哈尔滨会展体育中心张弦桁架预应力拉索施工试卷.doc

哈尔滨会展体育中心张弦桁架预应力拉索施工 PAGE  — PAGE 9 — 哈尔滨会展体育中心张弦桁架预应力拉索施工 高飞 李维滨 郭正兴 施俊 （东南大学土木工程学院，南京 210096） [摘 要] 本文介绍了哈尔滨会展体育中心张弦桁架预应力拉索施工的全过程以及在该施工过程中需注意的若干问题和难点，分析了张拉过程中张拉力与变形的关系，并提出了在类似张弦桁架预应力拉索施工几点建议。 [关键词] 张弦桁架 预应力索 胎架 张拉 1、工程概况 哈尔滨国际会展体育中心工程总用地面积63万平方米，由1#国际会展体育中心（国际展览中心、万人体育馆、综合训练馆）、2#5万人体育场、3#国际会议中心（宾馆）、停车场（平台下及地面）等组成，整体建筑呈“U”型。1#工程总建筑面积约为22万平方米，由国际展览中心、综合训练馆及体育馆组成，在场地靠北位置布置，1#工程为长方型，南北长130m，东西前长510m，后长618m（见图1.1）。 图1.1 国际会展体育中心平面示意图 — 1 — 该工程为黑龙江省、哈尔滨市重点工程建设项目，建设单位为哈尔滨市国际会展体育中心有限公司，设计单位为黑龙江省建筑设计研究院，监理单位为广州珠江监理公司。该工程的钢结构制安工程内容有：展览大厅、综合训练馆及体育馆屋盖索拱及其支撑钢结构，平面尺寸510米×138米，有35榀主桁架（张弦桁架），还包括支撑、支撑张弦桁架的人字型摇摆柱、过街道支撑人字型柱桁架、支撑桁架，钢结构制安约12000吨。张弦桁架跨度为128米，两端支座分别设在A21、H列轴线上。其中，A21列支座位于14.6米标高的砼柱头上，H列支座位于-0.05米标高的砼平台上，人字形柱顶部标高为28.972米。桁架顶部最高点标高为36米。桁架间通过檩架和檩条进行连接，形成整体稳定结构。张弦桁架单重达到约175吨；人字形柱单重约28吨；次桁架单重最大约9.5吨。 钢结构张弦桁架屋盖剖面图如图1.2所示。 图1.2 张弦桁架屋盖剖面图 2、张弦桁架预应力拉索施工 哈尔滨国际会议展览中心有35榀跨度为128米的张弦桁架，单榀自重约175吨，下弦为397Φ7预应力钢索，强度为1570MPA镀锌高强钢丝，外包PE，索的两端锚具采用冷铸锚，由锚杯和锚环组成。单根拉索总重量约为17.5吨，拉索外径约为18厘米，成品拉索在生产制作过程中采取诸多防护手段，在出厂前对索体进行了三道包装防护。索体截面见图2.1 图2.1 索体截面 拉索施工的总体程序为：放索→穿索→张拉索。放索指索的展开，即将索放直置于胎架下方；穿索包括两个索头穿过鼓形节点及铸钢节点，并安装好张拉千斤顶。 2.1 放索 张弦桁架两端轴线为G轴（南）和A21轴（北），索的放线架放置在G轴外，卷扬机放置在A21轴外进行牵引（见图2.2）。 图2.2 放索示意图 定位放线和设备固定 胎架中心线沿放线架及卷扬机处，放出放线架中心点位置及卷扬机位置，放线架有支座无须固定，卷扬机利用胎架的混凝土立柱进行固定。 放线架就位和索盘吊装 用吊机将放线架吊至已放出点位。吊机将索从运输设备卸下，即堆放在放线架附近，外侧锚具朝上，索盘安装时只需用吊机将索垂直吊起安放至放线架即可。 开盘 索展开前，索体缠绕盘成环形，锚具处用钢丝绳捆住，在去除钢丝绳的瞬间，弯曲的索有个能量释放的过程，锚具可能法向打出，易危及工人安全，因此在释放前须用枕木垫住锚具。 放索 用电动卷扬机上的钢丝绳拉住钢索出头端的锚杯并收紧，开动牵引卷扬机。锚杯较重，约800公斤，因此在牵引钢索过程中应及时将锚杯安放在专用小车上，由于施工场地为碎石地面，牵引小车行走不便，须在小车轮子下铺槽钢轨道，然后进行牵引；索每米重约123kg，为防止索体在移动过程中与地面接触，损坏拉索防护层，采用移动平车法，索头放在端部小车上，将索逐渐放开，移运至胎架下，在胎架内设置滚轮，以保证索体不与地面接触，同时减少与地面的摩擦力，滚轮的间距为6m左右，每个滚轮承受约750kg，并使索基本保持直线状移运，如图2.3。 图2.3 索的移运 2.2 穿索 索牵引程序 先将离卷扬机近处的索头安装就位，再安装另一端，第一个索头就位相对较容易，在索体未进鼓形节点时用一只3t葫芦将索头位置吊起，微调至节点孔内，同时千斤顶进行牵引即可（如图2.4）。 图2.4 索体穿入铸钢节点示意 由于鼓形节点洞口离索头就位位置有5米距离，另一端索头要向内移动才能穿入。采用两只5T电动葫芦悬挂在钢拱架跨中将索尽量吊起，跨中胎架立柱有13米高，吊起后索成抛物线状，可以克服5米长度。也可用吊机直接将索吊起。在牵引时缓慢将索放下（如图2.5）。 图2.5 索体中间提起示意 索牵引设备选择