吉林體育館屋面鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力索拱體系施工技術(shù)

XXX速滑館屋面鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力索拱體系施工技術(shù)目錄TOC\o"1-3"\h\zHYPERLINK\l"_Toc124577169"1.前言1HYPERLINK\l"_Toc124577170"2.工程概況2HYPERLINK\l"_Toc124577171"3．工程重點(diǎn)、難點(diǎn)3HYPERLINK\l"_Toc124577172"4.屋面鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力索拱施工技術(shù)4HYPERLINK\l"_Toc124577173"4.1鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)制作及安裝4HYPERLINK\l"_Toc124577174"4.1.1現(xiàn)場(chǎng)施工方案綜述4HYPERLINK\l"_Toc124577175"4.1.2結(jié)構(gòu)安裝順序5HYPERLINK\l"_Toc124577176"4.1.3現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件的制作6HYPERLINK\l"_Toc124577177"4.1.4現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件的吊裝8HYPERLINK\l"_Toc124577178"4.1.5支撐卸載拆除11HYPERLINK\l"_Toc124577179"4.2拉索施工12HYPERLINK\l"_Toc124577180"4.2.1拉索示意圖12HYPERLINK\l"_Toc124577181"4.2.2索具、相關(guān)結(jié)構(gòu)件規(guī)格重量13HYPERLINK\l"_Toc124577182"4.2.3拉索施工工藝流程14HYPERLINK\l"_Toc124577183"4.2.4拉索安裝施工方法15HYPERLINK\l"_Toc124577184"4.2.5鋼索張拉施工方法20HYPERLINK\l"_Toc124577185"4.2.6鋼索施工重點(diǎn)工序技術(shù)措施27HYPERLINK\l"_Toc124577186"4.2.7本工程中遇到的施工問題及解決措施30HYPERLINK\l"_Toc124577187"5.結(jié)束語(yǔ)321.前言鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力索拱結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、重量輕、整體性好和外形簡(jiǎn)潔流暢等特點(diǎn)，同時(shí)還具有施工快捷、迅速和外形美觀的特點(diǎn)。而且預(yù)應(yīng)力索拱結(jié)構(gòu)還比普通鋼結(jié)構(gòu)節(jié)省鋼材，并可以大大增加結(jié)構(gòu)跨度。在集團(tuán)和公司領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心與指導(dǎo)下,我公司技術(shù)人員用自己的智慧和汗水，于2005年8月順利完成了XXX速滑館屋面鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力索拱體系的施工，掌握了部分關(guān)鍵技術(shù)，積累了一定的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，取得了豐碩成果，為豐富亞泰公司懸索施工技術(shù)作出了貢獻(xiàn)。這次結(jié)合工程實(shí)例，重點(diǎn)總結(jié)了鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力索拱結(jié)構(gòu)施工中幾道關(guān)鍵工序的施工技術(shù)，希望得到前輩和同行的指正，在此不勝感謝。2.工程概況XXX速滑館是2007年亞冬會(huì)的重要比賽場(chǎng)館，建筑面積為30203㎡。速滑館由主場(chǎng)館和東西附屬用房?jī)纱蟛糠纸M成，主場(chǎng)館居中，地上一層，屋面拱頂結(jié)構(gòu)頂標(biāo)高17.5m；東附屬用房地下一層，地上二層，建筑高度10.05m；西附屬用房地下一層，地上三層，建筑高度12.3m。速滑館東西兩側(cè)為主立面，南北向長(zhǎng)199.5m，東西跨度為89.5m。本工程基礎(chǔ)為鋼筋混凝土樁基礎(chǔ)，主體結(jié)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，屋面為桅桿式鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力索拱體系，跨度89.5m，錨點(diǎn)間距128m，通過(guò)桅桿、懸索和鋼拱梁組成基本構(gòu)架，橫向連接采用桁架式檁條及次檁條。