本發(fā)明涉及一種鋼桁架結(jié)構(gòu),尤其涉及一種超大跨度多階次預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)及其施工方法,屬于鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
封閉式煤棚一般采用中間無柱式大跨度空間結(jié)構(gòu),其中多階次預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)就是其中一種,采用該結(jié)構(gòu)的煤棚跨度可達(dá)200m,結(jié)構(gòu)高度可達(dá)60m以上。多階次預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在桁架下部設(shè)置雙預(yù)應(yīng)力張弦索及斜拉索,通過v型撐桿相互連接,張弦索、斜拉索與鋼桁架共同作用,形成多階次預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)體系,主桁架中部主張弦雙拉索兩側(cè)端頭生根于主桁架上,結(jié)構(gòu)兩邊斜拉索靠近支座一段生根于主桁架上,另一端固定于主張弦雙拉索節(jié)點(diǎn)上,主索在主張弦雙拉索節(jié)點(diǎn)處斷開,見圖1。兩榀主桁架間通過部分采用拉索和鋼桁架相結(jié)合的聯(lián)系桁架形成大跨度穩(wěn)定空間結(jié)構(gòu)體系,兩端山墻結(jié)構(gòu)采用空間鋼管相貫桁架結(jié)構(gòu)。由于科學(xué)合理地引入了自平衡的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件,該結(jié)構(gòu)力學(xué)高效、造型新穎美觀,同時(shí)降低鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)力峰值,調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力合理分布,增加結(jié)構(gòu)剛度。作為一種新型的預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)形式,跨度大,結(jié)構(gòu)高度高,施工難度大,綜合技術(shù)要求達(dá)到國內(nèi)一流水平。
預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在施工過程中,而索與豎向撐桿的之間的幾何關(guān)系以及兩者之間的摩擦性質(zhì)、張拉順序等必然影響預(yù)應(yīng)力損失,并最終導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力施工完成后弦支網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的索、撐桿、網(wǎng)殼構(gòu)件的實(shí)際內(nèi)力大小及分布與設(shè)計(jì)不符,這將對整個(gè)弦支結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能產(chǎn)生不利影響。此結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,而且使用效果不出色。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,提供一種結(jié)構(gòu)緊湊,快速、經(jīng)濟(jì)、有效的一種超大跨度多階次預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)及其施工方法。
本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
