全张力结构—索桁架施工实践.docx

全张力结构一索桁架施工实践韩林福;刘卫兵;徐敏嘉;杨旭【摘要】针对乐清体育中心体育场索桁架施工过程，对索网体系的组装、牵引、安装、张拉等进行了详细介绍，并对预应力拉索在张拉过程中结构的反应进行了分析,并以此为依据进行了监控，指出施工监控结果与计算理论值较吻合，圆满完成了索桁架施工. 【期刊名称】《山西建筑》【年(卷)，期】2013(039)035【总页数】3页(P121-123)【关键词】索桁架;牵引;安装;张拉【作者】韩林福浏卫兵;徐敏嘉;杨旭【作者单位】常熟市众联建筑工程咨询有限公司，江苏常熟215500;常熟市众联建筑工程咨询有限公司，江苏常熟215500;常熟市众联建筑工程咨询有限公司,江苏常熟215500;南京东大现代预应力工程有限责任公司，江苏南京210018【正文语种】中文【中图分类】TU758.11工程概况乐清体育中心体育场结构主体为钢管混凝土环梁和斜柱形成的锥面网格结构，屋面采用弯月形非封闭空间索桁体系覆盖PTFE膜材，体育场南北长约229m，东西宽约211m，柱顶标高为42m，最大悬挑端跨度约57m。该结构体系主结构主受力索为上下弦索和环索构成的三角或交叉索桁架，在主结构的基础上，增加了膜面次构，包括膜面二铰拱和环向构造索（见图1）。 屋面主结构由上弦索、下弦索、吊索、环索、压杆、上下环梁及斜柱构成（见图2），是典型的双层悬索结构。 图1体育场主结构拉索主要采用95%锌+5%铝的混合稀土合金（Galfan）镀层的光面钢丝束索，局部少量采用钢拉杆;压杆则采用圆钢管。 2总体施工方案图2索桁架各构件1）在支撑架上拼装外环刚构，包括斜柱、环梁以及斜柱间交叉撑（钢拉杆）等。 2）索网体系安装采用低空组装和空中牵引提升的方法将索杆系安装至高空的施工方法。 3）采用被动张拉技术进行索桁架张拉，即:选择关键的，且张拉力小的下径向索作为主动张拉索，而其他索和杆均被动张拉。 4）膜面次结构吊装及膜面安装:利用吊机安装膜面次结构（钢拱和构造索），分单元对称进行膜面的展开、连接和张拉。 5）其他附属设施的安装。 3预应力拉索安装1）拉索展开。 拉索是成盘运输到施工现场，需要在拼装部位处展开后方能安装。展开方法为索盘固定在一端，另一端以卷扬机牵引（辅以吊机），展开拉索。为保护拉索Galfan镀层，预先在拉索展开路线上铺以滚轮，让索在滚轮上前行展开。 2）拉索安装。 大部分环索在看台内侧地面及支架上组装，两端环索在看台上搭设的脚手支架（约1m~6m高）上组装（见图3），而后安装上下环索之间的压杆;利用上径向工装索牵引组装外环梁和环索之间的上径向索，然后组装吊索、下径向索和压杆;利用上径向工装索整体牵引提升索杆系至高空，将上径向索和下径向索与外环梁连接，完成索杆系安装。 图3两端看台脚手支架组装图4索网体系提升、牵引先进行分级加载试提升。通过试提升过程中对提升索杆系、外卜围结构以及牵引提升设备系统和工装的观察和监测，确认符合模拟工况计算和设计条件，保证牵引提升过程的安全。 初始牵引提升时，各牵引点提升器伸缸压力应缓慢分级增加，最初加压为所需压力的40%,60%,80%,90%，在一切都稳定的情况下，可加到100%，即索杆系试提升离开环索组装胎架。 在分级加载过程中，每一步分级加载完毕，均应暂停并检查，如:索杆系和工装等加载前后的变形情况，以及周边结构的稳定性等情况。一切正常情况下，继续下一步分级加载。 初步牵引提升阶段一切正常情况下开始正式牵引提升。 上弦索的索头靠近上环梁时暂停，各牵引点微调，精确调整索头的调节装置，使上弦索的索头与上环梁连接就位。然后液压千斤顶卸载、拆除，完成牵引提升。 5索网体系的张拉1）为控制结构的整体形状，保证同步张拉均匀性，下径向索同步分级张拉;为弥补张拉锚固预应力损失和长期徐变预应力损失，最后超张拉至105%;同步张拉细分为5级:初紧状态-25%-50%-75%-90%-105%。其中前4级以张拉行程控制，最后一级以索力控制。 2）张拉点:下径向索与下环梁连接的索头。 3）拉索张拉控制采用双控原则:控制张拉力和位形，其中以索力为主。索力控制，即控制下径向索的张拉力。位形控制，即控制环索节点位移。 6索桁架施工分析张拉前模拟张拉过程，进行施工全过程力学分析（见表1），预控在先。施工中关键节点竖向坐标变化曲线见图4,关键索力变化曲线见图5。 表1张拉过程分析工况施工阶段工况号下弦索调节量/mm备注SG-7+250两端上径向索连接就位，下径向索与外压环连接SG-8+200张拉SG-9+150SG-10+100SG-11+50SG-12±0结构张拉成型在张拉过程中，对张拉力、索桁架关键点位移等进行了监控，实测值及趋势与理论值基本吻合。 图4施工中关键节点竖向坐标变化曲线图5施工过程中关键索力变化曲线7结语预应力索