弦支穹頂結(jié)構(gòu)環(huán)向索張拉施工工法-2014湖北省省級工法申報材料

1、弦支穹頂結(jié)構(gòu)環(huán)向索張拉施工工法2014年湖北省工程建設(shè)工法申報材料二零一四年八月湖 北 省 工 程 建 設(shè) 工 法申 報 書工法名稱： 弦支穹頂結(jié)構(gòu)環(huán)向索張拉施工工法 類 別： 房屋建筑工程 申報單位：  武漢建工集團股份有限公司（蓋 章）申報時間： 2014年8月 湖 北 省 住 房 和 城 鄉(xiāng) 建 設(shè) 廳 二0一四年 制工法名稱弦支穹頂結(jié)構(gòu)環(huán)向索張拉施工工法主 要 完 成 單 位武漢建工集團股份有限公司通訊地址湖北省武漢市漢口火車站金墩街武漢建工大樓郵 編430023聯(lián)系人夏文才電 話辦6074手機要完成人姓 名職 務(wù)職 稱工

2、作單位本工法應(yīng)用的工程名稱及時間三亞市體育中心體育館 2010年2011年本工法關(guān)鍵技術(shù)名稱、企業(yè)審定時間1.弦支穹頂結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計和施工仿真計算技術(shù)；2.環(huán)向索張拉法建立弦支穹頂預應(yīng)力技術(shù)；3.柔性形態(tài)控制技術(shù)預應(yīng)力索張拉過程中施工監(jiān)測技術(shù)。企業(yè)審定時間：2014年3月本工法關(guān)鍵技術(shù)獲得成果獎勵的情況注：表中通訊地址及聯(lián)系人指第一完成單位；主要完成人數(shù)最多不得超過5人。表中內(nèi)容填寫可另加附頁。工法內(nèi)容簡述： 本工法弦支穹頂結(jié)構(gòu)環(huán)向索張拉施工工法在工程實踐的基礎(chǔ)上，主要從工法特點、工藝原理、流程、操作要點、質(zhì)量控制、安全環(huán)保措施及效益分析等11個方面進行了完整的敘述。 弦支穹頂結(jié)構(gòu)網(wǎng)架屋蓋是由

3、徑向索、環(huán)向索及撐桿等組成的弦支形穹頂結(jié)構(gòu)體系，通過對其體系中的徑向索、環(huán)向索或撐桿建立預應(yīng)力，使整個結(jié)構(gòu)處于預應(yīng)力狀態(tài)，從而改善結(jié)構(gòu)的內(nèi)部受力狀態(tài)，實現(xiàn)安全、大空間、輕量化的鋼結(jié)構(gòu)建筑屋蓋。工法概括了形成的原因和形成過程，針對本工法的特點，明確了工法適用范圍：適用體育設(shè)施、機場建筑、會展中心、重大公益式建筑等大型屋面系統(tǒng)施工；從工藝原理，以單層網(wǎng)殼空間結(jié)構(gòu)結(jié)合索穹頂，對索結(jié)構(gòu)建立預應(yīng)力，減小屋面結(jié)構(gòu)對水平支座的推力，實現(xiàn)大跨大空間；通過對環(huán)向拉索的張拉使弦支結(jié)構(gòu)建立預應(yīng)力，總結(jié)出施工工藝流程及操作要點；介紹了使用的材料與設(shè)備；并分別從質(zhì)量、安全、環(huán)保方面制定出相應(yīng)的措施，確保技術(shù)組織措施的落

4、實到位；進行了效益分析和工程應(yīng)用實例。關(guān)鍵技術(shù)及保密點（有專利權(quán)的，請注明專利號）：關(guān)鍵技術(shù)：1.弦支穹頂結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計和施工仿真計算技術(shù)；2.環(huán)向索張拉法建立弦支穹頂預應(yīng)力技術(shù)；3.柔性形態(tài)控制技術(shù)預應(yīng)力索張拉過程中施工監(jiān)測技術(shù)。保密點：無技術(shù)水平和技術(shù)難度（包括國內(nèi)外同類技術(shù)水平比較）：技術(shù)水平：海南省首次采用該技術(shù)，達到國內(nèi)領(lǐng)先；技術(shù)難度：1、深化設(shè)計和施工仿真分析難度大；2、單層網(wǎng)殼施工焊接工作量大，桿件定位精度要求高；3、預應(yīng)力拉索張拉同步控制和張拉力值確定難度大，張拉設(shè)備要求高；4、張拉施工監(jiān)測難度大，張拉后撐桿保持垂直控制難度大；5、撐桿下節(jié)點預應(yīng)力損失補償控制技術(shù)要求高。工程應(yīng)