桅桿高33米，屋面高17.5米，結(jié)構(gòu)線型簡(jiǎn)練、優(yōu)美。工程總用鋼量約1590噸，其中鋼框架約1420噸，拉索約170噸。本工程鋼結(jié)構(gòu)屋面工程作為國(guó)內(nèi)第一個(gè)將懸索結(jié)構(gòu)用于大型建筑類結(jié)構(gòu)的典范（跨度之大為全國(guó)首例），綜合了鋼結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)，是使用功能與建筑美學(xué)的有機(jī)結(jié)合，懸索結(jié)構(gòu)優(yōu)美的曲線、鋼拱輕盈的造型與滑冰運(yùn)動(dòng)的流暢華美相得益彰。3．工程重點(diǎn)、難點(diǎn)3.1整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定：由于本結(jié)構(gòu)特征，各鋼結(jié)構(gòu)主節(jié)點(diǎn)大多為鉸接，鋼索安裝前，約束數(shù)量較少，主懸索安裝時(shí)整個(gè)結(jié)構(gòu)還是一個(gè)機(jī)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的保證至關(guān)重要；3.2背拉索、下拉索安裝：背拉索、下拉索鋼索安裝，承擔(dān)了主懸索安裝時(shí)，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用，下拉索初張拉力承擔(dān)了整體結(jié)構(gòu)內(nèi)力分配的作用；3.3懸索自重理論垂度：自重作用下懸索形成懸鏈線——自然拋物線線型控制，是懸索初裝的關(guān)鍵；3.4主懸索順直及安裝錨具：若懸索扭絞，會(huì)直接影響鋼索鋼絲應(yīng)力后期增長(zhǎng)幅度；甚至可導(dǎo)致局部鋼絲斷裂，影響結(jié)構(gòu)安全；在懸索順直的基礎(chǔ)上，可保證錨架的垂直度，保證斜吊索的安裝精度；有效避免結(jié)構(gòu)不利次內(nèi)力的發(fā)生；3.5錨夾安裝：由于錨夾安裝位置垂度，直接影響到斜吊索安裝垂度，影響斜吊索下節(jié)點(diǎn)受力，導(dǎo)致與鋼拱梁的連接處不利次應(yīng)力產(chǎn)生；錨夾與主懸索的連接固定，會(huì)影響到斜吊索內(nèi)力施加，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)幾何外形的準(zhǔn)確性；3.6吊索安裝：吊索安裝順序以及索體長(zhǎng)度內(nèi)力調(diào)整，會(huì)影響整體結(jié)構(gòu)的幾何外形定位，影響節(jié)點(diǎn)次內(nèi)力的產(chǎn)生，對(duì)桅桿拱梁受力性能有相當(dāng)?shù)挠绊懀?.7下拉索初應(yīng)力施加：下拉索初應(yīng)力施加，是整個(gè)懸索鋼結(jié)構(gòu)合理應(yīng)力分布，結(jié)構(gòu)外形控制的關(guān)鍵。4.屋面鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力索拱施工技術(shù)4.1鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)制作及安裝4.1.1現(xiàn)場(chǎng)施工方案綜述由工程結(jié)構(gòu)本身并綜合其他施工因素，確定了工程總體的吊裝方案為分段吊裝并集合高空散裝。高空散裝主要為螺栓連接，包括主檁條、次檁條、系桿、撐桿等等。還有部分為焊接結(jié)構(gòu)，如屋架系梁、上桅桿的焊接等。分段吊裝則為2-3軸、4-5軸、6-7軸、8-9軸、10-11軸、12-13軸共六個(gè)吊裝區(qū)域（詳見下圖【主拱分段拼裝圖】），每個(gè)區(qū)域總重量約65噸，考慮到現(xiàn)場(chǎng)起吊能力以及結(jié)構(gòu)本身分段的起吊剛度，必須合理分段，找出最優(yōu)分段支點(diǎn)，保證安全、高質(zhì)量的施工作業(yè)。主拱分段拼裝圖由于鐵路運(yùn)輸?shù)南拗?，部分?gòu)件需要現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接，包括主拱、主檁條、上桅桿、支撐、系梁等等。必須考慮現(xiàn)場(chǎng)施工情況，合理布置施工胎架位置，并提高胎架重復(fù)利用率，降低成本。另外結(jié)構(gòu)需現(xiàn)場(chǎng)涂裝，涂裝場(chǎng)地應(yīng)合理布置，并與構(gòu)件胎架，分段胎架之間形成合理運(yùn)轉(zhuǎn)路線，提高生產(chǎn)效率。4.1.2結(jié)構(gòu)安裝順序根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)并考慮現(xiàn)場(chǎng)施工狀況，結(jié)構(gòu)安裝按照以下順序進(jìn)行：安裝桅桿腳部、支撐腳部構(gòu)件。安裝下桅桿、斜支撐，進(jìn)行銷接連接并形成三角結(jié)構(gòu)。斜支撐僅2，3，12，13軸有，其他軸采用臨時(shí)支撐固定。連接兩榀間系梁，吊裝主桁架分段。吊裝上桅桿，吊裝水平外支撐，臨時(shí)索固定，形成結(jié)構(gòu)體系。