大跨度張弦梁結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究

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大跨度張弦梁結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的研究_第1頁
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1、空間大跨度張弦梁結(jié)構(gòu)施工工藝的研究摘要:本文介紹了南京會(huì)議展覽中心“空間大跨度張弦梁結(jié)構(gòu)”施工工藝的研究。關(guān)鍵詞:空間,大跨度,張弦梁結(jié)構(gòu)。1、引言南京會(huì)議展覽中心的3~6號(hào)展廳為大跨度張弦梁結(jié)構(gòu)體系,局部大懸挑。每座展廳有18榀張弦梁,跨度74m,上弦為II1200×400×24(20)×35(30)組合截面,下弦為PES-7×301的預(yù)應(yīng)力鋼索。盡管單榀張弦梁為平面結(jié)構(gòu),但由于兩端支座處的標(biāo)高按照不同的等差數(shù)列上升,因此,相鄰兩榀張弦梁在空間上并不共面,屋面整體造型為馬鞍形,見下圖。3~6號(hào)

2、展廳總體效果圖完成一半后屋面結(jié)構(gòu)整體圖-18-單榀張弦梁總體及部分細(xì)部圖與以往其它張弦結(jié)構(gòu)相比較,以往工程的上弦構(gòu)件多為拱形結(jié)構(gòu),即使為平面結(jié)構(gòu)也使用桅桿吊索結(jié)構(gòu)體系,而本工程的上弦鋼梁上表面為平面,施工和張拉工藝不盡相同。盡管單榀張弦梁與地面傾斜,但設(shè)計(jì)要求張拉完成后拉索撐桿垂直于大地,且張拉產(chǎn)生的張弦梁起拱在屋面載荷施加后張弦梁表面仍為平面,所以施工難度非常高。2、工程概況南京會(huì)議展覽中心位于南京市河西中央?yún)^(qū)的中心位置,一期建設(shè)項(xiàng)目的鋼結(jié)構(gòu)工程由3~6#展廳和9#展廳、會(huì)議中心及附屬結(jié)構(gòu)、門

3、庭結(jié)構(gòu)和連廊、登錄廳組成。6#展廳5#展廳4#展廳3#展廳9#展廳會(huì)議中心-18-3~6#四個(gè)展廳的跨距和結(jié)構(gòu)形式完全一樣,沿圓弧形布置,為單層建筑:跨距(A~J列)74m,柱距9m,從1~21軸長度180m。20~11軸張弦梁為一個(gè)整體,11~2軸為一個(gè)整體,在11軸用張弦桁架過渡。屋面結(jié)構(gòu)主要為:74m大跨度張弦梁和局部大懸挑構(gòu)件組成,張弦梁和屋面梁為II組合斷面,主截面為II1200×400×24(20)×35(30),端部懸挑段截面為II600×400×24(20)×35(30),最大懸

4、挑距離37m。張弦梁的拉索為φ7×301,撐桿為φ325×8,上端與張弦梁下翼緣鉸接,下段鑄鋼球節(jié)點(diǎn)將拉索固定。懸挑段在1~11軸和2軸外,由于懸挑距離較大,在柱上設(shè)鋼管支撐。張弦梁ZXL1最重89t,張弦桁架重154t。張弦梁通過支座與鋼柱連接。鋼柱除2軸的A、J列為四管格構(gòu)柱外,其它均為雙管格構(gòu)柱,管徑基本為φ600×20,腹管φ351×12。鋼柱下段2.5m錨固在鋼筋混凝土柱內(nèi),底部標(biāo)高+9.50m,柱內(nèi)壓灌混凝土。四管格構(gòu)柱單件最重16.4t,雙管格構(gòu)柱單件最重8.8t,柱頂設(shè)置聯(lián)系梁和