一種超大跨度多階次預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu),包括鋼桁架和雙索下弦節(jié)點(diǎn)緊固裝置,所述的鋼桁架兩端的底部分別設(shè)有萬向球鉸接節(jié)點(diǎn),所述的鋼桁架的下方設(shè)有若干連續(xù)分布的雙索下弦節(jié)點(diǎn)緊固裝置,所述的鋼桁架與雙索下弦節(jié)點(diǎn)緊固裝置間通過v型撐桿進(jìn)行定位,所述的鋼桁架下方的兩端分別設(shè)有多向索交叉固定節(jié)點(diǎn),所述的鋼桁架與多向索交叉固定節(jié)點(diǎn)通過多弦支撐桿進(jìn)行定位,所述的雙索下弦節(jié)點(diǎn)緊固裝置、鋼桁架和多向索交叉固定節(jié)點(diǎn)通過主張弦雙拉索定位,所述的多向索交叉固定節(jié)點(diǎn)與鋼桁架通過斜拉索定位。
作為優(yōu)選,所述的雙索下弦節(jié)點(diǎn)緊固裝置包括下蓋板,所述的下蓋板的上部設(shè)有上蓋板,所述的上蓋板與下蓋板形成二個(gè)相間隔分布的索孔,所述的主張弦雙拉索穿過索孔,所述的v型撐桿固定在上蓋板的上部。
作為優(yōu)選,所述的下蓋板是整塊或二塊,所述的上蓋板與下蓋板通過若干高強(qiáng)螺栓緊固;所述的上蓋板與下蓋板的折角分別呈磨圓倒角,磨圓倒角的半徑比板厚的1/2少4~8毫米,所述的索孔的直徑比主張弦雙拉索的直徑大1~1.5毫米,所述的上蓋板與下蓋板間的間距為6-8毫米,所述的索孔的內(nèi)壁設(shè)有毛齒,所述的毛齒的高度為1-2mm;
磨圓倒角的半徑比板厚的1/2少4~8毫米,這里的板厚是指上蓋板或下蓋板。
所述的v型撐桿與上蓋板間通過加勁板緊固。
作為優(yōu)選,所述的多向索交叉固定節(jié)點(diǎn)包括焊接球,所述的焊接球與多弦支撐桿固定,所述的焊接球中設(shè)有向外延伸的多弦支撐桿,所述的焊接球的左側(cè)端與右側(cè)端分別設(shè)有若干呈錯(cuò)位分布的拉索耳板組件,二個(gè)拉索耳板組件呈匹配對應(yīng)式分布。
作為優(yōu)選,所述的拉索耳板組件包括拉索耳板,所述的拉索耳板與焊接球相固定,所述的拉索耳板的外端部設(shè)有銷軸墊板,所述的銷軸墊板中設(shè)有拉索孔,所述的拉索耳板呈扇形狀,所述的主張弦雙拉索穿過拉索孔。
作為優(yōu)選,所述的焊接球的左側(cè)端設(shè)有三個(gè)拉索耳板組件,焊接球的右側(cè)端設(shè)有二個(gè)拉索耳板組件,所述的拉索耳板與焊接球間通過外加勁板固定,所述的外加勁板與拉索耳板呈垂直分布,所述的焊接球中設(shè)有與拉索耳板相固定的內(nèi)加勁板。
作為優(yōu)選,所述的萬向球鉸接節(jié)點(diǎn)包括凹型構(gòu)件和凸型構(gòu)件,所述的凸型構(gòu)件與鋼桁架固定,所述的凸型構(gòu)件的上部呈球頭狀,所述的凸型構(gòu)件沿凹型構(gòu)件進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述的凸型構(gòu)件通過扣蓋與凹型構(gòu)件固定,所述的凸型構(gòu)件的上部與凹型構(gòu)件間設(shè)有聚四氯乙烯層。
作為優(yōu)選,所述的凹型構(gòu)件半嵌入至扣蓋中,所述的扣蓋與凹型構(gòu)件通過螺栓固定,所述的凸型構(gòu)件的球頭部分沿凹型構(gòu)件和扣蓋轉(zhuǎn)動(dòng)。
一種超大跨度多階次預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)的施工方法,按以下步驟進(jìn)行:
(一)、超大跨度多階次預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)分區(qū)提升,分區(qū)吊裝施工方法:
a、根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)劃分施工區(qū)域:
根據(jù)主索設(shè)置位置外擴(kuò)一個(gè)網(wǎng)格對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工分區(qū)劃分,對中間跨主預(yù)應(yīng)力索部分的桁架采取大面積網(wǎng)格結(jié)構(gòu)提升施工,對邊跨桁架采取吊裝提升施工工藝,待提升分區(qū)及吊裝分區(qū)桁架完成后,后補(bǔ)兩個(gè)提升分區(qū)間的桁架;