懸索、拉索及吊索進(jìn)行掛索，掛索與鋼結(jié)構(gòu)吊裝穿插進(jìn)行。從中間向兩邊每隔一個(gè)區(qū)域，依次吊裝分段，順序?yàn)?-7軸（8-9軸）、4-5軸（10-11軸）、2-3軸（12-13軸）。連接吊裝分段之間的主次檁條，連接系桿。從中間向兩邊依次進(jìn)行索張拉，測(cè)試索應(yīng)力。根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)最后進(jìn)行整體索張拉調(diào)整，結(jié)構(gòu)全部完成。4.1.3現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件的制作（1）主桁架分段制作分段胎架應(yīng)符合鋼拱線性，防止分段在制作時(shí)產(chǎn)生變形。制作弧形胎架，胎架板應(yīng)擬合鋼拱線性，作為結(jié)構(gòu)成型的模板。分段每檔主、次檁條位置應(yīng)避開。分段制作時(shí)按照先主拱、再主檁條后次檁條的順序安裝，局部較柔軟的構(gòu)件應(yīng)采用臨時(shí)支撐加強(qiáng)，分段起吊吊馬位置以及分段端部同樣要進(jìn)行結(jié)構(gòu)臨時(shí)加強(qiáng)，減少起吊變形。分段制作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制兩銷軸之間的位置及同軸度，制作時(shí)一方面采用全站儀定位，提高安裝精度；另一方面，采取局部加固措施，用雙槽鋼將端部與最近桁架相連，提高局部剛度，減小端部變形。吊裝分段胎架圖（2）其他構(gòu)件的制作包括主拱、主檁條、上桅桿、支撐、系梁等等，現(xiàn)場(chǎng)需進(jìn)行拼接。主檁條分段拼裝圖上桅桿分段拼裝圖4.1.4現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)件的吊裝（1）主桁架分段吊裝每吊裝區(qū)域分為4個(gè)吊裝分段，單個(gè)分段尺寸為17.1m×22.5m，重量約17噸?，F(xiàn)場(chǎng)采用兩臺(tái)50噸履帶吊從兩側(cè)同時(shí)起吊。為減少履帶吊起吊時(shí)移動(dòng)距離，降低吊裝風(fēng)險(xiǎn)，分段胎架安排在分段本身位置下方，分段完成后用履帶吊提升后就可安放到位。分段的具體位置應(yīng)橫向錯(cuò)開理論位置一米左右，以方便安排分段支撐架。詳見下頁(yè)【主桁架分段吊裝圖】。端部分段直接銷接于桅桿上，可以省略兩組支架。吊裝時(shí)，首先定位分段銷軸一側(cè)，銷軸對(duì)準(zhǔn)后用銷子完成銷接，然后放置另一端，用全站儀調(diào)整位置。主桁架分段吊裝圖（2）桅桿的吊裝桅桿分為下桅桿及上桅桿，下桅桿首先定位在桅桿柱腳位置，單個(gè)自重約6.5噸，采用50噸履帶吊直接起吊安裝。上桅桿待下桅桿與支撐形成三角結(jié)構(gòu)后再吊裝。上桅桿底部與下桅桿之間為銷接節(jié)點(diǎn)，等銷接點(diǎn)起吊定位后，上桅桿頂端采用臨時(shí)拉索固定。按圖紙要求，上桅桿外傾5度，兩側(cè)用臨時(shí)索張拉，保持其位置滿足結(jié)構(gòu)要求。詳見下圖：（3）檁條吊裝檁條分為主檁條與次檁條，主檁條為桁架結(jié)構(gòu)，兩端為螺栓連接分別固定于主拱上。次檁條為散裝角鋼，兩端為螺栓連接分別固定于主檁條上。檁條拼裝完成后一部分與主桁架吊裝分段形成整體分段，一部分作為散裝件高空安裝?，F(xiàn)場(chǎng)采用履帶吊按順序吊裝主檁條與次檁條，先吊裝中間主檁條，依次往兩端吊裝，中間穿插吊裝次檁條。詳見下圖：（4）系梁、支撐等吊裝此部分結(jié)構(gòu)均為散裝件，吊裝比較簡(jiǎn)單，采用履帶吊直接吊裝。（5）懸索、吊索及拉索的吊裝為減少吊裝機(jī)械的移動(dòng)頻率，降低吊裝難度，提高施工進(jìn)度，索結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)采用交叉作業(yè)方式進(jìn)行，即完成一榀主桁架后立即開始當(dāng)前榀的掛索吊裝，接下來(lái)進(jìn)行下一榀主桁架作業(yè)，完成后繼續(xù)掛索，依次進(jìn)行。4.1.5支撐卸載拆除由于結(jié)構(gòu)為柔性體系，鋼桁架主拱在拉索張拉后就可以脫離分段支架，但作為拆除工藝措施，為防止個(gè)別支點(diǎn)受力異常，仍需按特定順序進(jìn)行支撐拆除。拆除工作在所有安裝工程竣工后進(jìn)行，包括鋼桁架安裝和鋼索張拉結(jié)束。采用按比例卸載法進(jìn)行操作：（1）第一步：每一榀有三個(gè)支架支撐，首先拆除兩側(cè)的支架，保留中間支架。拆除工作從屋架由兩側(cè)向中間進(jìn)行，即從軸線2、軸線13同時(shí)向軸線7、軸線8進(jìn)行。（2）第二步：測(cè)量每榀結(jié)構(gòu)變形情況，為下部拆除方案做好紀(jì)錄。（3）第三步：按同樣順序拆除每榀中間支架，完成拆除工作。