5、用情況及推廣應(yīng)用前景：本工法應(yīng)用在三亞體育中心，為海南省首次采用。推廣應(yīng)用前景弦支穹頂結(jié)構(gòu)式空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)與索穹頂結(jié)構(gòu)的組合，既具備了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的造型優(yōu)美、結(jié)構(gòu)可塑性強，又具備索結(jié)構(gòu)的大跨、大空間，而且單位面積用鋼量是鋼結(jié)構(gòu)的1/31/2，穩(wěn)定性較高，大大減輕了下部結(jié)構(gòu)的荷載，且造價降低，可謂剛?cè)岵?，相得益彰。目前我國的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)已日趨成熟，這種新興的結(jié)構(gòu)形式必將成為體育場館、機場建筑、會展中心、大型機庫等大型建筑的首選結(jié)構(gòu)形式。推廣應(yīng)用前景良好。經(jīng)濟效益和社會效益：經(jīng)濟效益：減少屋蓋建筑用鋼量和建筑下部結(jié)構(gòu)截面，節(jié)約綜合造價200萬元，節(jié)約施工人工、機械周轉(zhuǎn)材料等綜合費用50萬元。社會效益

6、：該項施工工法已成功應(yīng)用于三亞體育中心弦支穹頂屋蓋施工，為海南省首個大型室內(nèi)體育健身場所，對增加現(xiàn)代體育公共建筑的使用功能，以及更加獨特、新穎的建筑造型，創(chuàng)造了可行性。該工程的順利完工，獲得了社會各界的好評。市管州部建門設(shè)審行查政意主見年 月 日（公 章）評審委員會成員姓 名性別工作單位專 業(yè)職務(wù)職稱專家評審意見 主任組長（簽字）：2014年 月 日省審住查建意廳見2014年 月 日（公 章）附 件 目 錄 一、工法文本和電子版二、關(guān)鍵技術(shù)的鑒定、評估證書復印件三、工程應(yīng)用證明四、經(jīng)濟效益證明五、關(guān)鍵技術(shù)獲科技成果獎勵的證明弦支穹頂結(jié)構(gòu)環(huán)向索張拉施工工法完成單位：武漢建工集團股份有限公司 主要

7、完成人：馬光華 杜峰 夏文才 田為 喻文俊1 前言近年來弦支穹頂結(jié)構(gòu)作為一種高效的預應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)形式，以其自重輕、跨度大、結(jié)構(gòu)可塑性強等技術(shù)特點，在我國體育設(shè)施、機場建筑、會展中心等大型標志性公共建筑的屋蓋系統(tǒng)中得到較廣泛使用。弦支穹頂結(jié)構(gòu)下部預應(yīng)力索桿體系的成型是一項非常關(guān)鍵的技術(shù)。由我公司承建的海南三亞市體育中心體育館屋蓋為球殼形，屋蓋主體鋼結(jié)構(gòu)采用弦支穹頂結(jié)構(gòu)（圖1），外挑部分采用鋼管桁架。整個屋蓋的投影為圓形，其跨度為76m，懸挑桁架為7m，上部單層網(wǎng)殼的網(wǎng)格布置形式主要為聯(lián)方型，內(nèi)圈凱威特型，下部索桿體系采用levy型索系，由環(huán)索、徑向索和撐桿構(gòu)成，共設(shè)3環(huán)，每環(huán)20根撐桿，40根徑

8、向索。弦支穹頂部分通過環(huán)形桁架與下部混凝土柱相連，弦支穹頂?shù)倪吔绻?jié)點與環(huán)形桁架的上弦節(jié)點通過鑄鋼節(jié)點連接，環(huán)形桁架的下弦節(jié)點與混凝土柱的連接采用焊接球支座形式，共設(shè)40個支座，且均為固定支座。在經(jīng)過多種方案的分析和對比后，采用環(huán)向拉索張拉法完成下部預應(yīng)力索桿體系的成型，張拉完成后結(jié)構(gòu)受力和變形狀態(tài)與設(shè)計狀態(tài)基本一致，滿足設(shè)計要求。通過該工程實踐，總結(jié)形成本工法。2 工法特點2.1對弦支穹頂結(jié)構(gòu)進行深化設(shè)計，采用有限元軟件ANSYS對張拉施工進行仿真分析，保證撐桿的垂直度及施工完成后結(jié)構(gòu)達到設(shè)計狀態(tài)。2.2結(jié)合工程實際，通過分析比較后選擇環(huán)向索張拉方法，在滿足在結(jié)構(gòu)中建立設(shè)計所要求的預應(yīng)力的基礎(chǔ)

9、上，做到施工方便、節(jié)點構(gòu)造簡單、美觀、容易控制誤差和環(huán)索線形，保證預應(yīng)力的有效建立。3 適用范圍體育設(shè)施、機場建筑、會展中心等大型標志性公共建筑中大跨、大空間鋼屋蓋弦支穹頂結(jié)構(gòu)預應(yīng)力拉索施工。+拉索索系單層網(wǎng)殼弦支穹頂+弦支穹頂環(huán)形桁架懸挑桁架體育館結(jié)構(gòu)整體圖 Error! No text of specified style in document. 屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)成圖4 工藝原理4.1弦支結(jié)構(gòu)預應(yīng)力建立通常有3種基本方法(如圖4. 1)，即： 1 環(huán)向索張拉法：對分節(jié)環(huán)向索施加作用力使其環(huán)向伸長建立預應(yīng)力。2 徑向索張拉法：在調(diào)整好環(huán)向索初始索長和撐桿長度后，直接對徑向索張拉建立預應(yīng)

