天津理工大學(xué)索穹頂施工組織設(shè)計

天津理工大學(xué)索穹頂施工組織設(shè)計第一頁，共94頁。

索穹頂，是在二十世紀(jì)八十年代由國外引進而來的。截至2016年，在國內(nèi)已建成三個索穹頂工程，分別為無錫新區(qū)科技交流中心索穹頂、山西太原煤炭交易中心索穹頂和內(nèi)蒙古伊金霍洛旗全民健身中心索穹頂。索穹頂結(jié)構(gòu)大量采用預(yù)應(yīng)力鋼索，壓桿少而短，所以能充分發(fā)揮鋼材的抗拉強度，結(jié)構(gòu)效率極高。自從20世紀(jì)末問世以來，便以其新穎的造型、巧妙的構(gòu)思、合理的受力、經(jīng)濟的造價、快速的施工，贏得了工程師們的喜愛，并被成功地應(yīng)用在一些大跨度、超大跨度建筑的屋蓋設(shè)計中，是近年來國內(nèi)外空間結(jié)構(gòu)的研究熱點之一。

索穹頂結(jié)構(gòu)來源于美國建筑師于1962年提出的張拉整體思想：結(jié)構(gòu)中盡可能地減少受壓狀態(tài)而使結(jié)構(gòu)處于連續(xù)的張力狀態(tài)，從而實現(xiàn)“壓桿的孤島存在于拉桿的海洋中"的設(shè)想。美國工程師Geiger對Fuller的張拉整體思想進行了演變和發(fā)展，開創(chuàng)性的提出了索穹頂體系的概念，并在1988年的韓國漢城奧運會體操館和擊劍館中首次將其付諸實踐。此后,美國工程師Levy對Geiger設(shè)計的索穹頂中索網(wǎng)平面外剛度不足、容易失穩(wěn)等缺點進行了改進,將輻射狀脊索變?yōu)槿腔?lián)方型布置脊索,成功設(shè)計了1996年亞特蘭大奧運會的主體育館喬治亞穹頂。到目前為止世界上已建成十幾座索穹頂結(jié)構(gòu)建筑，主要分布在美國、韓國等發(fā)達國家。

根據(jù)幾何拓撲形式的不同，索穹頂結(jié)構(gòu)分為Geiger型、Levy型、Kiewitt型、鳥巢型、混合型等多種形式。第二頁，共94頁。內(nèi)容一.工程概況及特點二.施工準(zhǔn)備三.施工工藝及方法四.施工監(jiān)測五.監(jiān)理工作要點第三頁，共94頁。一、工程概況1.1工程基本概況

天津理工大學(xué)體育館工程位于西青區(qū)賓水西道391號天津理工大學(xué)校區(qū)內(nèi)，是第十三屆全運會比賽場館之一。

該工程為公建類建筑，項目總投資19829萬元，項目建成后可滿足手球、籃球、排球和羽毛球等項目比賽和訓(xùn)練的需求。本工程主體高度27.5m，主體單層，局部三層，總建筑面積約17100㎡。主體結(jié)構(gòu)采用全現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)體系,樓蓋采用全現(xiàn)澆梁板結(jié)構(gòu)承重，主館屋面大空間部分采用索穹頂結(jié)構(gòu)。建筑物周圍約50m范圍內(nèi)沒有建筑物，也沒有地下室等構(gòu)筑物，地質(zhì)情況良好。第四頁，共94頁。一、工程概況1.2索穹頂結(jié)構(gòu)工程概況

體育館屋蓋平面投影為橢圓形，投影面約為6400m2，柱頂不等高，平均標(biāo)高為22.950米。屋蓋結(jié)合建筑造型采用索穹頂結(jié)構(gòu)形式，長軸102m，短軸82m，內(nèi)設(shè)三圈環(huán)索及中心拉力環(huán)，最外圈脊索及斜索按照levy式布置，共設(shè)32根，與柱頂混凝土環(huán)梁相連，內(nèi)部脊索及斜索呈蓋格式布置，每一圈設(shè)16根，拉索最小規(guī)格D60mm，最大規(guī)格133mm，整個索網(wǎng)和內(nèi)拉環(huán)、撐桿的總重量約353T。第五頁，共94頁。一、工程概況1.2索穹頂結(jié)構(gòu)工程概況拉索平面布置圖第六頁，共94頁。一、工程概況短軸剖面長軸剖面1.2索穹頂結(jié)構(gòu)工程概況第七頁，共94頁。一、工程概況