b、超大跨度多階次預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)索體安裝;
提升區(qū)桁架分塊在拼裝胎架上地面拼裝完成后,安裝帶有萬向球鉸接點(diǎn)v型撐桿,安裝主索固定端v型撐桿,對應(yīng)把萬向球鉸接點(diǎn)向上嵌入扣蓋內(nèi)的下凹半球構(gòu)件內(nèi),高強(qiáng)螺栓自下往上穿入螺栓不通孔內(nèi),擰緊高強(qiáng)螺栓,該v型撐桿的上節(jié)點(diǎn)安裝完成;
安裝主索固定端間中間v型撐通過銷軸節(jié)點(diǎn)內(nèi)傳入螺栓擰緊即可,然后安裝主桁架的預(yù)應(yīng)力主雙拉索,主索安裝順序:拉索在主桁架下方展開以后,在主桁架上每個(gè)撐桿的位置設(shè)置一個(gè)倒鏈,利用卷揚(yáng)機(jī)和倒鏈進(jìn)行安裝,通過倒鏈和吊裝帶同時(shí)提升索頭和索體,待索體高度和節(jié)點(diǎn)高度等高時(shí)安裝索頭和索夾;每根拉索先安裝固定端再安裝調(diào)節(jié)端:借助導(dǎo)鏈牽引索頭,安裝主張拉索的兩端的多向索交叉節(jié)點(diǎn)固定索端,擰緊高強(qiáng)螺栓;然后根據(jù)拉索上的標(biāo)記點(diǎn),將拉索和固定裝置相連,緊固所有的高強(qiáng)螺栓;最后按照同樣的方法安裝主拉索的邊索的調(diào)節(jié)端交叉節(jié)點(diǎn)索頭,完成整榀桁架的主拉索的安裝;
c、超大跨度多階次預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)分區(qū)提升:
提升區(qū)主桁架張弦鋼索進(jìn)行預(yù)緊,主桁架地面胎架上預(yù)緊時(shí)桁架外擴(kuò)變形控制要求:在2mm范圍內(nèi),逐步至設(shè)計(jì)初拉力的20%,完成后復(fù)測其桁架的尺寸和變形值,并通過midas有限元分析計(jì)算,在初步預(yù)應(yīng)力及主桁架提升點(diǎn)的共同作用,提升過程達(dá)到設(shè)計(jì)要求(外擴(kuò)變形<6mm)的控制范圍內(nèi);
該提升單元提升利用邊榀已經(jīng)拼裝到位的邊榀桁架進(jìn)行提升,提升單元逐級加載提升至約離地面150mm后,暫停提升;并在靜置12小時(shí)過程中,將拼裝支撐架垂直于主桁架方向穩(wěn)定聯(lián)系桁架拆除,保留平行于主桁架方向的穩(wěn)定連接桁架,確保提升順暢安全;
之后繼續(xù)提升桁架單元,直至到達(dá)設(shè)計(jì)位置,然后與邊榀桁架焊接,形成整體,卸載提升設(shè)備;完成提升桁架單元1區(qū)安裝,利用同樣方法,完成提升分區(qū)單元2區(qū)安裝;
(二)、多階次預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)分區(qū)分批預(yù)應(yīng)力張拉方法:
各區(qū)結(jié)構(gòu)拼裝完畢且焊接檢驗(yàn)合格以后,對張弦主索、斜拉索和聯(lián)系索張拉至設(shè)計(jì)初拉力;
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,與斜拉索相對應(yīng)的張弦腹桿需在張弦主索張拉完成后再安裝,張弦主索和斜拉索分區(qū)進(jìn)行張拉,首先張拉張弦主索,再張拉斜拉索;張弦主索在桁架兩端均設(shè)置調(diào)節(jié)端,采用兩端張拉的方式,雙端張拉;張弦斜拉索采用調(diào)節(jié)端單端張拉的方式,單端張拉;
最后進(jìn)行分區(qū)單向張拉次桁架水平拉索至設(shè)計(jì)內(nèi)力,所有張拉均一級張拉到位;
在施工過程中,為保證更高的施工質(zhì)量,特此對結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工監(jiān)測;在整個(gè)施工過程中,監(jiān)測以拉索索力控制為主,結(jié)構(gòu)位移控制為輔;其中,位移監(jiān)控預(yù)警值為理論變形的±10%且超過±10mm;撐桿垂直度允許偏差為撐桿長度的1/150,且不大于50mm;索力監(jiān)控預(yù)警值為理論值的±5%;