10、力。3 撐桿調(diào)節(jié)法：通過調(diào)節(jié)撐桿長度來建立預應(yīng)力的一種間接施加預應(yīng)力的方法。圖4.1弦支預應(yīng)力三種張拉方式示意4.2根據(jù)工程設(shè)計結(jié)構(gòu)特點（徑向索（桿）、環(huán)向索、撐桿的布置及造型、受力）、施工操作難易程度、張拉設(shè)備等實際情況選用環(huán)向拉索張拉法（圖4.2）完成下部預應(yīng)力索桿體系的成型。該方法要求環(huán)向索與徑向索預先精確定出初始索長，即通過計算機進行虛擬張拉分析、并根據(jù)現(xiàn)場鋼結(jié)構(gòu)安裝誤差，調(diào)整拉索初始長度，做到預控在先。圖4.2 環(huán)索張拉示意􀂾􀂾5 工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程5.1.1 結(jié)構(gòu)總體施工流程1 搭設(shè)滿堂腳手架至單層網(wǎng)殼位置，外懸挑端節(jié)點采用枕木

11、支撐于混凝土平臺板上。2 先同時安裝環(huán)形桁架，然后對稱安裝網(wǎng)殼環(huán)向與徑向桿件，最后安裝外圍懸挑。3 隨網(wǎng)殼拼裝過程，逐環(huán)從內(nèi)向外安裝撐桿和拉索。4 網(wǎng)殼拼裝成形后，從外圈向內(nèi)圈張拉拉索第一階段：90初始預張力。5 拉索第一階段張拉結(jié)束后，將所有支架主動脫離鋼屋蓋結(jié)構(gòu)。6 由內(nèi)圈到外圈逐環(huán)張拉拉索至100初始預張力。7 拉索張拉完畢后，安裝屋面材料等。5.1.2 拉索安裝和張拉流程安裝撐桿安裝徑向鋼拉桿安裝環(huán)索和索夾并預緊環(huán)索同環(huán)環(huán)索各張拉點同步分級張拉5.2施工操作要點5.2.1安裝撐桿搭設(shè)拉索臨時安裝支撐架，用吊機或手動葫蘆將地面編好號的撐桿逐根吊起，將撐桿上節(jié)點與網(wǎng)殼通過上索夾相連。圖5.

12、2.1 撐桿上節(jié)點5.2.2安裝徑向鋼拉桿首先將徑向鋼拉桿中間的調(diào)節(jié)套筒調(diào)至合適長度，將鋼拉桿上端與網(wǎng)殼節(jié)點耳板相連。將徑向鋼拉桿下端與撐桿下端節(jié)點連接好。再通過調(diào)節(jié)套筒調(diào)節(jié)徑向鋼拉桿長度，使撐桿偏擺量與理論分析值一致。徑向鋼拉桿的安裝應(yīng)保證同環(huán)撐桿偏擺方向和偏擺量的一致性。5.2.3安裝環(huán)索和索夾并預緊環(huán)索1 在臨時支撐架上設(shè)置滾軸，并在支撐上測量定位，確定拉索位置。2 環(huán)向拉索因直徑較大，重量較重，可采用牽引的方法，讓拉索盡量水平平鋪在臨時支撐架上，再安裝連接螺桿。3 用多臺葫蘆提升環(huán)索，將環(huán)索與撐桿下端的索夾相連。根據(jù)索皮表面的索夾標記，初步確定索夾與拉索相連的位置，并初步安裝好索夾，此

13、時索夾不應(yīng)擰緊，保證環(huán)索和索夾之間可滑動。4 通過在張拉點設(shè)置張拉設(shè)備，對環(huán)索預緊。要保證同環(huán)的各環(huán)索段的預緊力基本一致，垂度基本一致。5.2.3 弦支穹頂下部索桿體系各部件三維視圖5.2.4拉索及撐桿安裝注意事項1 撐桿下料時嚴格控制精度，安裝前按實際位置對每根撐桿編號。2 在工廠里對拉索進行嚴格編號和精確標記。按照初始預張力和各索段長度，在索皮上標記索夾的位置以及索頭螺桿的位置。根據(jù)這些標記，在現(xiàn)場進行拉索及索夾的安裝，并調(diào)節(jié)索長。這樣既便于實際安裝，更重要的是為了撐桿下節(jié)點索夾的精確定位和拉索初始態(tài)索長的確定。3 拉索安裝前，需對徑向鋼拉桿的調(diào)節(jié)套筒、環(huán)索的正反牙連接棒等涂適量黃油潤滑，

14、以便于擰動。4 徑向鋼拉桿安裝前應(yīng)測定鋼拉桿長的生產(chǎn)誤差以及撐桿上節(jié)點的安裝誤差，根據(jù)這些誤差值，調(diào)整拉桿長，確保撐桿下節(jié)點位置的準確。5 索夾安裝應(yīng)嚴格按環(huán)向索索體表面的標識位置初步定位，然后通過預緊來調(diào)整位置。5.2.5同環(huán)環(huán)索各張拉點同步分級張拉1 環(huán)索分段及其連接圖5.2.4 -1環(huán)索分段點示意（圖中黑色實心圓點）通過張拉環(huán)向索施加預應(yīng)力，三圈環(huán)向索等間距設(shè)置五個張拉點，同步張拉五段索。環(huán)索分段點見圖5.2.4-1。注意：環(huán)索分段后，生產(chǎn)和施工階段應(yīng)嚴格區(qū)分并與軸線對應(yīng)進行詳細的編號，以方便施工。環(huán)向索索頭采用熱鑄錨索頭，熱鑄錨之間采用正反牙調(diào)節(jié)套筒，見圖5.2.4-2。圖5.2.4-