中間撐桿上節(jié)點外撐桿上節(jié)點中間撐桿下節(jié)點外撐桿下節(jié)點--叉耳連接1.2索穹頂結(jié)構(gòu)工程概況外撐桿下節(jié)點—蓋板連接內(nèi)拉環(huán)三維示意圖第八頁，共94頁。一、工程概況

1.3工程特點1）結(jié)構(gòu)形式新穎、跨度大

本項目索穹頂結(jié)構(gòu)是Geiger型和Levy的結(jié)合體，內(nèi)側(cè)為Geiger型，最外圈為Levy型，最大跨度達到102m，是國內(nèi)首個跨度超過100m的索穹頂結(jié)構(gòu)，環(huán)梁為高低不平的馬鞍形，國內(nèi)外都比較罕見，可借鑒的施工及監(jiān)理經(jīng)驗很少。2）本項目索穹頂為非極對稱結(jié)構(gòu)

目前國內(nèi)已經(jīng)建成的3座索穹頂結(jié)構(gòu)均為極對稱結(jié)構(gòu)，但本項目索穹頂結(jié)構(gòu)只有兩個對稱軸，外環(huán)梁的高度不等，最高27.947m，最低22.215m，由于外環(huán)梁的形狀高低起伏造成在提升過程中的索力、提升用的工裝鋼絞線長度都不相同，增加了提升過程的難度。3）結(jié)構(gòu)內(nèi)力非常大

為了保證結(jié)構(gòu)成型后的形狀，以及各種工況下拉索不出現(xiàn)松弛，成型態(tài)下脊索的內(nèi)力差別比較大，短軸脊索的內(nèi)力超過500T，長軸脊索的內(nèi)力75T，超大的內(nèi)力為結(jié)構(gòu)提升和張拉帶來很大的難度。第九頁，共94頁。一、工程概況

1.3工程特點4）拉索規(guī)格大

本項目拉索最大規(guī)格為D133m的高釩拉索，由于拉索單位重量大，索體本身的剛度也不能忽略，且整個索網(wǎng)和內(nèi)拉環(huán)、撐桿的總重量達到353T，對展索和拉索提升都提出了很高的要求。5）場地內(nèi)的已建土建結(jié)構(gòu)對結(jié)構(gòu)安裝工藝有影響

本項目在長軸方向布置有土建結(jié)構(gòu)，三層結(jié)構(gòu)的高度為16.4m，在三層的邊緣還布置有5m高的柱子和梁。在成型以后，該土建結(jié)構(gòu)和穹頂結(jié)構(gòu)沒有位置沖突，但是采用提升工藝進行穹頂?shù)陌惭b，則土建結(jié)構(gòu)對提升工藝有很大的影響。第十頁，共94頁。一、工程概況

1.3工程特點6）結(jié)構(gòu)在短軸方向的HS1和內(nèi)拉環(huán)之間布置有內(nèi)環(huán)直索

該結(jié)構(gòu)在短軸方向的HS1和內(nèi)拉環(huán)之間布置有內(nèi)環(huán)直索，短軸每個方向各布置5根，一共10根。內(nèi)環(huán)直索的作用可以減小HS1的內(nèi)力且使環(huán)索受力均勻，這也是相對其他類似索穹頂結(jié)構(gòu)的一個新的特點。第十一頁，共94頁。一、工程概況

