弦支穹頂結構環(huán)向索張拉施工工法-2014湖北省省級工法申報材料匯總

1、弦支穹頂結構環(huán)向索張拉施工工法2014年湖北省工程建設工法申報材料二零一四年八月湖 北 省 工 程 建 設 工 法申 報 書工法名稱： 弦支穹頂結構環(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 廳 二0一四年 制工法名稱弦支穹頂結構環(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 務職 稱工作單位本工法

2、應用的工程名稱及時間三亞市體育中心體育館 2010年2011年本工法關鍵技術名稱、企業(yè)審定時間1.弦支穹頂結構的深化設計和施工仿真計算技術；2.環(huán)向索張拉法建立弦支穹頂預應力技術；3.柔性形態(tài)控制技術預應力索張拉過程中施工監(jiān)測技術。企業(yè)審定時間：2014年3月本工法關鍵技術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。表中內容填寫可另加附頁。工法內容簡述： 本工法弦支穹頂結構環(huán)向索張拉施工工法在工程實踐的基礎上，主要從工法特點、工藝原理、流程、操作要點、質量控制、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。 弦支穹頂結構網(wǎng)架屋蓋是由徑向索、環(huán)向

3、索及撐桿等組成的弦支形穹頂結構體系，通過對其體系中的徑向索、環(huán)向索或撐桿建立預應力，使整個結構處于預應力狀態(tài)，從而改善結構的內部受力狀態(tài)，實現(xiàn)安全、大空間、輕量化的鋼結構建筑屋蓋。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)殼空間結構結合索穹頂，對索結構建立預應力，減小屋面結構對水平支座的推力，實現(xiàn)大跨大空間；通過對環(huán)向拉索的張拉使弦支結構建立預應力，總結出施工工藝流程及操作要點；介紹了使用的材料與設備；并分別從質量、安全、環(huán)保方面制定出相應的措施，確保技術組織措施的落實到位；進行

4、了效益分析和工程應用實例。關鍵技術及保密點（有專利權的，請注明專利號）：關鍵技術：1.弦支穹頂結構的深化設計和施工仿真計算技術；2.環(huán)向索張拉法建立弦支穹頂預應力技術；3.柔性形態(tài)控制技術預應力索張拉過程中施工監(jiān)測技術。保密點：無技術水平和技術難度（包括國內外同類技術水平比較）：技術水平：海南省首次采用該技術，達到國內領先；技術難度：1、深化設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、預應力拉索張拉同步控制和張拉力值確定難度大，張拉設備要求高；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)點預應力損失補償控制技術要求高。工程應用情況及推廣

5、應用前景：本工法應用在三亞體育中心，為海南省首次采用。推廣應用前景弦支穹頂結構式空間網(wǎng)殼結構與索穹頂結構的組合，既具備了網(wǎng)殼結構的造型優(yōu)美、結構可塑性強，又具備索結構的大跨、大空間，而且單位面積用鋼量是鋼結構的1/31/2，穩(wěn)定性較高，大大減輕了下部結構的荷載，且造價降低，可謂剛柔并濟，相得益彰。目前我國的鋼結構施工技術已日趨成熟，這種新興的結構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構形式。推廣應用前景良好。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構截面，節(jié)約綜合造價200萬元，節(jié)約施工人工、機械周轉材料等綜合費用50萬元。社會效益：該項施工工

6、法已成功應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、關鍵技術的鑒定、評估證書復印件三、工程應用證明四、經(jīng)濟效益證明五、關鍵技術獲科技成果獎勵的證明弦支穹頂結構環(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 主要完成人：馬光

7、華 杜峰 夏文才 田為 喻文俊1 前言近年來弦支穹頂結構作為一種高效的預應力空間結構形式，以其自重輕、跨度大、結構可塑性強等技術特點，在我國體育設施、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。弦支穹頂結構下部預應力索桿體系的成型是一項非常關鍵的技術。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，屋蓋主體鋼結構采用弦支穹頂結構（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、徑向索和撐桿構成，共設3環(huán)，每環(huán)20根撐桿，40根徑向索。弦支穹