在張拉過程中將測量數(shù)據(jù)與計(jì)算的理論值進(jìn)行比較,如果出現(xiàn)較大異常應(yīng)停止張拉,待找到原因并確定解決方案后再繼續(xù)張拉。
雙索下弦節(jié)點(diǎn)緊固裝置:v型撐桿連接結(jié)構(gòu)是焊接有v型撐桿加肋板的固定裝置上蓋板,該蓋板根據(jù)受力要求開設(shè)上下貫通螺栓孔群,并于板面下面在索體放置位置根據(jù)索徑開設(shè)兩個(gè)下凹半圓索道;固定索機(jī)構(gòu)由高強(qiáng)螺栓群及兩塊固定裝置下蓋板組成,該兩塊固定裝置下蓋板分別開設(shè)與固定裝置上蓋板對應(yīng)的貫通螺栓孔群,并在板面上面索體位置開設(shè)上凹型半圓索道。為了節(jié)點(diǎn)美觀,此處上下固定裝置蓋板外露棱邊需做倒角磨圓,磨圓半徑比板厚的1/2少4~8毫米。此處上、下半圓凹槽構(gòu)成穿索孔道,該孔道直接比索體直徑稍大1~1.5毫米。為了更加達(dá)到緊固預(yù)應(yīng)力索體的要求,組成孔道的兩個(gè)上下蓋板索道開設(shè)半圓需上下平推3~4毫米。因此當(dāng)索體嵌入索道經(jīng)高強(qiáng)螺栓緊固后,上下蓋板間距約6~8毫米,從而達(dá)到緊固索體的作用。同時(shí)索道面需用電焊拉毛處理,毛齒高度1~2mm,當(dāng)索穿入固定裝置上蓋板孔道時(shí),通過從上端穿高強(qiáng)螺栓入上下蓋板后,擰緊高強(qiáng)螺栓,達(dá)到下弦預(yù)應(yīng)力拉索緊固并和撐桿有效連接的目的。
多向索交叉固定節(jié)點(diǎn):用于連接斷開主索,并作為次索與主索的連接節(jié)點(diǎn),其包括焊接球、拉索耳板、耳板加勁板、銷軸墊板。
1)、選擇合適的尺寸制作焊接球,根據(jù)不同球徑在拉索耳板對應(yīng)位置設(shè)置不同數(shù)量內(nèi)加勁板以保證球的整體剛度。
2)、根據(jù)拉索的數(shù)量和方位,加工定位耳板,將耳板按照對應(yīng)拉索方向焊接于球表面。采用剖口全熔透一級焊縫。
3)、在耳板兩側(cè)垂直球面設(shè)置加勁板,增加節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度和側(cè)向穩(wěn)定性。
萬向球鉸接節(jié)點(diǎn):所述凸型構(gòu)件主體結(jié)構(gòu)安裝前定位焊接于撐桿上;凹型構(gòu)件內(nèi)設(shè)置四氟乙烯;凸型構(gòu)件再安裝在凹型構(gòu)件內(nèi)部??凵w通過高強(qiáng)螺栓及螺栓墊片安裝在凹型構(gòu)件上,安裝到位之后擰緊。
將v形撐桿與主體結(jié)構(gòu)通過可萬向轉(zhuǎn)動(dòng)鋼節(jié)點(diǎn)連接一起,起到不傳遞扭矩力作用;構(gòu)造簡單,萬向球鉸接點(diǎn)可成批加工,與撐桿焊接后即可連接到主結(jié)構(gòu)上,實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場裝配式,安裝進(jìn)度快,經(jīng)濟(jì)效益高。保證合理傳遞軸向力同時(shí)實(shí)現(xiàn)豎向扭力,滿足v型撐桿與主體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)連接。
發(fā)明的效果和優(yōu)點(diǎn):
1、施工精度高。本發(fā)明專利由于采用了多階次預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)雙索下弦節(jié)點(diǎn)緊固裝置,可以更加簡單、準(zhǔn)確、有效的進(jìn)行下弦節(jié)點(diǎn)緊固,使在索受力后該緊固裝置仍能加緊連續(xù)索,不移位,并能防止拉索的偏心,減少張拉力的損失,不會(huì)對拉索產(chǎn)生影響、而且美觀、其承載力高,能有效防止在下弦拉索張拉時(shí)對緊固件的局部破壞,防止緊固件受力屈曲。因此保證了拉索,豎向撐桿等的預(yù)應(yīng)力精度。
