輪輻式張拉梁屋蓋同步分級(jí)張拉整體提升技術(shù)

劉長(zhǎng)麗

(四川省晟茂建設(shè)有限公司，四川成都 610000)

輪輻式張拉梁屋蓋同步分級(jí)張拉整體提升技術(shù)

劉長(zhǎng)麗

(四川省晟茂建設(shè)有限公司，四川成都 610000)

目前我國(guó)許多大跨度鋼屋面張弦粱結(jié)構(gòu)施工中，存在張拉設(shè)備投入大、高空穿索作業(yè)多、張拉費(fèi)用大、施工難度大、安全保障差等問(wèn)題。張弦梁分批分階段循環(huán)張拉完成穿索施工的新技術(shù)，在確保不同組張弦梁進(jìn)行拉索張拉施工時(shí)對(duì)相鄰組張弦梁的影響最小的前提下，最大限度地降低了施工周期，減少?gòu)埨O(shè)備投入，降低造價(jià)，施工周期短，施工質(zhì)量控制較好，應(yīng)用前景較廣。

張拉梁屋蓋; 同步; 分級(jí); 張拉; 施工技術(shù)

1 項(xiàng)目概況

成都電子科技大學(xué)清水河校區(qū)體育館工程坐落于成都市高新西區(qū)，工程南側(cè)緊鄰IT大道，工程北側(cè)為學(xué)校主樓，東側(cè)為成都市繞城高速公路。體育館為甲級(jí)體育館，可進(jìn)行全國(guó)性和單項(xiàng)國(guó)際性體育比賽。該館集體育項(xiàng)目比賽、練習(xí)和群眾體育鍛煉、師生集會(huì)等功能為一體?？偨ㄖ娣e23 852 ，建筑高度為26.090 m，室內(nèi)外高差0.45 m。單層，局部4層。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為50 a。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，輪輻式張弦梁結(jié)構(gòu)屋面，抗震設(shè)防烈度7度。比賽館總座席數(shù)為7 439個(gè)，其中固定席5 468個(gè)，活動(dòng)席1 954個(gè)，殘疾人席17個(gè)。

2 主要施工技術(shù)

2.1 施工工藝及流程

施工準(zhǔn)備→中心環(huán)內(nèi)圈臨時(shí)支架設(shè)置→中心環(huán)外圈臨時(shí)支架設(shè)置→腳手架搭設(shè)至中心環(huán)底部位置→中心環(huán)內(nèi)圈開(kāi)始施工→中心環(huán)內(nèi)圈施工完成→腳手架拆除，內(nèi)環(huán)張內(nèi)環(huán)張弦梁開(kāi)始安裝→內(nèi)圈第二榀張弦梁安裝→內(nèi)環(huán)第一榀、第二榀張弦梁間次梁安裝→外圈抗風(fēng)柱開(kāi)始安裝→內(nèi)圈張弦梁安裝，外圈抗風(fēng)柱同步施工→內(nèi)外圈鋼結(jié)構(gòu)安裝同步進(jìn)行→重復(fù)以上安裝過(guò)程，直至整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)安裝完成→臨時(shí)支撐拆除，整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)主體安裝完成。

2.2 特點(diǎn)

屋蓋為輪輻式張弦梁結(jié)構(gòu)，下弦為預(yù)應(yīng)力拉索，上下弦通過(guò)豎向撐桿支撐組成張弦梁結(jié)構(gòu)，屋蓋徑向共布置30榀張弦箱型梁，屋蓋中央設(shè)剛性環(huán)連接各張弦梁，作為30榀張弦梁端部拉索的節(jié)點(diǎn)，中央剛性環(huán)作為張弦梁的拉索和弦桿的最主要的節(jié)點(diǎn)，上圓直徑為16 m，下圓直徑為7.0 m，高度為9.5 m，主要桿件截面為箱形和H形。屋蓋跨度為100 m，中央矢高位9.5 m，張弦梁上弦為箱型截面，下弦為預(yù)應(yīng)力拉索。