8、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力索桿體系的成型，張拉完成后結構受力和變形狀態(tài)與設計狀態(tài)基本一致，滿足設計要求。通過該工程實踐，總結形成本工法。2 工法特點2.1對弦支穹頂結構進行深化設計，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構達到設計狀態(tài)。2.2結合工程實際，通過分析比較后選擇環(huán)向索張拉方法，在滿足在結構中建立設計所要求的預應力的基礎上，做到施工

9、方便、節(jié)點構造簡單、美觀、容易控制誤差和環(huán)索線形，保證預應力的有效建立。3 適用范圍體育設施、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構預應力拉索施工。+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構整體圖 Error! No text of specified style in document. 屋蓋結構構成圖4 工藝原理4.1弦支結構預應力建立通常有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)向伸長建立預應力。2 徑向索張拉法：在調整好環(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力。3 撐桿調節(jié)法：通過

10、調節(jié)撐桿長度來建立預應力的一種間接施加預應力的方法。圖4.1弦支預應力三種張拉方式示意4.2根據(jù)工程設計結構特點（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)場鋼結構安裝誤差，調整拉索初始長度，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 結構總體施工流程1 搭設滿堂腳手架至單層網(wǎng)殼位置，外懸挑端節(jié)點采用枕木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)

11、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)從內向外安裝撐桿和拉索。4 網(wǎng)殼拼裝成形后，從外圈向內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束后，將所有支架主動脫離鋼屋蓋結構。6 由內圈到外圈逐環(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5.2.1 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

12、調節(jié)套筒調至合適長度，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。再通過調節(jié)套筒調節(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，此時索夾不應擰緊，保證環(huán)索和索夾之間可滑動。4 通過在張拉點設置張

13、拉設備，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。4 徑向鋼拉桿安裝前應測定鋼拉桿長的生產(chǎn)誤差以及撐桿

14、上節(jié)點的安裝誤差，根據(jù)這些誤差值，調整拉桿長，確保撐桿下節(jié)點位置的準確。5 索夾安裝應嚴格按環(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)向索施加預應力，三圈環(huán)向索等間距設置五個張拉點，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)和施工階段應嚴格區(qū)分并與軸線對應進行詳細的編號，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節(jié)套筒，見圖5.2.4-2。圖5.2.4-2 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

15、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。鋼絲進入錐體內散開應均勻，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，錨杯亦應預熱，澆鑄需密實，澆鑄溫度宜控制在18010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、內環(huán)700KN，由計算得出各環(huán)索以及各主要構件軸力設計預拉力如表5.2.4所示。根據(jù)預應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

16、程的拉索和撐桿內力。拉索張拉完畢后，環(huán)索索力與設計預拉力相比誤差很小，可滿足工程精度要求。根據(jù)設計圖紙要求，為減少預應力損失，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）索桿構件預緊第1階段張拉張拉順序：外環(huán)向內環(huán)主動落架第2階段張拉張拉順序：內環(huán)向外環(huán)設計預拉力外環(huán)中環(huán)內環(huán)內環(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71.75314.4673.25714.3645.32649.0689.8717.5717.2內環(huán)環(huán)索30.9287.88

17、143.64291.6277.95294.2300.22309.05309.07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-5.0-33.80-75.34-80.34-72.15-72.63-77.27-80.5

18、-80.5內環(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構應全部安裝完成，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嚴格控制，以免影響拉索施工和結構受力。（2）拉索安裝并初調拉索安裝工序并進行張拉前的初步調整將會大大影響拉索張拉的進程和施工質量。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

19、，特別要精確定好各個構件的初始無應力長度，對環(huán)索還應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)場鋼結構主要節(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。等所有預應力拉索索系的各個構件安裝調整完畢后再實施張拉。（3） 在完成拉索張拉前索夾應不擰緊，應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，事先搭設好安全可靠的操作平臺、掛籃等。2）張拉順序：（1）第一階段張拉前，網(wǎng)殼須安裝成形，

20、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，將支架主動脫離結構。（4）在無支架條件下由內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%）25507090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）