2、主張弦雙拉索固定端采用了主張拉多向索交叉固定節(jié)點(diǎn),該節(jié)點(diǎn)為主索斷開節(jié)點(diǎn),滿足了主索、斜拉索力的分配要求,且承載力高,現(xiàn)場裝配化施工;主張弦雙拉索固定端對應(yīng)位置v型撐桿與桁架連接節(jié)點(diǎn)采用萬向球鉸接節(jié)點(diǎn),滿足三向轉(zhuǎn)動(dòng),滿足張拉施工要求。
3、大跨度多階次預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)采用分區(qū)提升與分區(qū)吊裝施工的方法施工,施工效率高;分區(qū)分批次張拉方法施工速度快,方法簡單易行,成效明顯。4、施工成本低。采用的預(yù)應(yīng)力施工方法所用的設(shè)備簡單而施工精度高,可避免反復(fù)調(diào)整索力的時(shí)間、人力物力等資源,且采取分區(qū)分批次張拉,避免同時(shí)使用大量的張拉設(shè)備和人力,因此施工成本大幅度降低。
本發(fā)明提供一種超大跨度多階次預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)及其施工方法,結(jié)構(gòu)緊湊,施工方法科學(xué)合理。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明中雙索下弦節(jié)點(diǎn)緊固裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明中雙索下弦節(jié)點(diǎn)緊固裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明中多向索交叉固定節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是圖4中的a-a剖視結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本發(fā)明中萬向球鉸接節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是本發(fā)明中主張弦雙拉索雙向張拉方向的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8是本發(fā)明中斜拉索單向張拉方向的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9是本發(fā)明中施工區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10是本發(fā)明中提升1區(qū)主張弦雙拉索雙向張拉順序的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11是本發(fā)明中提升1區(qū)斜拉索單向張拉順序的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12是本發(fā)明中提升2區(qū)主張弦雙拉索雙向張拉順序的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13是本發(fā)明中提升2區(qū)斜拉索單向張拉順序的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例,并結(jié)合附圖,對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
實(shí)施例1:如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9圖10、圖11、圖12和圖13所示,一種超大跨度多階次預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu),包括鋼桁架1和雙索下弦節(jié)點(diǎn)緊固裝置2,所述的鋼桁架1兩端的底部分別設(shè)有萬向球鉸接節(jié)點(diǎn)3,所述的鋼桁架1的下方設(shè)有若干連續(xù)分布的雙索下弦節(jié)點(diǎn)緊固裝置2,所述的鋼桁架1與雙索下弦節(jié)點(diǎn)緊固裝置2間通過v型撐桿4進(jìn)行定位,所述的鋼桁架1下方的兩端分別設(shè)有多向索交叉固定節(jié)點(diǎn)5,所述的鋼桁架1與多向索交叉固定節(jié)點(diǎn)5通過多弦支撐桿6進(jìn)行定位,所述的雙索下弦節(jié)點(diǎn)緊固裝置2、鋼桁架1和多向索交叉固定節(jié)點(diǎn)5通過主張弦雙拉索7定位,所述的多向索交叉固定節(jié)點(diǎn)5與鋼桁架1通過斜拉索8定位。