15、2 環(huán)向索索頭和連接示意錨具組裝的程序為：斷索第二層包裝裝錨剝頭穿絲封堵預熱澆注冷卻頂壓。拉索精下料后，盡快按切割線切斷。鋼絲進入錐體內(nèi)散開應(yīng)均勻，必要時用鐵絲輔助分離。對于熱鑄錨：澆鑄環(huán)氧鋼丸填料時，錨杯亦應(yīng)預熱，澆鑄需密實，澆鑄溫度宜控制在180±10范圍。熱鑄錨頭冷卻后，將索頭置于反力架上，用千斤頂對錐塞進行頂壓，頂壓力為0.2倍標稱破斷力，持荷5min，以消除錐塞體的收縮間隙。2 模擬張拉過程，進行施工全過程力學分析。根據(jù)設(shè)計圖紙要求，各環(huán)索等效預張力分別為：外環(huán)2500KN、中環(huán)1200KN、內(nèi)環(huán)700KN，由計算得出各環(huán)索以及各主要構(gòu)件軸力設(shè)計預拉力如表5.2.4所示。根

16、據(jù)預應(yīng)力拉索施工總體原則和施工方案，對整個施工過程進行張拉分析，得出張拉全過程的拉索和撐桿內(nèi)力。拉索張拉完畢后，環(huán)索索力與設(shè)計預拉力相比誤差很小，可滿足工程精度要求。根據(jù)設(shè)計圖紙要求，為減少預應(yīng)力損失，各張拉點的施工張拉力可在理論施工張拉力的基礎(chǔ)上超張拉3%6%。表5.2.4 張拉過程中索力變化表（單位：kN）索桿構(gòu)件預緊第1階段張拉張拉順序：外環(huán)向內(nèi)環(huán)主動落架第2階段張拉張拉順序：內(nèi)環(huán)向外環(huán)設(shè)計預拉力外環(huán)中環(huán)內(nèi)環(huán)內(nèi)環(huán)中環(huán)外環(huán)外環(huán)環(huán)索180.381581.21745.41780.41623.41627.11644.81803.51803.5中環(huán)環(huán)索71.75314.4673.25714.364

17、5.32649.0689.8717.5717.2內(nèi)環(huán)環(huán)索30.9287.88143.64291.6277.95294.2300.22309.05309.07外環(huán)徑向桿36.63321.0354.4361.6329.7330.45334.0366.2366.1中環(huán)徑向桿13.6560.08128.11135.9122.8123.53131.31136.51136.52內(nèi)環(huán)徑向桿5.716.2226.4553.7151.1854.1855.2856.9156.9外環(huán)撐桿-8.4-142.1-159.02-162.6-147.22-147.6-149.5-164.35164.4中環(huán)撐桿-5.0-33

18、.80-75.34-80.34-72.15-72.63-77.27-80.5-80.5內(nèi)環(huán)撐桿-2.21-10.58-18.81-40.21-38.2-40.54-41.41-42.7-42.7*注：表格中下劃線粗體的索力即為張拉過程的拉索理論施工張拉力。3 待網(wǎng)殼拼裝，支座固定，拉索全部預緊后可逐環(huán)張拉拉索。1）張拉前準備工作（1） 拉索張拉前整個體育館屋蓋鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)全部安裝完成，合攏為一整體。直接和徑向鋼拉桿、撐桿相連的網(wǎng)殼節(jié)點，其空間坐標精度需嚴格控制。節(jié)點上與索相連的耳板方向也應(yīng)嚴格控制，以免影響拉索施工和結(jié)構(gòu)受力。（2）拉索安裝并初調(diào)拉索安裝工序并進行張拉前的初步調(diào)整將會大大影響拉索張

19、拉的進程和施工質(zhì)量。拉索正式安裝前，首先對環(huán)索、徑向鋼拉桿、環(huán)索索夾進行編號，特別要精確定好各個構(gòu)件的初始無應(yīng)力長度，對環(huán)索還應(yīng)確定好索夾位置和各索段的長度，并做好標記。單層網(wǎng)殼和撐桿安裝基本就緒后，對施工現(xiàn)場鋼結(jié)構(gòu)主要節(jié)點位置進行實測，根據(jù)實際安裝偏差對拉索索長及索夾位置進行微調(diào)。等所有預應(yīng)力拉索索系的各個構(gòu)件安裝調(diào)整完畢后再實施張拉。（3） 在完成拉索張拉前索夾應(yīng)不擰緊，應(yīng)保證索夾和索體之間良好的可滑動狀態(tài)。待拉索張拉完畢后將索夾最終擰緊。（4） 拉索安裝前，需對徑向鋼拉桿的調(diào)節(jié)套筒、環(huán)索的正反牙連接棒等涂適量黃油潤滑，以便于擰動套筒。（5） 拉索張拉前，為方便工人張拉操作，事先搭設(shè)好安全