4.2拉索施工4.2.1拉索示意圖4.2.2索具、相關(guān)結(jié)構(gòu)件規(guī)格重量名稱規(guī)格數(shù)量單重（kg）重量（kg）備注背拉索15×241，中心心長(zhǎng)L＝250700mm24215851787下拉索25×241，中心心長(zhǎng)L＝109000mm24164739519懸索35×241，中心心長(zhǎng)L＝977444mm12463155568吊索45×37，中心長(zhǎng)L＝177014mmm241904560吊索55×37，中心長(zhǎng)L＝133880mmm241694056吊索65×37，中心長(zhǎng)L＝111441mmm241533664吊索75×37，中心長(zhǎng)L＝96663mm241413378吊索85×37，中心長(zhǎng)L＝78815mm241283081吊索95×37，中心長(zhǎng)L＝68817mm241222920吊索105×37，中心長(zhǎng)L＝54411mm241122694吊索115×37，中心長(zhǎng)L＝50074mm241102640吊索125×37，中心長(zhǎng)L＝42252mm241042508吊索135×37，中心長(zhǎng)L＝42235mm241042505懸索索夾120759000水平支撐245485131640上桅桿2477741865764.2.3拉索施工工藝流程1–1–安裝桅桿下段22–安裝斜桿(僅⑵⑶⑿⒀軸有)通過(guò)AVSYS分析確定拱梁施工標(biāo)高通過(guò)AVSYS分析確定拱梁施工標(biāo)高33–安裝拱梁通過(guò)ANSYS分析確定桅桿上段初安裝角度及背拉索理論長(zhǎng)度4通過(guò)ANSYS分析確定桅桿上段初安裝角度及背拉索理論長(zhǎng)度4–安裝節(jié)點(diǎn)主檁及水平支撐調(diào)整桅桿角度并設(shè)置風(fēng)纜保持桅桿穩(wěn)定調(diào)整桅桿角度并設(shè)置風(fēng)纜保持桅桿穩(wěn)定通過(guò)ANSYS分析確定下拉索2#理論長(zhǎng)度6–通過(guò)ANSYS分析確定下拉索2#理論長(zhǎng)度6–安裝水平撐桿控制背拉索(1#)至理論長(zhǎng)度控制背拉索(1#)至理論長(zhǎng)度通過(guò)ANSYS分析確定懸索3#初始垂度及理論長(zhǎng)度控制F拉索(2#)至理論長(zhǎng)度調(diào)整懸索平順及索夾方向7通過(guò)ANSYS分析確定懸索3#初始垂度及理論長(zhǎng)度控制F拉索(2#)至理論長(zhǎng)度調(diào)整懸索平順及索夾方向7–安裝下拉索(2#)88–安裝引導(dǎo)索，設(shè)置牽引頭及牽引索，設(shè)置輔助吊帶控制懸索(3#)至理論長(zhǎng)度及理論垂直度控制懸索(3#)至理論長(zhǎng)度及理論垂直度通過(guò)ANSYS分析確定吊索(4–13#)理論長(zhǎng)度通過(guò)ANSYS分析確定吊索(4–13#)理論長(zhǎng)度99–安裝懸索(3#)控制吊索(4–13控制吊索(4–13#)至理論長(zhǎng)度10–10–安裝吊索(4–13#)1111–下拉索施加初應(yīng)力1212–拆除拱梁胎架1313–全站檢測(cè)各構(gòu)件幾何位置索力測(cè)試1414–調(diào)整下拉索設(shè)計(jì)應(yīng)力至各構(gòu)件幾何位置符合該工況結(jié)構(gòu)分析結(jié)果4.2.4拉索安裝施工方法（1）下拉索安裝下拉索與水平支撐一起吊裝。下拉索有調(diào)節(jié)套筒的一端與地錨相連，另一端與水平支撐外端節(jié)點(diǎn)連接固定。如圖采用雙機(jī)抬吊法施工，40噸汽車吊位置在下拉索節(jié)點(diǎn)一端，25噸在另一端。2、3、12、13軸的兩側(cè)由于沒有建筑結(jié)構(gòu)，水平支撐外端需搭設(shè)臨時(shí)支撐作為定位支撐。水平撐一端與下桅桿節(jié)點(diǎn)銷接，一端擱放在臨時(shí)支架上，下拉索隨著水平支撐的安裝同時(shí)定位。除去2、3、12、13軸，其他軸線的水平撐的外端不再臨時(shí)支撐，在房屋結(jié)構(gòu)的砼柱位置布置臨時(shí)擱墩。下拉索定位好后調(diào)節(jié)套筒，控制長(zhǎng)度到理論尺寸，并與地錨銷接牢固。（2）背拉索、懸索及吊索此方案中，西側(cè)懸索采用直接起吊法安裝；東側(cè)懸索安裝中，先安裝上桅桿，將上桅桿內(nèi)倒35°，將懸索用起重機(jī)起吊安裝，然后采用卷?yè)P(yáng)機(jī)組將上桅桿牽引扳起到位。a．西側(cè)懸索安裝①制作懸索滾筒架，制作支架支撐滾筒，將其定位在桅桿下側(cè)。②在主梁H鋼頂部沿主梁方向每2米一檔布置懸索滾道，滾道寬度600mm，內(nèi)軸及支架采用圓管，外側(cè)加一套筒，套筒可進(jìn)行滾動(dòng)。③在東側(cè)布置卷?yè)P(yáng)機(jī)組（見下文），首先牽引懸索一端使之沿滾道在主梁上平攤，同時(shí)做好吊索索夾位置標(biāo)記。注意懸索牽引到離東側(cè)20米處停止。④西側(cè)背拉索與上桅桿一起吊裝。背拉索有調(diào)節(jié)套筒的一端與水平支撐相連，另一端與上桅桿外側(cè)節(jié)點(diǎn)連接固定。用80噸汽車吊單機(jī)將上桅桿吊起斜靠在肩梁上綁扎牢固，在上桅桿的內(nèi)側(cè)，頂端需布置預(yù)先制作好的臨時(shí)施工平臺(tái)，作為懸索施工使用。⑤用80噸起吊懸索滾筒內(nèi)的另一端，通過(guò)手拉葫蘆的配合，將其與上桅桿銷接。⑥上桅桿起吊時(shí)，背拉索下端必須與桅桿撐桿綁扎牢固，防止吊運(yùn)時(shí)索頭碰擦。