所述的雙索下弦節(jié)點(diǎn)緊固裝置2包括下蓋板9,所述的下蓋板9的上部設(shè)有上蓋板10,所述的上蓋板10與下蓋板9形成二個(gè)相間隔分布的索孔11,所述的主張弦雙拉索7穿過索孔11,所述的v型撐桿4固定在上蓋板10的上部。
所述的下蓋板9是整塊或二塊,所述的上蓋板10與下蓋板9通過若干高強(qiáng)螺栓緊固;所述的上蓋板10與下蓋板9的折角分別呈磨圓倒角,磨圓倒角的半徑比板厚的1/2少4~8毫米,所述的索孔11的直徑比主張弦雙拉索7的直徑大1~1.5毫米,所述的上蓋板10與下蓋板9間的間距為6-8毫米,所述的索孔11的內(nèi)壁設(shè)有毛齒,所述的毛齒的高度為1-2mm;
所述的v型撐桿4與上蓋板10間通過加勁板12緊固。
所述的多向索交叉固定節(jié)點(diǎn)5包括焊接球13,所述的焊接球13與多弦支撐桿6固定,所述的焊接球13中設(shè)有向外延伸的多弦支撐桿6,所述的焊接球13的左側(cè)端與右側(cè)端分別設(shè)有若干呈錯(cuò)位分布的拉索耳板組件,二個(gè)拉索耳板組件呈匹配對應(yīng)式分布。
所述的拉索耳板組件包括拉索耳板15,所述的拉索耳板15與焊接球13相固定,所述的拉索耳板15的外端部設(shè)有銷軸墊板16,所述的銷軸墊板16中設(shè)有拉索孔17,所述的拉索耳板15呈扇形狀,所述的主張弦雙拉索7穿過拉索孔17。
所述的焊接球13的左側(cè)端設(shè)有三個(gè)拉索耳板組件,焊接球13的右側(cè)端設(shè)有二個(gè)拉索耳板組件,所述的拉索耳板15與焊接球13間通過外加勁板18固定,所述的外加勁板18與拉索耳板15呈垂直分布,所述的焊接球13中設(shè)有與拉索耳板15相固定的內(nèi)加勁板19。
所述的萬向球鉸接節(jié)點(diǎn)3包括凹型構(gòu)件20和凸型構(gòu)件21,所述的凸型構(gòu)件21與鋼桁架1固定,所述的凸型構(gòu)件21的上部呈球頭狀,所述的凸型構(gòu)件21沿凹型構(gòu)件20進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)連接,所述的凸型構(gòu)件21通過扣蓋22與凹型構(gòu)件20固定,所述的凸型構(gòu)件21的上部與凹型構(gòu)件20間設(shè)有聚四氯乙烯層23。
所述的凹型構(gòu)件20半嵌入至扣蓋22中,所述的扣蓋22與凹型構(gòu)件20通過螺栓固定,所述的凸型構(gòu)件21的球頭部分沿凹型構(gòu)件20和扣蓋22轉(zhuǎn)動(dòng)。
一種超大跨度多階次預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)的施工方法,按以下步驟進(jìn)行:
(一)、超大跨度多階次預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)分區(qū)提升,分區(qū)吊裝施工方法:
a、根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)劃分施工區(qū)域:
根據(jù)主索設(shè)置位置外擴(kuò)一個(gè)網(wǎng)格對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工分區(qū)劃分,對中間跨主預(yù)應(yīng)力索部分的桁架采取大面積網(wǎng)格結(jié)構(gòu)提升施工,對邊跨桁架采取吊裝提升施工工藝,待提升分區(qū)及吊裝分區(qū)桁架完成后,后補(bǔ)兩個(gè)提升分區(qū)間的桁架;
b、超大跨度多階次預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)索體安裝;
