吉林省速滑馆屋面钢结构预应力索拱体系施工技术和特点.docVIP

吉林省速滑馆 屋面钢结构预应力索拱体系施工技术 目 录 1. 前言 1 2. 工程概况 2 3． 工程重点、难点 3 4. 屋面钢结构预应力索拱施工技术 4 4.1钢结构现场制作及安装 4 4.1.1现场施工方案综述 4 4.1.2结构安装顺序 5 4.1.3现场构件的制作 6 4.1.4现场构件的吊装 8 4.1.5支撑卸载拆除 11 4.2拉索施工 12 4.2.1拉索示意图 12 4.2.2索具、相关结构件规格重量 13 4.2.3拉索施工工艺流程 14 4.2.4拉索安装施工方法 15 4.2.5钢索张拉施工方法 20 4.2.6钢索施工重点工序技术措施 27 4.2.7本工程中遇到的施工问题及解决措施 30 5. 结束语 32 1. 前言 钢结构预应力索拱结构具有强度高、重量轻、整体性好和外形简洁流畅等特点，同时还具有施工快捷、迅速和外形美观的特点。而且预应力索拱结构还比普通钢结构节省钢材，并可以大大增加结构跨度。 在集团和公司领导的关心与指导下,我公司技术人员用自己的智慧和汗水，于2005年8月顺利完成了吉林省速滑馆屋面钢结构预应力索拱体系的施工，掌握了部分关键技术，积累了一定的实际经验，取得了丰硕成果，为丰富亚泰公司悬索施工技术作出了贡献。 这次结合工程实例，重点总结了钢结构预应力索拱结构施工中几道关键工序的施工技术，希望得到前辈和同行的指正，在此不胜感谢。 2. 工程概况 吉林省速滑馆是2007年亚冬会的重要比赛场馆，建筑面积为30203m2。速滑馆由主场馆和东西附属用房两大部分组成，主场馆居中，地上一层，屋面拱顶结构顶标高17.5m；东附属用房地下一层，地上二层，建筑高度10.05m；西附属用房地下一层，地上三层，建筑高度12.3m。速滑馆东西两侧为主立面，南北向长199.5m，东西跨度为89.5m。 本工程基础为钢筋混凝土桩基础，主体结构为框架结构，屋面为桅杆式钢结构预应力索拱体系，跨度89.5m，锚点间距128m，通过桅杆、悬索和钢拱梁组成基本构架，横向连接采用桁架式檩条及次檩条。桅杆高33米，屋面高17.5米，结构线型简练、优美。工程总用钢量约1590吨，其中钢框架约1420吨，拉索约170吨。 本工程钢结构屋面工程作为国内第一个将悬索结构用于大型建筑类结构的典范（跨度之大为全国首例），综合了钢结构、悬索结构、桥梁结构的共同特点，是使用功能与建筑美学的有机结合，悬索结构优美的曲线、钢拱轻盈的造型与滑冰运动的流畅华美相得益彰。 3． 工程重点、难点 3.1整体结构稳定：由于本结构特征，各钢结构主节点大多为铰接，钢索安装前，约束数量较少，主悬索安装时整个结构还是一个机构，整体结构稳定的保证至关重要； 3.2背拉索、下拉索安装：背拉索、下拉索钢索安装，承担了主悬索安装时，整体结构稳定的作用，下拉索初张拉力承担了整体结构内力分配的作用； 3.3悬索自重理论垂度：自重作用下悬索形成悬链线——自然抛物线线型控制，是悬索初装的关键； 3.4主悬索顺直及安装锚具：若悬索扭绞，会直接影响钢索钢丝应力后期增长幅度；甚至可导致局部钢丝断裂，影响结构安全；在悬索顺直的基础上，可保证锚架的垂直度，保证斜吊索的安装精度；有效避免结构不利次内力的发生； 3.5锚夹安装：由于锚夹安装位置垂度，直接影响到斜吊索安装垂度，影响斜吊索下节点受力，导致与钢拱梁的连接处不利次应力产生；锚夹与主悬索的连接固定，会影响到斜吊索内力施加，导致整体结构几何外形的准确性； 3.6吊索安装：吊索安装顺序以及索体长度内力调整，会影响整体结构的几何外形定位，影响节点次内力的产生，对桅杆拱梁受力性能有相当的影响； 3.7下拉索初应力施加：下拉索初应力施加，是整个悬索钢结构合理应力分布，结构外形控制的关键。 4. 屋面钢结构预应力索拱施工技术 4.1钢结构现场制作及安装 4.1.1现场施工方案综述 由工程结构本身并综合其他施工因素，确定了工程总体的吊装方案为分段吊装并集合高空散装。高空散装主要为螺栓连接，包括主檩条、次檩条、系杆、撑杆等等。还有部分为焊接结构，如屋架系梁、上桅杆的焊接等。 分段吊装则为2-3轴、4-5轴、6-7轴、8-9轴、10-11轴、12-13轴共六个吊装区域（详见下图【主拱分段拼装图】），每个区域总重量约65吨，考虑到现场起吊能力以及结构本身分段的起吊刚度，必须合理分段，找出最优分段支点，保证安全、高质量的施工作业。 主拱分段拼装图 由于铁路运输的限制，部分构件需要现场对接，包括主拱、主檩条、上桅杆、支撑、系梁等等。必须考虑现场施工情况，合理布置施工胎架位置，并提高胎架重复利用率，降低成本。另外结构需现场涂装，涂装场地应合理布置，并与构件胎架，分段胎架之间形成合理运转路线，提高生产效率。 4.1.2结构安装顺序