桅桿上端三分之二出布置臨時(shí)拉馬，穿好臨時(shí)拉索，拉索下端在主梁20噸吊馬位置布置10噸手拉葫蘆，做好固定上桅桿準(zhǔn)備，拆除臨時(shí)施工平臺(tái)。⑦采用80噸汽車吊吊起上桅桿，與肩梁耳板銷接。銷接完成后，解開背拉索綁扎端用外側(cè)25噸汽車吊托住端頭。調(diào)節(jié)80噸起重臂角度，使上桅桿外傾達(dá)20度，同時(shí)25噸收回臂桿，配合端部手拉葫蘆將背拉索下端引至水平撐銷接位置，在兩部吊車配合下穿好背拉索銷軸。注意背拉索長(zhǎng)度調(diào)整到理論尺寸。⑧撤掉25噸，然后收回80噸臂桿，將臨時(shí)索的下端與手拉葫蘆固定并逐漸收緊，調(diào)節(jié)上桅桿角度達(dá)到設(shè)計(jì)要求角度值（外傾5度，采用電子全站儀測(cè)量），將手拉葫蘆固定保持此角度后，用鋼絲夾夾住臨時(shí)索，撤掉手拉葫蘆，最后撤掉80噸，完成西側(cè)安裝。上桅桿及主梁、臨時(shí)索相關(guān)尺寸位置圖b．東側(cè)懸索安裝①在東側(cè)水平支撐的末端與主梁垂直方向固定左右各固定一根臨時(shí)風(fēng)纜，水平支撐下端用圓管與地面錨固點(diǎn)焊接牢固，防止水平支撐在卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引時(shí)發(fā)生平偏移。②在下桅桿立柱位置布置8噸卷?yè)P(yáng)機(jī)及絞盤位置，地面做好錨固。在地錨位置以及水平支撐端部1.5米處各布置10噸滑車組進(jìn)行導(dǎo)向。在上桅桿頂部外側(cè)下來(lái)2米處布置20噸吊馬，在其與水平支撐之間布置30噸動(dòng)滑車組。③東側(cè)背拉索與上桅桿一起吊裝。背拉索有調(diào)節(jié)套筒的一端與水平支撐相連，另一端與上桅桿外側(cè)節(jié)點(diǎn)連接固定。上桅桿起吊時(shí)，背拉索下端必須與桅桿撐桿綁扎牢固，防止吊運(yùn)索頭碰擦。桅桿上端三分之二布置臨時(shí)拉馬，穿好臨時(shí)拉索，拉索下端在主梁20噸吊馬位置布置10噸手拉葫蘆，做好固定上桅桿準(zhǔn)備。④采用雙機(jī)抬吊法，80噸在桅桿頭部，40噸在桅桿底部，以上桅桿內(nèi)傾約15度的角度起吊。在40噸配合下上桅桿與肩梁銷接完成，撤掉40噸，80噸保持傾角位置不動(dòng)。⑤調(diào)整上桅桿內(nèi)傾角度，將桅桿錨固頭降到拱梁上方1.5m處。用25噸汽車吊吊起懸索索頭，使用5噸手拉葫蘆配合，逐漸吊起索頭與上桅桿銷接。⑥銷接完成后撤掉25噸，將30噸滑車組與上桅桿相連。80噸先逐步升起上桅桿約50度，此時(shí)卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行牽引向后扳起上桅桿。上桅桿前端用臨時(shí)纜風(fēng)配10噸手拉葫蘆逐步放松，同時(shí)80噸進(jìn)行調(diào)整并松鉤，用卷?yè)P(yáng)機(jī)直接牽引到位。⑦解開背拉索綁扎端并用外側(cè)25噸汽車吊托住端頭，用手拉葫蘆拉住，25噸收回臂桿，，配合端部手拉葫蘆將背拉索下端引至水平撐銷接位置，穿好背拉索銷軸。注意背拉索長(zhǎng)度調(diào)整到理論尺寸。⑧調(diào)整將臨時(shí)索的下端與手拉葫蘆固定并逐漸收緊，調(diào)節(jié)上桅桿角度達(dá)到設(shè)計(jì)要求角度值（外傾5度，采用電子全站儀測(cè)量），將手拉葫蘆固定保持此角度后，用鋼絲夾夾住臨時(shí)索，撤掉手拉葫蘆，完成東側(cè)安裝。⑨拆除卷?yè)P(yáng)機(jī)及臨時(shí)腳手等各種工裝設(shè)施，為下一步吊裝做好準(zhǔn)備。⑩采用25噸吊車沿懸索標(biāo)記的索夾位置由兩側(cè)向中間逐步對(duì)稱吊裝索夾及吊索，吊索有調(diào)節(jié)套筒一端與拱梁端銷接，另一端與懸索銷接。eq\o\ac(○,11)完成所有裝索工作，撤清場(chǎng)地，完成裝索施工。4.2.5鋼索張拉施工方法索結(jié)構(gòu)掛索施工完成后，全面檢查各個(gè)節(jié)點(diǎn)銷接情況，節(jié)點(diǎn)主拱、主次檁條以及屋架支撐的完整性，提交節(jié)間各部檢驗(yàn)報(bào)告；確認(rèn)錨固點(diǎn)澆注、養(yǎng)護(hù)完成情況，向業(yè)主報(bào)批進(jìn)行張拉施工。按照張拉流程，索結(jié)構(gòu)張拉以兩榀為一個(gè)張拉單位，整個(gè)工程為12榀結(jié)構(gòu)，共分為6個(gè)張拉單位，分別是2～3軸、4～5軸、6～7軸。8～9軸、10～11軸、12～13軸。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，采用下拉索張拉方式。一個(gè)張拉單位內(nèi)，在四個(gè)下拉索位置分別安裝張拉設(shè)備。張拉時(shí)，四部張拉設(shè)備同時(shí)施工，并通過(guò)分析采集應(yīng)力數(shù)據(jù)及電子全站儀位置數(shù)據(jù)進(jìn)行同步調(diào)整，達(dá)到最終張拉結(jié)果。在一個(gè)單位內(nèi)，采用分級(jí)張拉方式。根據(jù)ANSYS分析軟件的計(jì)算情況，工程采用五級(jí)張拉，逐步達(dá)到設(shè)計(jì)要求的理論張拉值。