大跨度张弦梁安装方法技术

本发明专利技术公开了大跨度张弦梁安装方法，包括屋面钢构主体，所述屋面钢构主体为张弦梁结构，包括钢梁、拉索，该工法包括以下步骤：张弦梁预拼装、张弦梁吊装、张弦梁焊接、张拉前准备、张拉索力控制、预应力张拉、张拉过程、结构变形控制。本发明专利技术张弦梁结构形式稳定，施工较为简单，运用计算机软件进行模拟分析，来确定合理的施工顺序，控制张拉过程中索力的衰减程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固定建筑物领域，具体涉及大跨度张弦梁安装方法。
技术介绍
预应力张弦梁结构是一种上弦为刚性构件，下弦为柔性拉索，中间连以撑杆形成的组合结构体系。其结构组成是一种新型自平衡体系，是一种大跨度预应力空间结构体系。张弦梁结构体系简单、受力明确、结构形式多样、充分发挥了刚柔两种材料的优势，并且制造、运输、施工简捷方便，因此具有良好的应用前景。预应力张弦梁结构形式稳定，施工较为简单，相比非预应力大跨度结构自重较轻，更加节约原材料、减少工程造价。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种适用于大型场馆内部、场地受限制的大跨度张弦梁安装方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：大跨度张弦梁安装方法，包括屋面钢构主体，所述屋面钢构主体为张弦梁结构，包括钢梁、拉索，该工法包括以下步骤：步骤一，张弦梁预拼装张弦梁预拼装包括工厂预拼装和施工现场预拼装，所述工厂预拼装包括结构找形、控制零部件加工和组装精度，所述施工现场预拼装包括工厂内地膜1:1放样预拼装、施工现场胎架预拼装；步骤二，张弦梁吊装将钢梁水平吊至安装部位，两端通过控制缆绳旋转对准安装轴线，，钢梁吊到位时，所述钢梁两端临时安装螺栓并拧紧，再缓慢脱钩；步骤三，张弦梁焊接张弦梁焊接部位为箱型梁，在所述箱型梁外面同时用立向上焊接位置对称焊接箱型梁两腹板，然后在两侧同时对焊接箱型梁下翼缘的拼接焊缝，再逐条焊接箱型梁上翼缘的两条拼接焊缝，最后同时焊接预留未焊的腹板与翼缘板之间的纵向俯角焊缝和仰角焊缝；步骤四，张拉前准备包括拉索安装前的准备、拉索安装；步骤五，张拉索力控制运用计算机软件进行模拟分析，确定“恒载初始态”数据、“恒载初始态”索力分析数据、“张拉成型态”索力分析数据，并以上述三种数据进行现场施工张拉索力监测；步骤六，预应力张拉进行拉索的张拉；步骤七，张拉过程在每一根拉索张拉结束索力达到控制索力时都进行频率仪复核，并进行跟踪记录；步骤八、结构变形控制控制钢梁竖向位移量和华东支座的水平位移量，每根拉索张拉到位后利用全站仪进行位移量检测，待全部拉索张拉结束24小时候进行张拉成型态位移复测。上述技术方案中，在施工现场设置临时支撑，临时支撑的点位布置的合理性结合钢梁分段点的位置充分考虑拉索安装的便利和大型吊车的回转半径，拉索安装需要从两组架体中间穿过。临时支撑采用成品贝雷架，减少了现场临时支撑的材料用量。运用软件对临时支撑进行承载力模拟计算，分析临时支撑结构的变形、承载力情况。优选的技术方案，步骤二中所述钢梁在吊装过程中吊索角度大于等于45°。优选的技术方案，步骤四中的拉索安装前的准备包括拉索目测检查、与拉索连接的节点检查、对索头调节装置等部位涂适量黄油润滑。优选的技术方案，步骤四中的拉索安装包括在拉索表面标记索夹位置、拉索运输至工地现场、开盘放索、安装撑杆和索夹、测定撑杆下节点安装偏差、按照拉索表面的标记安装拉索、预紧。优选的技术方案，步骤五中的张拉过程将索力分为四级，由25%、50%、75%、100%逐步张拉。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：1.本专利技术的拉索端部设置有叉耳式热铸锚双千斤顶来度张弦梁进行张拉，保证张拉过程中，良好的张弦梁整体的传力效果；2.