20、可靠的操作平臺、掛籃等。2）張拉順序：（1）第一階段張拉前，網(wǎng)殼須安裝成形，屋蓋支座先固定。（2）第一階段張拉在有支架的條件下進行，由外圈向內(nèi)圈進行（圖5.2.4-3）。圖5.2.4-3 第一階段張拉（3）第二階段張拉前，將支架主動脫離結(jié)構(gòu)。（4）在無支架條件下由內(nèi)圈向外圈進行第二階段張拉，以避免支架對張拉的影響(圖5.2.4-4)。圖5.2.4-4 第二階段張拉3）為控制環(huán)索的線形，保證撐桿垂直度和環(huán)索索力的均勻性，同環(huán)環(huán)索各張拉點同步分級張拉，并對張拉實行雙控，即控制張拉力和撐桿垂直度。4）一次同步張拉又細分為五級：預緊（約10%）25507090100。其中預緊（約10%）2550709

21、0階段，以控制撐桿垂直度為主；而90100階段，以控制張拉點的索力為主。5） 每個張拉點采用兩臺千斤頂并聯(lián)，另配置工裝、張拉螺桿、油泵系統(tǒng)等。張拉機具組裝見圖5.2.4 -3，-4。6) 在張拉結(jié)束后，將上下索夾擰緊，保證環(huán)索和索夾之間不滑動。圖5.2.4 -3 張拉工裝示意圖5.2.4 -4 環(huán)索張拉現(xiàn)場照片5.3、勞動組織工長1人，工程師1人， 每班組，預應(yīng)力安裝工10人，預應(yīng)力張拉人員4人（其中2人操作千斤頂，1人操作油泵，1人負責監(jiān)測及記錄），設(shè)備維修2人。6 材料與設(shè)備6.1材料要求6.1.1采用1670級5和7鍍鋅鋼絲雙護層扭絞型拉索，拉索體由芯部鍍鋅鋼絲、高強繞包帶、PE塑料護套

22、三部分組成。拉索的技術(shù)條件參照中華人民共和國國家標準斜拉橋熱擠聚乙烯拉索技術(shù)條件（GB/T 18365-2001）以及中華人民共和國城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標準塑料護套平行鋼絲拉索（GJ 3058-1996）執(zhí)行。6.1.2熱鍍鋅鋼絲采用國家標準橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲（GB/T 17101-1997）和建設(shè)部標準建筑纜索用鋼絲（CJ 3077-1998）。對于拉索用的鋼絲，其抗拉強度應(yīng)確保1670MPa以上，并應(yīng)為低松弛鋼絲，有良好的冷鐓性能，在訂貨時做冷鐓試驗，以確保良好的延性。6.1.3經(jīng)編排成六角形的鋼絲外側(cè)使用聚酯薄膜復合高強繞包帶纏繞，其帶寬40mm，抗拉強度每厘米帶寬不低于250N。6.1.4

23、PE塑料護套采用內(nèi)層為摻碳黑的黑色高密度聚乙烯，該料在直接承受大氣環(huán)境因素下，具有良好的抗老化壽命，其黑色聚乙烯護套料的技術(shù)條件見表6.1.4-1。表6.11.4-1 黑色聚乙烯護套料的技術(shù)條件序號項 目技術(shù)指標1密度0.9420.978g/cm32熔融指數(shù)0.2g/10min3拉伸強度20MPa4斷裂伸長率600%5邵氏硬度606維卡軟化點1157沖擊強度25KJ/m28耐熱應(yīng)力開裂96h9耐環(huán)境應(yīng)力開裂1500h10碳黑含量2.3±0.3%11脆化溫度-7012碳黑粒度20m13碳黑分散性、分散度、吸收系數(shù)6分14100168小時空氣箱老化，拉伸強度保留率、斷裂伸長率、保留率85

24、%索體表面應(yīng)采用與場館環(huán)境顏色協(xié)調(diào)的PE護套，該層厚度為2.5mm。彩色高密度聚乙烯技術(shù)條件如表6.1.4-2所示。表6.1.4-2 彩色高密度聚乙烯技術(shù)條件序號項 目技術(shù)指標1密度0.9420.978g/cm32熔融指數(shù)0.45g/10min3拉伸強度20MPa4斷裂伸長率600%5邵氏硬度606維卡軟化點1107脆化溫度-708沖擊強度25KJ/m29耐熱應(yīng)力開裂96h10耐環(huán)境應(yīng)力開裂1500h11100168小時空氣箱老化，拉伸強度保留率、斷裂伸長率、保留率85%12耐光色牢度7級6.1.3環(huán)索索頭采用熱鑄錨，熱鑄錨之間采用套筒連接。1 當錨杯、錨桿、螺母、銷軸等構(gòu)件來采用鍛件時，其材