提升區(qū)桁架分塊在拼裝胎架上地面拼裝完成后,安裝帶有萬向球鉸接點(diǎn)v型撐桿,安裝主索固定端v型撐桿,對應(yīng)把萬向球鉸接點(diǎn)向上嵌入扣蓋內(nèi)的下凹半球構(gòu)件內(nèi),高強(qiáng)螺栓自下往上穿入螺栓不通孔內(nèi),擰緊高強(qiáng)螺栓,該v型撐桿的上節(jié)點(diǎn)安裝完成;
安裝主索固定端間中間v型撐通過銷軸節(jié)點(diǎn)內(nèi)傳入螺栓擰緊即可,然后安裝主桁架的預(yù)應(yīng)力主雙拉索,主索安裝順序:拉索在主桁架下方展開以后,在主桁架上每個(gè)撐桿的位置設(shè)置一個(gè)倒鏈,利用卷揚(yáng)機(jī)和倒鏈進(jìn)行安裝,通過倒鏈和吊裝帶同時(shí)提升索頭和索體,待索體高度和節(jié)點(diǎn)高度等高時(shí)安裝索頭和索夾;每根拉索先安裝固定端再安裝調(diào)節(jié)端:借助導(dǎo)鏈牽引索頭,安裝主張拉索的兩端的多向索交叉節(jié)點(diǎn)固定索端,擰緊高強(qiáng)螺栓;然后根據(jù)拉索上的標(biāo)記點(diǎn),將拉索和固定裝置相連,緊固所有的高強(qiáng)螺栓;最后按照同樣的方法安裝主拉索的邊索的調(diào)節(jié)端交叉節(jié)點(diǎn)索頭,完成整榀桁架的主拉索的安裝;
c、超大跨度多階次預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)分區(qū)提升:
提升區(qū)主桁架張弦鋼索進(jìn)行預(yù)緊,主桁架地面胎架上預(yù)緊時(shí)桁架外擴(kuò)變形控制要求:在2mm范圍內(nèi),逐步至設(shè)計(jì)初拉力的20%,完成后復(fù)測其桁架的尺寸和變形值,并通過midas有限元分析計(jì)算,在初步預(yù)應(yīng)力及主桁架提升點(diǎn)的共同作用,提升過程達(dá)到設(shè)計(jì)要求(外擴(kuò)變形<6mm)的控制范圍內(nèi);
該提升單元提升利用邊榀已經(jīng)拼裝到位的邊榀桁架進(jìn)行提升,提升單元逐級加載提升至約離地面150mm后,暫停提升;并在靜置12小時(shí)過程中,將拼裝支撐架垂直于主桁架方向穩(wěn)定聯(lián)系桁架拆除,保留平行于主桁架方向的穩(wěn)定連接桁架,確保提升順暢安全;
之后繼續(xù)提升桁架單元,直至到達(dá)設(shè)計(jì)位置,然后與邊榀桁架焊接,形成整體,卸載提升設(shè)備;完成提升桁架單元1區(qū)安裝,利用同樣方法,完成提升分區(qū)單元2區(qū)安裝;
(二)、多階次預(yù)應(yīng)力鋼桁架結(jié)構(gòu)分區(qū)分批預(yù)應(yīng)力張拉方法:
各區(qū)結(jié)構(gòu)拼裝完畢且焊接檢驗(yàn)合格以后,對張弦主索、斜拉索和聯(lián)系索張拉至設(shè)計(jì)初拉力;
根據(jù)設(shè)計(jì)要求,與斜拉索相對應(yīng)的張弦腹桿需在張弦主索張拉完成后再安裝,張弦主索和斜拉索分區(qū)進(jìn)行張拉,首先張拉張弦主索,再張拉斜拉索;張弦主索在桁架兩端均設(shè)置調(diào)節(jié)端,采用兩端張拉的方式,雙端張拉;張弦斜拉索采用調(diào)節(jié)端單端張拉的方式,單端張拉;
最后進(jìn)行分區(qū)單向張拉次桁架水平拉索至設(shè)計(jì)內(nèi)力,所有張拉均一級張拉到位;
在施工過程中,為保證更高的施工質(zhì)量,特此對結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工監(jiān)測;在整個(gè)施工過程中,監(jiān)測以拉索索力控制為主,結(jié)構(gòu)位移控制為輔;其中,位移監(jiān)控預(yù)警值為理論變形的±10%且超過±10mm;撐桿垂直度允許偏差為撐桿長度的1/150,且不大于50mm;索力監(jiān)控預(yù)警值為理論值的±5%;
在張拉過程中將測量數(shù)據(jù)與計(jì)算的理論值進(jìn)行比較,如果出現(xiàn)較大異常應(yīng)停止張拉,待找到原因并確定解決方案后再繼續(xù)張拉。