本专利技术采用Midas Gen软件对张弦梁结构进行施工全过程数值模拟仿真计算，分析了结构内里和位移的变化，来确定合理的施工顺序，控制张拉过程中索力的衰减程度；3.本专利技术通过临时支撑分段吊装钢梁，来消除场地内部吊装空间不足的情况。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述：实施例一：大跨度张弦梁安装方法，包括屋面钢构主体，所述屋面钢构主体为张弦梁结构，包括钢梁、拉索，该工法包括以下步骤：步骤一，张弦梁预拼装在施工现场设置临时支撑，临时支撑的点位布置的合理性结合钢梁分段点的位置充分考虑拉索安装的便利和大型吊车的回转半径，拉索安装需要从两组架体中间穿过。临时支撑采用成品贝雷架，减少了现场临时支撑的材料用量。运用软件对临时支撑进行承载力模拟计算，分析临时支撑结构的变形、承载力情况。张弦梁预拼装包括工厂预拼装和施工现场预拼装，所述工厂预拼装包括结构找形、控制零部件加工和组装精度，所述施工现场预拼装包括工厂内地膜1:1放样预拼装、施工现场胎架预拼装。“结构找形”，由于该结构是拱形结构，所以在开始深化加工图前需要确定“加工零状态”。 根据设计要求，图纸给定的张弦梁位形是屋面恒载和全部预应力施加后正常使用的几何形态，即在拉索等效预张力和结构恒载共同作用下，结构的跨中竖向位移、单向滑动端支座沿滑动方向的位移接近零，所以图纸给定的状态即为“加工零状态”。施工现场制作胎架，利用全站仪打点，控制支撑点的相对标高，确保拼装精度，拼装完成后复测跨度、起拱矢高。步骤二，张弦梁吊装吊装前应对张弦梁进行吊装分析，确保张弦梁吊装时的稳定。所有钢梁吊装前应该检查型号和选择吊点，以起吊后不变形为准，并平衡和便于解绳，吊索角度不得小于45°，吊点处采用抹布或橡胶皮进行保护，将钢梁水平吊至安装部位，两端通过控制缆绳旋转对准安装轴线，钢梁吊到位时，注意钢梁的方向和连接板靠向，为防止钢梁因自重下垂而发生错孔现象，钢梁两端临时安装螺栓并拧紧，再缓慢脱钩。步骤三，张弦梁焊接箱型梁对接焊接，首先由两名焊工在箱型梁外面同时用立向上焊接位置对称焊接箱型梁两腹板，然后由两名焊工在两侧同时焊接箱型梁下翼缘的拼接焊缝，再由一名焊工逐条焊接上翼缘的两条拼接焊缝，最后由两名焊工同时焊接预留未焊的腹板与翼缘板之间的纵向俯角焊缝和仰角焊缝。当板厚小于30mm时，一次焊接完成。步骤四，张拉前准备拉索安装前的准备工作：拉索目测检查，拉索表面PE和索头防腐层是否有破损；与拉索连接的节点检查，节点的安装到位，与拉索连接的构件应稳定可靠；对索头调节装置等部位涂适量黄油润滑，以便于拧动调节装置；为方便工人施工操作，事先搭设好安全可靠的操作平台、挂篮等；人员正式上岗前进行技术培训与交底，并进行安全和质量教育；在正式使用前对施工设备进行检验、校核并调试。拉索安装：先测量索端实际距离，以考虑结构安装偏差，调整索长。拉索安装顺序：工厂里拉索在初始预张力条件下，按照有应力长度进行生产，并在拉索表面标记索夹位置、拉索运输至现场、开盘放索、安装撑杆和索夹、测定撑杆下节点安装偏差、按照索体表面的标记，并考虑撑杆下节点安装偏差，调整拉索各索段长度后，安装拉索、预紧。在放索过程中，因索盘绕产生的弹性和牵引产生的偏心力，索开盘时产生加速，导致弹开散盘，易危及工人安全，因此开盘时注意防止崩盘。步骤五，张拉索力控制运用计算机软件进行模拟分析，确定“恒载初始态”数据、“恒载初始态”索力分析数据、“张拉成型态”索力分析数据，并以上述三种数据进行现场施工张拉索力监测。确定“恒载初始态”，根据设计要求，图纸给定的张弦梁位形是屋面恒载和全部预应力施加后正常使用的几何形态，即在拉索等效预张力和结构恒载共同作用下，结构的跨中竖向位移、单向滑动端支座沿滑动方向的位移接近零，所以设计图纸给出的状态即为“恒载初始态”。根据施工方案，在每一根索张拉完毕后，都会对相邻拉索进行索力复核，最后在所有拉索按照张拉顺序张拉完毕24小时后，再次对所有拉索索力进行复核，将最终复核索力和“张拉成型态”索力理论值进行比较，确本文档来自技高网...