21、 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，預應力安裝工10人，預應力張拉人員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），設備維修2人。6 材料與設備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塑料護套三部分組成。拉索的技術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

22、條件（GB/T 18365-2001）以及中華人民共和國城鎮(zhèn)建設行業(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，其抗拉強度應確保1670MPa以上，并應為低松弛鋼絲，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 PE塑料護套采用內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

23、，具有良好的抗老化壽命，其黑色聚乙烯護套料的技術條件見表6.1.4-1。表6.11.4-1 黑色聚乙烯護套料的技術條件序號項 目技術指標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耐熱應力開裂96h9耐環(huán)境應力開裂1500h10碳黑含量2.30.3%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%索體表面應采用與場館環(huán)境顏色協(xié)調的PE護套，該層厚度為2.5mm。彩色高密度聚乙烯技術

24、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條件序號項 目技術指標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耐熱應力開裂96h10耐環(huán)境應力開裂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、銷軸等構件來采用鍛件時，其材料采用優(yōu)質炭素結構鋼或合金結構鋼，優(yōu)質炭素結構鋼的技術性能應符合GB/T 699的有關規(guī)

25、定，合金結構鋼的技術性能應符合GB/T 3077的有關規(guī)定。采用鑄鋼件時，其技術性能應符合GB/T 11352中的有關規(guī)定。其它構件材質應滿足設計要求，并符合相應的國家或行業(yè)標準。2 鑄體材料鑄體材料為鋅銅合金，其中鋅含量為（982），銅含量為（20.2），銅原材料應符合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）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

26、桿分為兩段，中間用調節(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，均采用合金結構鋼，其技術性能應滿足國家標準合金結構鋼（GB3077）的規(guī)定；錨具的強度應符合鋼桿破斷后而錨具和連接件均不破斷的準則。6.2 主要機具設備6.2.1拉索施工主要設備有導鏈，千斤頂、油泵、壓力表，張拉用輔助螺桿、反力架，全站儀（監(jiān)測結構變形），傳感器監(jiān)測儀器（振弦應變計，監(jiān)測

27、鋼結構和索的應力），讀數(shù)儀（與振弦應變計配套讀數(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)套臺內環(huán)環(huán)索52150T1055中環(huán)環(huán)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

28、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主機質量/kg外形尺寸/mm使用階段YCW100B973517820065214370施工輔助YCW150B149250120200108285370拉索張拉7 質量控制7.1執(zhí)行的有關標準、規(guī)范鋼結構工程施工規(guī)范GB50755-2012鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范GB502052001鋼結構焊接規(guī)范GB50661-2011鑄鋼節(jié)點應用技術規(guī)程CECS235:2008預應力鋼結構技

29、術規(guī)程CECS212:2006工程測量規(guī)范GB500262007網(wǎng)殼結構技術規(guī)程JGJ61-2003空間網(wǎng)格結構技術規(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力混凝土用鋼絲（GB5 223-1995）的規(guī)定。2 鋼絲進廠有質量保證單，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)等關鍵力學指標作試驗，合格后方可進入生產(chǎn)線。3 鍍鋅鋼絲廠應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 內層耐老化黑色PE以及表層彩色的高密

30、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護套料有質量保證單和合格證，黑色PE采用進口PE料，應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符合斜拉橋熱擠聚乙烯拉索技術條件（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

31、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整，在工廠制索過程中，對槽道內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。拉索成盤后，對錨頭進行防銹處理，并定位可靠，系上合格證、編號、質量保證單等。7.6 鋼拉桿體制作要求1 鋼拉桿按照等強設計，桿件端部螺紋底徑不小于桿體直徑。

32、2 鋼拉桿的表面應光滑，不允許有裂紋、折疊、分層、結疤和銹蝕等缺陷。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、不圓度和彎曲度應符合GB/T702的規(guī)定；鋼拉桿普通螺紋應按GB/T196和GB/T197規(guī)定，梯形螺紋應按GB/T5796規(guī)定。7.7 拉索張拉時應確保足夠人手，且人員正式上崗前進行技術培訓與交底。設備正式使用前需進行檢驗、校核并調試，確保使用過程中萬無一失。7.8 拉索張拉設備須配套標定。1 千斤頂和油壓