張拉過(guò)程中通過(guò)索應(yīng)力監(jiān)控及主拱位置監(jiān)控不斷調(diào)整張拉力，在五級(jí)張拉完成后，最終屋架幾何位置應(yīng)滿足分析設(shè)計(jì)及相應(yīng)施工規(guī)范的要求。作為索張拉施工的主控項(xiàng)目，每一級(jí)張拉均應(yīng)做好記錄，最終張拉索力作為索驗(yàn)收記錄提交。（1）張拉設(shè)備安裝定位張拉工裝與拉索張拉端可靠連接，在張拉節(jié)點(diǎn)處用液壓穿芯式千斤頂牽引拉索。將拉索牽引安裝至設(shè)計(jì)位置后，安裝張拉工裝，擰緊工裝高強(qiáng)螺栓，固定下拉索。（2）預(yù)應(yīng)力拉索張拉a．在拉索牽引安裝就位、檢驗(yàn)各索長(zhǎng)無(wú)誤后，即可進(jìn)行張拉。根據(jù)張拉過(guò)程進(jìn)行模擬分析結(jié)果采用分級(jí)張拉、變形值與千斤頂拉力雙控的張拉施工工藝。張拉設(shè)備采用YCND50型液壓穿芯式千斤頂，設(shè)備投入運(yùn)行之前，由具有測(cè)量資格的計(jì)量單位進(jìn)行配套標(biāo)定，并試運(yùn)行，使設(shè)備處于良好狀態(tài)。b．根據(jù)分析軟件計(jì)算結(jié)果分五級(jí)對(duì)下拉索進(jìn)行初應(yīng)力張拉。c．用四臺(tái)YCND50型液壓穿芯式千斤頂在下拉索張拉節(jié)點(diǎn)處同步進(jìn)行4根下拉索的張拉。d．在錨碇錨座處同同時(shí)用液壓穿穿芯式千斤頂頂牽引拉索，在在牽引拉索的的過(guò)程中，采采用滑輪牽引引裝置調(diào)整下下拉索的位置置，并與錨碇碇連接，固定定拉索。拉索索牽引安裝過(guò)過(guò)程中塑料護(hù)護(hù)套若有破損損，應(yīng)用專用用設(shè)備進(jìn)行修修補(bǔ)。e．在五級(jí)張拉時(shí)對(duì)對(duì)每級(jí)張拉都都應(yīng)進(jìn)行張拉拉力控制，以以確保其滿足足設(shè)計(jì)要求。拉拉索中建立的的預(yù)應(yīng)力值，是是整個(gè)結(jié)構(gòu)受受力狀態(tài)滿足足設(shè)計(jì)及使用用要求的關(guān)鍵鍵所在，因此此張拉時(shí)一定定要認(rèn)真仔細(xì)細(xì)，在張拉過(guò)過(guò)程中隨時(shí)測(cè)測(cè)試預(yù)應(yīng)力值值，隨即對(duì)拉拉索進(jìn)行調(diào)整整。f．張拉完畢后，應(yīng)應(yīng)再次測(cè)試?yán)鞯膽?yīng)力值值及各鋼索內(nèi)內(nèi)力及控制節(jié)節(jié)點(diǎn)位移，對(duì)對(duì)鋼拱梁、桅桅桿及拉索進(jìn)進(jìn)行調(diào)整。張張拉完成后，將將各級(jí)拉索力力、最終索力力與理論值進(jìn)進(jìn)行比照，并并作為驗(yàn)收依依據(jù)。（3）張拉控制數(shù)據(jù)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本本工程結(jié)構(gòu)為為索力控制結(jié)結(jié)構(gòu)。因此，索索力值作為主主驗(yàn)收值提交交，其他測(cè)量量值包括角度度、標(biāo)高作為為輔助值控制制。按照設(shè)計(jì)計(jì)圖紙的拱梁梁頂標(biāo)高和下下拉索初始張張力是在考慮慮屋面恒荷載載情況下的數(shù)數(shù)據(jù)。在實(shí)際際張拉中，應(yīng)應(yīng)反算去掉屋屋面荷載的拱拱梁標(biāo)高理論論值和下拉索索張力理論值值，并經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)院認(rèn)可后作作為施工依據(jù)據(jù)。采用ANSYS軟件模模擬真實(shí)工況況進(jìn)行張拉控控制，得出各各級(jí)控制數(shù)據(jù)據(jù)，并作為實(shí)實(shí)際操作的施施工依據(jù)。在在預(yù)應(yīng)力和結(jié)結(jié)構(gòu)自重、檁檁條及支撐的的作用下，每每級(jí)的索力如如下詳述。a．WJ1屋架第一級(jí)：張拉索力力為32.2噸，初始應(yīng)應(yīng)變?yōu)?.004，跨中反拱拱為18mmm。桅桿頂部部水平位移為為25mm，豎豎向位移為66mm。水平平撐桿豎向位位移為45..2mm。（附附圖1）第二級(jí)：張拉索力力為42.8噸，初始應(yīng)應(yīng)變?yōu)?.006，跨中反拱拱為45.55mm。桅桿桿頂部水平位位移為42mmm，豎向位位移為8.77mm。水平平撐桿豎向位位移為68..7mm。（附附圖2）第三級(jí)：張拉索力力為53.9噸，初始應(yīng)應(yīng)變?yōu)?.008，跨中反拱拱為73mmm。桅桿頂部部水平位移為為58.7mmm，豎向位位移為11..5mm。水水平撐桿豎向向位移為922.0mm。（附附圖3）第四級(jí)：張拉索力力為65.3噸，初始應(yīng)應(yīng)變?yōu)?.010，跨中反拱拱為100mm，桅桿頂部部水平位移為為75.3mmm，豎向位移移為14.4mmm。水平撐桿桿豎向位移為為115.33mm。