5、柱間支撐。建筑造型新穎,結(jié)構(gòu)體系明了,安裝精度要求高,索力分析和拉索施工難度大。3、施工方案3.1方案的制訂由于會(huì)展中心的展廳四周為混凝土框架結(jié)構(gòu),柱距只有9m,地面承載力3t/m2,采用何種施工方案,既可以滿足鋼結(jié)構(gòu)施工,又能減小總包單位的施工配合工作,是工程的難點(diǎn)。經(jīng)過對(duì)工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和難點(diǎn)分析,我們對(duì)幾種可能的施工方案進(jìn)行了綜合比較,擬選擇施工效率高、風(fēng)險(xiǎn)性低的常規(guī)吊裝方案。主吊機(jī)選用100t履帶吊,跨內(nèi)行走,張弦梁部分分三段吊裝,懸挑段張拉后緊隨吊裝。展廳的吊機(jī)和構(gòu)件預(yù)留場(chǎng)通道設(shè)在J列的

6、2~3軸,土建施工周圍結(jié)構(gòu)時(shí)預(yù)留二、三層框架;張弦梁跨中設(shè)置兩個(gè)臨時(shí)胎架,100t履帶吊將張弦梁分三段吊裝到位,進(jìn)行高空拼裝;張弦梁成型后安裝拉索和撐桿,進(jìn)行張拉。施工過程中,吊機(jī)行走和吊裝位置鋪設(shè)鋼制路基箱,使施工荷載擴(kuò)散分布,施工中對(duì)地坪進(jìn)行保護(hù)。3.2施工思路分別組織,同時(shí)施工;流水作業(yè),合理穿插?!┕そM織分段吊裝,高空拼裝;中型吊機(jī),保護(hù)地坪。……施工方案穩(wěn)步懸挑,適時(shí)安裝;模擬計(jì)算,單榀張拉?!┕ぶ攸c(diǎn)-18-科學(xué)組織,按期竣工;安全生產(chǎn),爭創(chuàng)省優(yōu)?!┕つ繕?biāo)(1)分別組織,分

7、區(qū)施工;流水作業(yè),合理穿插在施工組織上,四座展廳分別組織,平行施工。每座展廳以11軸為界分兩區(qū)施工,區(qū)與區(qū)之間、工序與工序之間組織流水作業(yè)。懸挑結(jié)構(gòu)和連廊、登錄廳及附屬結(jié)構(gòu)合理穿插。(2)分段吊裝,高空拼裝;中型吊機(jī),保護(hù)地坪經(jīng)過方案綜合比較,展廳施工方案選用常規(guī)吊裝方案,即:主吊機(jī)為100t履帶吊,張弦梁部分分三段吊裝就位,高空拼裝成型后進(jìn)行拉索撐桿和拉索安裝。100t履帶吊為中型吊機(jī),在施工時(shí)吊機(jī)行走和吊裝位置鋪設(shè)鋼制路基箱,對(duì)施工荷載擴(kuò)散分布,施工中加強(qiáng)對(duì)地坪的保護(hù)。(3)穩(wěn)步懸挑,適時(shí)安

8、裝;模擬計(jì)算,單榀張拉本工程難度最大的是展廳的張弦梁安裝,施工重點(diǎn)為:大懸挑結(jié)構(gòu)的安裝時(shí)機(jī)、安裝方法,及拉索的索力確定和撐桿的垂直度控制。穩(wěn)步外挑:主跨張弦梁成型后,在懸挑段的合適位置設(shè)置臨時(shí)支承胎架,將懸挑段安裝就位,及時(shí)與主梁固定,并安裝斜支撐,使結(jié)構(gòu)穩(wěn)步外挑,保證其空間穩(wěn)定性。適時(shí)安裝:運(yùn)用電腦模擬計(jì)算,根據(jù)大懸挑結(jié)構(gòu)安裝對(duì)張弦梁索力的影響和相應(yīng)措施,確定懸挑結(jié)構(gòu)的安裝時(shí)機(jī)。模擬計(jì)算,單榀張拉:根據(jù)索力和位移雙控的原則,對(duì)張弦結(jié)構(gòu)的施工全過程進(jìn)行模擬計(jì)算分析,最終確定單榀張弦梁張拉的施工方

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