33、表須每半年配套標定一次，且配套使用。標定須在有資質的試驗單位進行。2 根據(jù)標定記錄和施工張拉力，計算出相應的油壓表值。現(xiàn)場按照油壓表讀數(shù)精確控制張拉力。7.9鋼絲束索體應根據(jù)設計要求在工廠對索體進行測長，標記和下料,索長下料應考慮預應力和溫度。所有張拉及測長儀器使用前應進行檢測和標定。7.10鑄鋼件索夾（滑動索夾）的環(huán)索孔道設計為弧道，增加索孔道內徑。上索夾：索孔內表面要求機加工或者打磨（對直孔粗糙度Ra25m，對彎孔Ra50m），粘貼2mm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超出索孔道兩端各100mm，待拉索張拉完畢后

34、割除外露部分。下索夾：在與索體接觸的內側面用電焊拉毛處理，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)場應有專職的電工負責預應力施工用電，保證用電安全。8.2弦支穹頂結構的施工區(qū)域在土建結構層的13.900米22.887m結構上，外挑部分為7.0米，位于土建腳手架上方和外側，施工需在弦支穹頂結構區(qū)域搭設滿堂紅腳手架，每隔三步腳手設置一道安全兜網(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。8.3安裝和張拉時應搭設牢固的操作平臺，平臺上應滿鋪腳手板，腳手架頂部設置吊裝桅桿68部；設置吊裝井口10處，貫通式安全運輸通道四條，上部采用木板作防護棚。

35、8.4上料通道四周應設1m高的防護欄桿，上下架應設斜道或扶梯，不準攀登腳手架桿上下。8.5施工現(xiàn)場拉設安全警戒線，張拉時千斤頂兩端嚴禁站人、閑雜人員不得圍觀、預應力施工人員應在千斤頂兩側操作、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)定對設備進行養(yǎng)護，防止機械設備漏油污染，盡量減小設備的噪音，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)境有害的物質嚴格按照環(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。

36、10 效益分析預應力弦支穹頂結構屋蓋構思巧妙，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，屋蓋主體鋼結構采用弦支穹頂結構，外挑部分采用鋼管桁架，屋蓋結構最高點標高為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、徑向索和撐桿構成，共設3環(huán)，每環(huán)20根撐桿，40

37、根徑向索。2010年10月，采用環(huán)向索張拉法完成下部預應力索桿體系的施工成型。在預應力施工過程中，經(jīng)第三方實時監(jiān)測，表明結構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，各階段變形比較均勻，張拉完成后結構受力和變形狀態(tài)與設計狀態(tài)基本一致，滿足設計要求。工程應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，屋蓋主體鋼結構采用弦支穹頂結構，外挑部分采用鋼管桁架，屋蓋結構最高點標高為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

38、網(wǎng)格布置形式主要為聯(lián)方型，內圈凱威特型，下部索桿體系采用levy型索系，由環(huán)索、徑向索和撐桿構成，共設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力索桿體系的施工成型。在預應力施工過程中，經(jīng)第三方實時監(jiān)測，表明結構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，各階段變形比較均勻，張拉完成后結構受力和變形狀態(tài)與設計狀態(tài)基本一致，滿足設計要求。中山市建設監(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，屋蓋主體鋼結構采用空間索撐網(wǎng)殼結構（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3道環(huán)索，預應力拉索采用Levy型索系，每圈均設置20根撐桿。三亞市體育中心體育館屋蓋主體鋼結構部分為弦支穹頂結構由上部單層網(wǎng)殼和下部的張拉索桿系構成，是傳統(tǒng)索穹頂與空間網(wǎng)殼結構的混合體。作為一種新型的雜交結構體系，該種結構具有時代氣息；用鋼量小，結構輕盈；鋼結構桿件類型較少；節(jié)點構造簡潔；施工方便等優(yōu)點。 本工程采