（附圖4）第五級(jí)：張拉索力力為80.7噸，初始應(yīng)應(yīng)變?yōu)?.01225，跨中反拱拱為133.66mm，桅桿頂部部水平位移為為96.6mmm，豎向位移移為18.2mmm，水平撐桿桿豎向位移為為145.66mm。（附圖5）b.WJ2屋架WJ2屋架的分析析與WJ1相同，數(shù)據(jù)據(jù)按WJ1采用。（4）張拉中的結(jié)構(gòu)幾幾何尺寸跟蹤蹤測(cè)量a．上桅桿傾角按設(shè)計(jì)圖紙要求，上上桅桿最終外外傾5°達(dá)到要求。在在掛索時(shí)，控控制傾角滿足足理論值，以以便于掛索工工作。張拉過(guò)過(guò)程中，由于于張拉生產(chǎn)的的結(jié)構(gòu)變形撓撓曲，上桅桿桿傾角會(huì)產(chǎn)生生一定偏移，此此時(shí)調(diào)節(jié)張拉拉力，控制東東西兩根上桅桅桿的外傾角角度保持同步步，防止懸索索兩側(cè)受力不不均。由于上上桅桿撓曲引引起的傾角測(cè)測(cè)量不定性，上上桅桿測(cè)量可可作為輔助測(cè)測(cè)量手段，配配合張拉的總總體控制。傾角測(cè)量采用電子子全站儀進(jìn)行行，由于角度度測(cè)量容易出出現(xiàn)誤差，故故采用坐標(biāo)測(cè)測(cè)量轉(zhuǎn)換。如如下頁(yè)圖，將全全站儀反射片片貼到上桅桿桿頂端板上邊邊緣中心線位位置作為測(cè)量量點(diǎn)。全站儀儀擺位時(shí)，控控制機(jī)內(nèi)坐標(biāo)標(biāo)系統(tǒng)Z軸與大地垂垂直，X軸平行于主主拱所在平面，做好好測(cè)量準(zhǔn)備工工作。測(cè)量時(shí)，將全站儀儀系統(tǒng)設(shè)置成成坐標(biāo)測(cè)量模模式。在此模模式下，系統(tǒng)統(tǒng)將反饋測(cè)量量點(diǎn)間的信息息。在上桅桿桿吊裝及張拉拉過(guò)程中，通通過(guò)反射片測(cè)測(cè)量點(diǎn)，讀取取上桅桿形成成的坐標(biāo)信息息，東西兩側(cè)側(cè)對(duì)照，并與與理論模擬值值比照，作為為調(diào)整控制的的依據(jù)。b．拱梁標(biāo)高在每一榀拱梁上，分分別設(shè)置三個(gè)個(gè)控制點(diǎn)。如如上頁(yè)圖所示，中中間控制點(diǎn)標(biāo)標(biāo)高于拱上翼翼緣板頂邊緣緣位置。另外外兩個(gè)控制點(diǎn)點(diǎn)分別在兩側(cè)側(cè)180000mm處的拱拱上翼緣板頂頂邊緣位置。通通過(guò)這三個(gè)控控制點(diǎn)，使用用電子全站儀儀進(jìn)行索張拉拉的監(jiān)控，并并作為主要驗(yàn)驗(yàn)收數(shù)據(jù)。測(cè)量前，如前所述述控制全站儀儀的擺位，做做好測(cè)量準(zhǔn)備備工作。測(cè)量量時(shí)，將全站站儀系統(tǒng)設(shè)置置成坐標(biāo)測(cè)量量模式。在此此模式下，系系統(tǒng)將反饋每每個(gè)測(cè)量點(diǎn)的的坐標(biāo)信息。在在張拉過(guò)程中中，通過(guò)三個(gè)個(gè)反射片測(cè)量量點(diǎn)，將讀取取的坐標(biāo)標(biāo)高高信息，與驗(yàn)驗(yàn)收記錄要求求的理論模擬擬標(biāo)高進(jìn)行比比照，進(jìn)行張張拉監(jiān)控，并并將最終值作作為驗(yàn)收數(shù)據(jù)據(jù)提交。鋼索施工重點(diǎn)工序序技術(shù)措施1）整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定由于本結(jié)構(gòu)特征，各各鋼結(jié)構(gòu)主節(jié)節(jié)點(diǎn)大多為鉸鉸接，鋼索安安裝前，約束束數(shù)量較少，主主懸索安裝時(shí)時(shí)整個(gè)結(jié)構(gòu)還還是一個(gè)機(jī)構(gòu)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)構(gòu)穩(wěn)定的保證證至關(guān)重要。措施：通過(guò)桅桿的的定位穩(wěn)定風(fēng)風(fēng)纜；1#、2#平衡鋼索的的安裝固定并并施加結(jié)構(gòu)穩(wěn)穩(wěn)定時(shí)所需初初應(yīng)力；采用用引導(dǎo)索牽引引主懸索，以以保持3#鋼索安裝的的平穩(wěn)性等。2）拱梁安裝起拱及及桅桿安裝角角度由于該結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)態(tài)特征，相關(guān)關(guān)鋼索的安裝裝張拉工藝及及時(shí)間，會(huì)直直接影響整個(gè)個(gè)結(jié)構(gòu)的最終終幾何定位特特征?？紤]實(shí)實(shí)際使用荷載載施加和使用用溫度環(huán)境下下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力力及幾何外形形的關(guān)鍵控制制點(diǎn)。措施：通過(guò)ANSSYS整體結(jié)構(gòu)分分析，得到各各工況的拱梁梁撓度反拱變形形值及桅桿轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角值，確定定安裝時(shí)拱梁梁起拱值及桅桅桿安裝角度度值；通過(guò)1#、2#及斜吊索內(nèi)內(nèi)力調(diào)整控制制最終拱梁標(biāo)標(biāo)高及桅桿垂垂度。