25、料采用優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼，優(yōu)質(zhì)炭素結(jié)構(gòu)鋼的技術(shù)性能應(yīng)符合GB/T 699的有關(guān)規(guī)定，合金結(jié)構(gòu)鋼的技術(shù)性能應(yīng)符合GB/T 3077的有關(guān)規(guī)定。采用鑄鋼件時，其技術(shù)性能應(yīng)符合GB/T 11352中的有關(guān)規(guī)定。其它構(gòu)件材質(zhì)應(yīng)滿足設(shè)計要求，并符合相應(yīng)的國家或行業(yè)標準。2 鑄體材料鑄體材料為鋅銅合金，其中鋅含量為（98±2），銅含量為（2±0.2），銅原材料應(yīng)符合GB467、GB470的要求。6.1.4鋼拉桿1 鋼拉桿的桿件經(jīng)熱處理后，其力學性能應(yīng)符合表6.1.4規(guī)定。表 6.1.4 鋼拉桿力學性能鋼拉桿級別抗拉強度Rm屈服強度ReL伸長率A端面收縮率Z沖擊吸收功Akv（J）

26、MPaMPa%-20-40650850650154534272由于徑向鋼拉桿長約9m，根據(jù)制作和運輸能力，將鋼拉桿分為兩段，中間用調(diào)節(jié)套筒連接（圖 Error! No text of specified style in document.1.4），鋼拉桿兩端錨具采用UU型。圖 Error! No text of specified style in document.1.4 鋼拉桿組裝示意3 錨具、銷軸和螺桿均為鍛件，均采用合金結(jié)構(gòu)鋼，其技術(shù)性能應(yīng)滿足國家標準合金結(jié)構(gòu)鋼（GB3077）的規(guī)定；錨具的強度應(yīng)符合鋼桿破斷后而錨具和連接件均不破斷的準則。6.2 主要機具設(shè)備 6.2.1拉

27、索施工主要設(shè)備有導鏈，千斤頂、油泵、壓力表，張拉用輔助螺桿、反力架，全站儀（監(jiān)測結(jié)構(gòu)變形），傳感器監(jiān)測儀器（振弦應(yīng)變計，監(jiān)測鋼結(jié)構(gòu)和索的應(yīng)力），讀數(shù)儀（與振弦應(yīng)變計配套讀數(shù)）等。6.2.2環(huán)向索張拉法每個張拉點采用兩臺手提式液壓千斤頂并聯(lián)，另配置工裝、張拉螺桿、油泵系統(tǒng)等。張拉機具組裝見圖6.2.2，千斤頂噸位依單根拉索最大施工張拉力選擇。（例如拉索最大施工張拉力200T，選YCW150B。）圖6.2.2 張拉機具組裝根據(jù)上述裝置特征，列出張拉時所需的張拉機具，見表6.2.1-1。表6.2.1-1 張拉設(shè)備索系同 批張拉點千斤頂工裝油泵臺/張拉點規(guī)格總臺數(shù)套臺內(nèi)環(huán)環(huán)索52150T1055中環(huán)環(huán)

28、索52150T1055外環(huán)環(huán)索52150T1055鑒于單根拉索最大施工張拉力約為200T，因此選用YCW150B型千斤頂進行張拉（一個張拉點的兩臺千斤頂?shù)膹埨δ苓_到300T），考慮到現(xiàn)場可能的需要，備用若干臺YCW100B型千斤頂。表 6.2.1-2選用千斤頂?shù)闹饕夹g(shù)參數(shù)型號公 稱張拉力/kN公稱油壓/Mpa穿心孔徑/mm張拉行程/mm主機質(zhì)量/kg外形尺寸/mm使用階段YCW100B973517820065214×370施工輔助YCW150B149250120200108285×370拉索張拉7 質(zhì)量控制7.1執(zhí)行的有關(guān)標準、規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范GB50755-20

29、12鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范GB502052001鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范GB50661-2011鑄鋼節(jié)點應(yīng)用技術(shù)規(guī)程CECS235:2008預應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程CECS212:2006工程測量規(guī)范GB500262007網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ61-2003空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ7-20107.2 鍍鋅鋼絲進廠及驗收1 鍍鋅鋼絲按橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲（GB/T 17101-1997）規(guī)定執(zhí)行，光面鋼絲的主要性能不低于預應(yīng)力混凝土用鋼絲（GB5 223-1995）的規(guī)定。2 鋼絲進廠有質(zhì)量保證單，按進行驗收，每批按同一爐號抽檢5%的盤數(shù)（不少于3盤），進行抗拉強度、延伸率、彎曲次數(shù)等關(guān)鍵力學指標作試驗

30、，合格后方可進入生產(chǎn)線。3 鍍鋅鋼絲廠應(yīng)提供松弛試驗和疲勞試驗的報告。7.3 聚乙烯（PE）護套料進場及驗收1 內(nèi)層耐老化黑色PE以及表層彩色的高密度聚乙烯護套料，其性能不低于斜拉橋熱擠聚乙烯拉索技術(shù)條件（GB/T 18365-2001）以及塑料護套半平行鋼絲拉索（CJ 3058-1996）中規(guī)定。2 購進的PE護套料有質(zhì)量保證單和合格證，黑色PE采用進口PE料，應(yīng)有商檢部門提供的檢測報告。7.4熱鑄錨具及填料進廠及驗收1 熱鑄錨組件的性能和尺寸應(yīng)符合斜拉橋熱擠聚乙烯拉索技術(shù)條件（GB/T 18365-2001）以及塑料護套半平行鋼絲拉索（CJ 3058-1996）中的規(guī)定。2 錨杯和螺母無裂

