技术方案进行合理组合。

由上述实施例可知，本发明的施工方法针对伞形屋盖结构造型复杂，构件数量众多，高空拼装难度大，精度要求高的问题，选择合理的安装方案，有效缩短了施工周期、提高了施工精度，同时也提高了依附于该伞形屋盖结构的其它相关结构的安装质量。

本发明提高了结构安装质量及精度，施工更安全、更高效，而且拼装精度更高；大幅节约施工时间，极大限度的减少地面空间占用，减少安装时的累计偏差，拼装单元合拢时的焊接作业量大大降低，对施工安全及质量均有益。

本发明不仅可解决施工场地限制，还可将焊接量最大限度地控制在地面完成，降低焊接操作难度及测量定位难度，提高工程质量，缩短总体施工周期；安全可靠、搭拆方便、成本节约。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。