【技术保护点】
大跨度张弦梁安装方法，包括屋面钢构主体，所述屋面钢构主体为张弦梁结构，包括钢梁、拉索，其特征在于，该工法包括以下步骤：步骤一，张弦梁预拼装张弦梁预拼装包括工厂预拼装和施工现场预拼装，所述工厂预拼装包括结构找形、控制零部件加工和组装精度，所述施工现场预拼装包括工厂内地膜1:1放样预拼装、施工现场胎架预拼装；步骤二，张弦梁吊装将所述钢梁水平吊至安装部位，两端通过控制缆绳旋转对准安装轴线，所述钢梁吊到位时，在所述钢梁两端临时安装螺栓并拧紧，再缓慢脱钩；步骤三，张弦梁焊接张弦梁焊接部位为箱型梁，在所述箱型梁外面同时用立向上焊接位置对称焊接箱型梁两腹板，然后在两侧同时对焊接箱型梁下翼缘的拼接焊缝，再逐条焊接箱型梁上翼缘的两条拼接焊缝，最后同时焊接预留未焊的腹板与翼缘板之间的纵向俯角焊缝和仰角焊缝；步骤四，张拉前准备包括所述拉索安装前的准备、所述拉索的安装；步骤五，张拉索力控制运用计算机软件进行模拟分析，确定“恒载初始态”数据、“恒载初始态”索力分析数据、“张拉成型态”索力分析数据，并以上述三种数据进行现场施工张拉索力监测；步骤六，预应力张拉进行所述拉索的张拉；步骤七，张拉过程在每一根所述拉索张拉结束索力达到控制索力时都进行频率仪复核，并进行跟踪记录；步骤八、结构变形控制控制所述钢梁竖向位移量和华东支座的水平位移量，每根所述拉索张拉到位后利用全站仪进行位移量检测，待全部所述拉索张拉结束24小时候进行张拉成型态位移复测。...

【技术特征摘要】
1.大跨度张弦梁安装方法，包括屋面钢构主体，所述屋面钢构主体为张弦梁结构，包括钢梁、拉索，其特征在于，该工法包括以下步骤：步骤一，张弦梁预拼装张弦梁预拼装包括工厂预拼装和施工现场预拼装，所述工厂预拼装包括结构找形、控制零部件加工和组装精度，所述施工现场预拼装包括工厂内地膜1:1放样预拼装、施工现场胎架预拼装；步骤二，张弦梁吊装将所述钢梁水平吊至安装部位，两端通过控制缆绳旋转对准安装轴线，所述钢梁吊到位时，在所述钢梁两端临时安装螺栓并拧紧，再缓慢脱钩；步骤三，张弦梁焊接张弦梁焊接部位为箱型梁，在所述箱型梁外面同时用立向上焊接位置对称焊接箱型梁两腹板，然后在两侧同时对焊接箱型梁下翼缘的拼接焊缝，再逐条焊接箱型梁上翼缘的两条拼接焊缝，最后同时焊接预留未焊的腹板与翼缘板之间的纵向俯角焊缝和仰角焊缝；步骤四，张拉前准备包括所述拉索安装前的准备、所述拉索的安装；步骤五，张拉索力控制运用计算机软件进行模拟分析，确定“恒载初始态”数据、“恒载初始态”索力分析数据、“张拉成型态”索力分析数据，并以上述三种数据进行现场施工张拉索力监测；...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋敏，张亚飞，
申请(专利权)人：中亿丰建设集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32