31、縫和明顯缺陷，并有超聲波探傷和磁粉探傷證明書。3 熱鑄填料使用環(huán)氧鋼丸，其原料均應(yīng)符合標準，并有合格證明。7.5 拉卷盤包裝1 每根成品索在出廠前必須有超張拉，合格后方可出廠。2 張拉按工藝卡的要求分步進行，張拉前對千斤頂、油泵、油壓表等進行標定。3 超張拉力取1.21.4倍設(shè)計索力。4由于實際使用中，拉索在張力下會伸長，索夾的位置亦隨之在變動。為確保安裝和使用狀態(tài)下，索夾的準確定位和調(diào)整，在工廠制索過程中，對槽道內(nèi)的成品索出廠前進行超張拉時，在塑料PE套管上用油漆筆標出每個索夾的安裝位置，即索夾標記線。5 成品拉索盤繞出廠時，按正常采用索盤盤筒直徑不小于20倍索徑，并不小于1.8m。拉索成盤

32、后，對錨頭進行防銹處理，并定位可靠，系上合格證、編號、質(zhì)量保證單等。7.6 鋼拉桿體制作要求1 鋼拉桿按照等強設(shè)計，桿件端部螺紋底徑不小于桿體直徑。2 鋼拉桿的表面應(yīng)光滑，不允許有裂紋、折疊、分層、結(jié)疤和銹蝕等缺陷。3 經(jīng)機加工的鋼桿件零部件表面粗糙度應(yīng)不低于Ra12.5，鋼拉桿的桿件缺陷不允許補焊。4 鋼拉桿及其錨具表面熱鍍鋅，鍍鋅層厚度>30m。5 鋼拉桿的錨具、連接套筒、螺牙、銷軸的承載力不低于桿體。6 鋼拉桿的桿體直徑允許偏差、不圓度和彎曲度應(yīng)符合GB/T702的規(guī)定；鋼拉桿普通螺紋應(yīng)按GB/T196和GB/T197規(guī)定，梯形螺紋應(yīng)按GB/T5796規(guī)定。7.7 拉索張拉時應(yīng)確保

33、足夠人手，且人員正式上崗前進行技術(shù)培訓與交底。設(shè)備正式使用前需進行檢驗、校核并調(diào)試，確保使用過程中萬無一失。7.8 拉索張拉設(shè)備須配套標定。1 千斤頂和油壓表須每半年配套標定一次，且配套使用。標定須在有資質(zhì)的試驗單位進行。2 根據(jù)標定記錄和施工張拉力，計算出相應(yīng)的油壓表值?，F(xiàn)場按照油壓表讀數(shù)精確控制張拉力。7.9鋼絲束索體應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求在工廠對索體進行測長，標記和下料,索長下料應(yīng)考慮預應(yīng)力和溫度。所有張拉及測長儀器使用前應(yīng)進行檢測和標定。7.10鑄鋼件索夾（滑動索夾）的環(huán)索孔道設(shè)計為弧道，增加索孔道內(nèi)徑。上索夾：索孔內(nèi)表面要求機加工或者打磨（對直孔粗糙度Ra25m，對彎孔Ra50m），粘貼2m

34、m厚聚四氟乙烯墊板，并在索體和聚四氟乙烯板之間墊0.10.15mm厚不銹鋼片；聚四氟乙烯板和不銹鋼片的放置長度應(yīng)超出索孔道兩端各100mm，待拉索張拉完畢后割除外露部分。下索夾：在與索體接觸的內(nèi)側(cè)面用電焊拉毛處理，毛刺高度12mm。索夾的索體孔道口倒圓角R20mm。8 安全措施8.1現(xiàn)場應(yīng)有專職的電工負責預應(yīng)力施工用電，保證用電安全。8.2弦支穹頂結(jié)構(gòu)的施工區(qū)域在土建結(jié)構(gòu)層的13.900米22.887m結(jié)構(gòu)上，外挑部分為7.0米，位于土建腳手架上方和外側(cè)，施工需在弦支穹頂結(jié)構(gòu)區(qū)域搭設(shè)滿堂紅腳手架，每隔三步腳手設(shè)置一道安全兜網(wǎng)，腳手架低端采用木板或槽鋼作支墊，腳手架每擱一個步距與混凝土柱梁拉結(jié)。

