劉長麗

(四川省晟茂建設(shè)有限公司，四川成都 610000)

輪輻式張拉梁屋蓋同步分級張拉整體提升技術(shù)

劉長麗

(四川省晟茂建設(shè)有限公司，四川成都 610000)

目前我國許多大跨度鋼屋面張弦粱結(jié)構(gòu)施工中，存在張拉設(shè)備投入大、高空穿索作業(yè)多、張拉費用大、施工難度大、安全保障差等問題。張弦梁分批分階段循環(huán)張拉完成穿索施工的新技術(shù)，在確保不同組張弦梁進行拉索張拉施工時對相鄰組張弦梁的影響最小的前提下，最大限度地降低了施工周期，減少張拉設(shè)備投入，降低造價，施工周期短，施工質(zhì)量控制較好，應(yīng)用前景較廣。

張拉梁屋蓋; 同步; 分級; 張拉; 施工技術(shù)

1 項目概況

成都電子科技大學(xué)清水河校區(qū)體育館工程坐落于成都市高新西區(qū)，工程南側(cè)緊鄰IT大道，工程北側(cè)為學(xué)校主樓，東側(cè)為成都市繞城高速公路。體育館為甲級體育館，可進行全國性和單項國際性體育比賽。該館集體育項目比賽、練習(xí)和群眾體育鍛煉、師生集會等功能為一體。總建筑面積23 852 ，建筑高度為26.090 m，室內(nèi)外高差0.45 m。單層，局部4層。結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為50 a。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，輪輻式張弦梁結(jié)構(gòu)屋面，抗震設(shè)防烈度7度。比賽館總座席數(shù)為7 439個，其中固定席5 468個，活動席1 954個，殘疾人席17個。

2 主要施工技術(shù)

2.1 施工工藝及流程

施工準備→中心環(huán)內(nèi)圈臨時支架設(shè)置→中心環(huán)外圈臨時支架設(shè)置→腳手架搭設(shè)至中心環(huán)底部位置→中心環(huán)內(nèi)圈開始施工→中心環(huán)內(nèi)圈施工完成→腳手架拆除，內(nèi)環(huán)張內(nèi)環(huán)張弦梁開始安裝→內(nèi)圈第二榀張弦梁安裝→內(nèi)環(huán)第一榀、第二榀張弦梁間次梁安裝→外圈抗風(fēng)柱開始安裝→內(nèi)圈張弦梁安裝，外圈抗風(fēng)柱同步施工→內(nèi)外圈鋼結(jié)構(gòu)安裝同步進行→重復(fù)以上安裝過程，直至整個鋼結(jié)構(gòu)安裝完成→臨時支撐拆除，整個鋼結(jié)構(gòu)主體安裝完成。

2.2 特點

屋蓋為輪輻式張弦梁結(jié)構(gòu)，下弦為預(yù)應(yīng)力拉索，上下弦通過豎向撐桿支撐組成張弦梁結(jié)構(gòu)，屋蓋徑向共布置30榀張弦箱型梁，屋蓋中央設(shè)剛性環(huán)連接各張弦梁，作為30榀張弦梁端部拉索的節(jié)點，中央剛性環(huán)作為張弦梁的拉索和弦桿的最主要的節(jié)點，上圓直徑為16 m，下圓直徑為7.0 m，高度為9.5 m，主要桿件截面為箱形和H形。屋蓋跨度為100 m，中央矢高位9.5 m，張弦梁上弦為箱型截面，下弦為預(yù)應(yīng)力拉索。

本技術(shù)將30榀張弦梁分成三組，每組10榀。施工過程中，先對拉索張拉一組至第一階段完成。第一階段以張弦梁脫離胎架的臨界點為完成標志，經(jīng)計算，該臨界點約為初始張拉力的72 %左右。隨后對第二和第三組進行第一階段拉索張拉施工。第二階段張拉先對一組進行初始張拉力72%～90%的拉索張拉，再輪換至第二組進行同樣的施工操作。直至三組全部張拉至90%的初始張拉力。最后再進行一次循環(huán)施工，拉索張拉至初始張拉力的105%(超張拉5%)，施工完成。

在確保不同組張弦梁進行拉索張拉施工時對相鄰組張弦梁的影響最小的前提下，最大限度的降低了施工周期。共需投入10臺千斤頂施工，較施工周期短，施工質(zhì)量控制較好。

3 原理

3.1 中心剛性環(huán)對張弦梁整體受力施工原理

中心剛性環(huán)將所有張弦梁的下弦拉索分成兩段，原由拉索承擔的拉力轉(zhuǎn)由剛性環(huán)下部環(huán)梁承受，因此對拉索與中心環(huán)的連接以及中心環(huán)本身的安裝質(zhì)量提出了較高的要求。拉索為圓弧性，且在中央剛性環(huán)出斷開，設(shè)計要求拉索張拉要保證各索段索力均勻。顯然，與一般張弦梁不同的是，同一榀張弦梁拉索的索力易出現(xiàn)索力不均勻的可能性。因此，本工程采用30榀張弦梁同步分級張拉的施工工法，并且每一級張拉階段都要以索力值為控制指標(最后一級同時考慮索力值和監(jiān)測點位移值為控制指標)。

3.2 內(nèi)環(huán)張弦梁整體吊裝施工原理

內(nèi)環(huán)張弦梁整體吊裝的施工方法，其中下弦拉鎖及吊掛柱在內(nèi)環(huán)張弦梁剛剛脫離地面時穿好，用手拉葫蘆進行調(diào)整、固定，張弦梁安裝到位后，下弦拉索安裝僅在兩端頭進行精確調(diào)整即可。

3.3 張弦梁分批分階段張拉施工原理

張弦梁張拉控制的原則，一般分為力和形兩部分，其中力主要為索力，形主要為梁的矢高和跨度等。拉索一次張拉時分為兩個階段共5級：0→25 %→50 %→72 %為第一階 段，72%→90%→105%(超張拉5%)為第二階段。其中0→25%→50%→72%→90%以控制索力為主，而90%→105%(超張拉5%)則根據(jù)結(jié)構(gòu)變形情況對索力進行調(diào)整，以控制變形為主。

4 結(jié)論

本技術(shù)對大跨度鋼屋蓋張弦梁分批分階段循環(huán)張拉施工工藝進行了系統(tǒng)的規(guī)范與總結(jié)，大跨度鋼屋蓋張弦梁分批分階段循環(huán)張拉施工技術(shù)解決了拉索同步一次分級張拉中張拉設(shè)備及千斤頂?shù)耐度霐?shù)量大、費用高等問題。在電子科大清水河校區(qū)體育館項目施工過程中，通過本技術(shù)的應(yīng)用，共節(jié)約費用約80萬元，節(jié)約工期約20 d，其中就拉索分批分階段張拉工藝與拉索同步一次張拉工藝向比較，就節(jié)約設(shè)備投入20臺，且滿足工程質(zhì)量、進度、安全要求，經(jīng)濟效益與社會效益顯著。同時，本技術(shù)采用的關(guān)鍵技術(shù)可操作性強，在同類工程技術(shù)中有一定的領(lǐng)先地位,適用于建筑高度30 m、直徑100 m以下的大跨度張弦粱結(jié)構(gòu)施工，均可采用該工法。其他類似工程也可參照使用。

劉長麗(1978～),女，本科，工程師，從事建筑工程施工工作。

TU757.1

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[定稿日期]2015-03-12