本技術(shù)將30榀張弦梁分成三組，每組10榀。施工過(guò)程中，先對(duì)拉索張拉一組至第一階段完成。第一階段以張弦梁脫離胎架的臨界點(diǎn)為完成標(biāo)志，經(jīng)計(jì)算，該臨界點(diǎn)約為初始張拉力的72 %左右。隨后對(duì)第二和第三組進(jìn)行第一階段拉索張拉施工。第二階段張拉先對(duì)一組進(jìn)行初始張拉力72%～90%的拉索張拉，再輪換至第二組進(jìn)行同樣的施工操作。直至三組全部張拉至90%的初始張拉力。最后再進(jìn)行一次循環(huán)施工，拉索張拉至初始張拉力的105%(超張拉5%)，施工完成。

在確保不同組張弦梁進(jìn)行拉索張拉施工時(shí)對(duì)相鄰組張弦梁的影響最小的前提下，最大限度的降低了施工周期。共需投入10臺(tái)千斤頂施工，較施工周期短，施工質(zhì)量控制較好。

3 原理

3.1 中心剛性環(huán)對(duì)張弦梁整體受力施工原理

中心剛性環(huán)將所有張弦梁的下弦拉索分成兩段，原由拉索承擔(dān)的拉力轉(zhuǎn)由剛性環(huán)下部環(huán)梁承受，因此對(duì)拉索與中心環(huán)的連接以及中心環(huán)本身的安裝質(zhì)量提出了較高的要求。拉索為圓弧性，且在中央剛性環(huán)出斷開(kāi)，設(shè)計(jì)要求拉索張拉要保證各索段索力均勻。顯然，與一般張弦梁不同的是，同一榀張弦梁拉索的索力易出現(xiàn)索力不均勻的可能性。因此，本工程采用30榀張弦梁同步分級(jí)張拉的施工工法，并且每一級(jí)張拉階段都要以索力值為控制指標(biāo)(最后一級(jí)同時(shí)考慮索力值和監(jiān)測(cè)點(diǎn)位移值為控制指標(biāo))。

3.2 內(nèi)環(huán)張弦梁整體吊裝施工原理

內(nèi)環(huán)張弦梁整體吊裝的施工方法，其中下弦拉鎖及吊掛柱在內(nèi)環(huán)張弦梁剛剛脫離地面時(shí)穿好，用手拉葫蘆進(jìn)行調(diào)整、固定，張弦梁安裝到位后，下弦拉索安裝僅在兩端頭進(jìn)行精確調(diào)整即可。

3.3 張弦梁分批分階段張拉施工原理

張弦梁張拉控制的原則，一般分為力和形兩部分，其中力主要為索力，形主要為梁的矢高和跨度等。拉索一次張拉時(shí)分為兩個(gè)階段共5級(jí)：0→25 %→50 %→72 %為第一階 段，72%→90%→105%(超張拉5%)為第二階段。其中0→25%→50%→72%→90%以控制索力為主，而90%→105%(超張拉5%)則根據(jù)結(jié)構(gòu)變形情況對(duì)索力進(jìn)行調(diào)整，以控制變形為主。

4 結(jié)論

本技術(shù)對(duì)大跨度鋼屋蓋張弦梁分批分階段循環(huán)張拉施工工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的規(guī)范與總結(jié)，大跨度鋼屋蓋張弦梁分批分階段循環(huán)張拉施工技術(shù)解決了拉索同步一次分級(jí)張拉中張拉設(shè)備及千斤頂?shù)耐度霐?shù)量大、費(fèi)用高等問(wèn)題。在電子科大清水河校區(qū)體育館項(xiàng)目施工過(guò)程中，通過(guò)本技術(shù)的應(yīng)用，共節(jié)約費(fèi)用約80萬(wàn)元，節(jié)約工期約20 d，其中就拉索分批分階段張拉工藝與拉索同步一次張拉工藝向比較，就節(jié)約設(shè)備投入20臺(tái)，且滿(mǎn)足工程質(zhì)量、進(jìn)度、安全要求，經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益顯著。同時(shí)，本技術(shù)采用的關(guān)鍵技術(shù)可操作性強(qiáng)，在同類(lèi)工程技術(shù)中有一定的領(lǐng)先地位,適用于建筑高度30 m、直徑100 m以下的大跨度張弦粱結(jié)構(gòu)施工，均可采用該工法。其他類(lèi)似工程也可參照使用。

劉長(zhǎng)麗(1978～),女，本科，工程師，從事建筑工程施工工作。

TU757.1

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[定稿日期]2015-03-12