35、8.3安裝和張拉時應(yīng)搭設(shè)牢固的操作平臺，平臺上應(yīng)滿鋪腳手板，腳手架頂部設(shè)置吊裝桅桿68部；設(shè)置吊裝井口10處，貫通式安全運輸通道四條，上部采用木板作防護棚。8.4上料通道四周應(yīng)設(shè)1m高的防護欄桿，上下架應(yīng)設(shè)斜道或扶梯，不準攀登腳手架桿上下。8.5施工現(xiàn)場拉設(shè)安全警戒線，張拉時千斤頂兩端嚴禁站人、閑雜人員不得圍觀、預應(yīng)力施工人員應(yīng)在千斤頂兩側(cè)操作、不得在端部來回穿越。9 環(huán)保措施9.1施工過程中按規(guī)定對設(shè)備進行養(yǎng)護，防止機械設(shè)備漏油污染，盡量減小設(shè)備的噪音，做好噪音控制。9.2現(xiàn)場材料堆放整齊，及時處理施工現(xiàn)場的建筑垃圾并分類處理，可回收利用的部分及時回收利用，不可回收的對環(huán)境有害的物質(zhì)嚴格按照

36、環(huán)境保護要求妥善處理。9.3焊接作業(yè)過程中，采取遮光擋板嚴格控制光污染。9.4根據(jù)工程特點編制環(huán)境保護操作手冊和注意事項，并對現(xiàn)場操作人員進行環(huán)保措施交底。10 效益分析預應(yīng)力弦支穹頂結(jié)構(gòu)屋蓋構(gòu)思巧妙，受力合理，在提供大空間的同時，大幅減少屋蓋建筑用鋼量，三亞市體育中心體育館屋蓋用鋼量為81.9Kg/，具有優(yōu)良的技術(shù)經(jīng)濟性，綜合經(jīng)濟效益顯著。11 工程實例三亞市體育中心體育館建筑面積12764.8m2，可容納觀眾3000人。體育館屋蓋為球殼形，屋蓋主體鋼結(jié)構(gòu)采用弦支穹頂結(jié)構(gòu)，外挑部分采用鋼管桁架，屋蓋結(jié)構(gòu)最高點標高為22.887m。覆蓋面積6550m2。整個屋蓋的投影為圓形，其跨度為76m，懸

37、挑桁架為7m，上部單層網(wǎng)殼的網(wǎng)格布置形式主要為聯(lián)方型，內(nèi)圈凱威特型，下部索桿體系采用levy型索系，由環(huán)索、徑向索和撐桿構(gòu)成，共設(shè)3環(huán)，每環(huán)20根撐桿，40根徑向索。2010年10月，采用環(huán)向索張拉法完成下部預應(yīng)力索桿體系的施工成型。在預應(yīng)力施工過程中，經(jīng)第三方實時監(jiān)測，表明結(jié)構(gòu)在張拉過程中實際與理論分析的受力趨勢一致，張拉過程實際變形值與理論值偏差在5mm以內(nèi)，各階段變形比較均勻，張拉完成后結(jié)構(gòu)受力和變形狀態(tài)與設(shè)計狀態(tài)基本一致，滿足設(shè)計要求。工程應(yīng)用證明武漢建工股份有限公司承建的三亞市體育中心體育館建筑面積12764.8m2，可容納觀眾3000人。體育館屋蓋為球殼形，屋蓋主體鋼結(jié)構(gòu)采用弦支穹

38、頂結(jié)構(gòu)，外挑部分采用鋼管桁架，屋蓋結(jié)構(gòu)最高點標高為22.887m。覆蓋面積6550m2。整個屋蓋的投影為圓形，其跨度為76m，懸挑桁架為7m，上部單層網(wǎng)殼的網(wǎng)格布置形式主要為聯(lián)方型，內(nèi)圈凱威特型，下部索桿體系采用levy型索系，由環(huán)索、徑向索和撐桿構(gòu)成，共設(shè)3環(huán)，每環(huán)20根撐桿，40根徑向索。2010年10月，采用環(huán)向索張拉法完成下部預應(yīng)力索桿體系的施工成型。在預應(yīng)力施工過程中，經(jīng)第三方實時監(jiān)測，表明結(jié)構(gòu)在張拉過程中實際與理論分析的受力趨勢一致，張拉過程實際變形值與理論值偏差在5mm以內(nèi)，各階段變形比較均勻，張拉完成后結(jié)構(gòu)受力和變形狀態(tài)與設(shè)計狀態(tài)基本一致，滿足設(shè)計要求。中山市建設(shè)監(jiān)理有限公司2014年8月4日經(jīng)濟效益證明三亞市體育中心體育館屋蓋為球殼形，屋蓋主體鋼結(jié)構(gòu)采用空間索撐網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)（亦稱作為弦支穹頂），外挑部分采用鋼管桁架，整個屋蓋的投影為圓形，其跨度約為76m，懸挑桁架約為7m。下部索桿體系共設(shè)3道環(huán)索，預應(yīng)力拉索采用Levy型索系，每圈均設(shè)置20根撐桿。三亞市體育中心體育館屋蓋主體鋼結(jié)構(gòu)部分為弦支穹頂結(jié)構(gòu)由上部單層網(wǎng)殼和下部的張拉索桿系構(gòu)成，是傳統(tǒng)索穹頂與空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的混合體。作為一種新型的雜交結(jié)構(gòu)體系，該種結(jié)構(gòu)具有時代氣息；用鋼量小，結(jié)構(gòu)輕盈；鋼結(jié)構(gòu)桿件類型較少；節(jié)點構(gòu)造簡潔；施工方便等