3）1#、2#鋼索安安裝1、2#鋼索安裝，承擔(dān)了了主懸索安裝裝時(shí)，整體結(jié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作作用，2#鋼索初張拉拉力承擔(dān)了整整體結(jié)構(gòu)內(nèi)力力分配的作用用。措施：選擇該施工工狀態(tài)（自重重狀態(tài)下）工工況，通過(guò)空空間結(jié)構(gòu)整體體建模分析，得得到1、2#鋼索的理論論長(zhǎng)度和設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)力，該數(shù)數(shù)據(jù)指導(dǎo)1、2#鋼索安裝和和張拉。4）3#主懸索自重理論垂垂度自重作用下3#主主懸索形成的的懸鏈線—自然拋物線線線型控制，是3#主懸索初裝的關(guān)鍵。是下道工序錨夾、斜吊索安裝的保證，保證節(jié)點(diǎn)有效應(yīng)力水平的有效措施，控制結(jié)構(gòu)整體幾何外形的保障。措施：充分考慮索索體自重、垂垂度、安裝溫溫度及其他非非線性因素，通通過(guò)ANSYS進(jìn)行結(jié)構(gòu)分分析，得到3#索理論長(zhǎng)度度和垂度；安安裝時(shí)通過(guò)全全站儀及激光光測(cè)距儀，控控制鋼柱垂直直度和3#主懸索垂度度；調(diào)整1#、2#鋼索應(yīng)力水水平，控制整整體內(nèi)力和結(jié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；調(diào)調(diào)整斜吊索內(nèi)內(nèi)力控制主懸懸索最終拋物物線線型等。5）主懸索順直及安安裝錨夾若主懸索扭絞，會(huì)會(huì)直接影響鋼鋼索鋼絲應(yīng)力力后期增長(zhǎng)幅幅度；甚至可可導(dǎo)致局部鋼鋼絲斷裂，影影響結(jié)構(gòu)安全全；在主懸索索順直的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，可保證證錨架的垂直直度，保證斜斜吊索的安裝裝精度；有效效避免結(jié)構(gòu)不不利次內(nèi)力的的發(fā)生。措施：要求主懸索索制作PE涂包時(shí)，內(nèi)內(nèi)部鋼絲保證證平順，在主主懸索加工制制造時(shí)作出直直線標(biāo)志，索索頭制作時(shí)按按照標(biāo)志線進(jìn)進(jìn)行，保證鋼鋼索制作時(shí)的的索體與索頭頭的順直，安安裝時(shí)根據(jù)該該標(biāo)志線，放放鉛錘，通過(guò)過(guò)控制鉛垂線線與標(biāo)志線的的距離，保證證主懸索平順順。6）錨夾安裝由于錨夾安裝位置置垂度，直接接影響到斜吊吊索安裝的垂垂度，影響斜斜吊索下節(jié)點(diǎn)點(diǎn)受力，導(dǎo)致致與鋼拱梁的的連接處不利利次應(yīng)力產(chǎn)生生；錨夾與主主懸索的連接接固定，會(huì)影影響到斜吊索索內(nèi)力施加，導(dǎo)導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)構(gòu)的幾何外形形的準(zhǔn)確性。措施：錨夾有兩部部分組成，與與主懸索相連連接的錨固部部分和與斜吊索相相聯(lián)系的耳板板部分。錨固固部分由兩側(cè)側(cè)的高強(qiáng)螺栓栓完成兩個(gè)錨錨固夾片的連連接，他們承承擔(dān)錨夾與主主懸索的錨固固力，通過(guò)初初裝擰緊，安安裝完斜吊索索再次緊固之之高強(qiáng)螺栓設(shè)設(shè)計(jì)應(yīng)力的方方法使之與主主懸索形成有效的緊緊固力。通過(guò)過(guò)激光全站儀儀對(duì)主懸索垂垂度水平位置置及幾何坐標(biāo)標(biāo)的確定，準(zhǔn)準(zhǔn)確確定錨夾夾的空間坐標(biāo)標(biāo)，在主懸索索上做好標(biāo)記記，保證錨夾夾安裝的準(zhǔn)確確位置。通過(guò)過(guò)鉛錘垂吊的的方法，控制制耳板與鉛錘錘的相對(duì)距離離，保證耳板板的垂度。7）4-13#吊索索安裝斜吊索安裝順序以以及索體長(zhǎng)度度內(nèi)力調(diào)整，會(huì)會(huì)影響整體結(jié)結(jié)構(gòu)的幾何外外形定位，影影響節(jié)點(diǎn)次內(nèi)內(nèi)力的產(chǎn)生，對(duì)對(duì)桅桿拱梁受受力性能有相相當(dāng)?shù)挠绊?。措施：斜吊索安裝裝自外部向中中間順序?qū)ΨQ稱成對(duì)安裝，強(qiáng)強(qiáng)調(diào)安裝的對(duì)對(duì)稱協(xié)調(diào)性。張張拉時(shí)按照對(duì)對(duì)稱同步的原原則，以控制制主懸索的整整體外形幾何何尺寸，避免免對(duì)鋼拱產(chǎn)生生不利次應(yīng)力力。8）2#下拉索初應(yīng)力施加加下拉索初應(yīng)力施加加，是整個(gè)懸懸索鋼結(jié)構(gòu)合合理應(yīng)力分布布，結(jié)構(gòu)外型型控制的關(guān)鍵鍵。措施：按設(shè)計(jì)圖紙紙要求，初應(yīng)應(yīng)力施加80