1.4施工重點難點分析及解決措施施工階段重難點內(nèi)容解決措施深化設(shè)計階段索系找型分析根據(jù)設(shè)計給定的終態(tài)模型進行逆推分析索夾及拉索端部連接耳板的深化設(shè)計通過對索夾和節(jié)點進行有限元分析，對索夾和節(jié)點進行優(yōu)化，做到受力合理、構(gòu)造簡單、安全可行拉索下料結(jié)合土建結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)模型和結(jié)構(gòu)受力確定拉索下料長度，進行誤差分析確定拉索下料誤差精度提升反力點設(shè)計根據(jù)確定的提升工藝并考慮提升張拉的空間，設(shè)計合理的反力耳板施工準(zhǔn)備階段施工方案確定；施工過程模擬計算對結(jié)構(gòu)進行整體建模，并進行全過程施工仿真計算分析，得到各個狀態(tài)的索力、變形、應(yīng)力等拉索提升工裝的設(shè)計、加工通過有限元分析確定合理的工裝形式并確保滿足受力索系施工實施階段主索系拉索組裝制定合理的組裝順序和工藝，確保拉索不彎折、跳絲確保施工中索夾不滑移通過標(biāo)記點確保兩根環(huán)索對齊，通過過程中的多次擰緊螺母及其他措施，確保索夾不產(chǎn)生滑移提升過程的提升精度控制通過在工裝鋼絞線上的標(biāo)記點以及不間斷的測量確保各軸線的提升量與方案一致施工過程監(jiān)測采取可靠監(jiān)測手段對關(guān)鍵部位的索力、位移進行監(jiān)測土建結(jié)構(gòu)保護在拉索與看臺、三層路面上設(shè)置保護措施，通過施工工藝盡量避免拉索與看臺發(fā)生碰撞質(zhì)量管理及后勤保障人、機、料的及時供應(yīng)及保障按照公司1號工程的管理要求，由公司總經(jīng)理負責(zé)，確保人、機、料的供應(yīng)和保障。安全、質(zhì)量及工期保障安全方面：編制安全施工方案，成立安全責(zé)任小組質(zhì)量方面：編制質(zhì)量保證措施，安全ISO9000管理要求進行管理。工期保證：制定完善的施工方案，確保人、機、料的供應(yīng)，及時和業(yè)主、總包進行溝通協(xié)調(diào)，確保工程進度第十二頁，共94頁。一、工程概況

1.5施工技術(shù)風(fēng)險分析及應(yīng)對措施

本工程跨度之大以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力之大在國內(nèi)目前同類的體育館結(jié)構(gòu)中都是首屈一指，結(jié)構(gòu)成型以后的單根索力最大超過500T，遠遠超過了同類結(jié)構(gòu)的單索內(nèi)力。因此對結(jié)構(gòu)施工技術(shù)提出了很高的要求，施工工藝也隨之復(fù)雜很多，因此施工過程中也存在著施工技術(shù)風(fēng)險，初步確定施工過程的技術(shù)風(fēng)險有如下幾點：序號施工技術(shù)風(fēng)險應(yīng)對措施1個別拉索在提升過程中失效通過仿真計算，按照最不利工況的索力配備提升工裝和設(shè)備2提升過程中出現(xiàn)索夾滑移及時調(diào)整提升索力，并將索夾歸位3提升設(shè)備在施工過程中出現(xiàn)故障準(zhǔn)備備用設(shè)備，隨時可更換4結(jié)構(gòu)在提升過程中發(fā)生整體偏移通過提升不同位置的拉索進行糾正5張拉過程斷電采取措施確保設(shè)備能夠自鎖6張拉過程不同步設(shè)置不同步上限，超過限值就糾正7張拉時結(jié)構(gòu)變形、索力與設(shè)計不符發(fā)現(xiàn)超過限值得情況，停止施工，待處理完畢后再進行提升和張拉第十三頁，共94頁。二、施工準(zhǔn)備

2.1施工平面布置第十四頁，共94頁。二、施工準(zhǔn)備

2.2工程施工用電1）

用電負荷要求32個油泵同時工作，油泵功率3.5KW/個，總功率112KW。電源使用位置：在每個軸線的柱底位置處布置一個油泵。2）現(xiàn)場配電箱及開關(guān)箱設(shè)置要求配電箱、開關(guān)箱應(yīng)設(shè)置端正、牢固，移動式配電箱、開關(guān)箱裝設(shè)在堅固的支架上；移動式配電箱、開關(guān)箱的下底與地面的垂直距離應(yīng)大于0.6米、小于1.5米。電箱、開關(guān)箱內(nèi)的開關(guān)電器應(yīng)按其規(guī)定位置緊固在電器安裝板上，不得歪斜和松動。配電箱、開關(guān)箱的金屬箱體必須做保護接零，保護零線應(yīng)通過接線端子板連接。每臺用電設(shè)備應(yīng)有各自專用的開關(guān)箱，必須實行一機一閘一漏電開關(guān)制。第十五頁，共94頁。二、施工準(zhǔn)備

2.3主要施工設(shè)備及工具

編號名稱規(guī)格數(shù)量備注1千斤頂250kN8臺安裝XS32千斤頂600kN16臺提升脊索3千斤頂2500kN8臺短軸拉索張拉使用4千斤頂1500kN16臺短軸拉索張拉使用5油泵ZB40022富余2套6電線盤220v20套

7電線盤380v30套

8工具箱

2個

9脊索、斜索牽引工裝

4套

10脊索、斜索提升工裝

20套

11三層樓板處的外撐桿提升工裝

6套

12鋼卷尺5m40把檢測合格13導(dǎo)鏈5噸、3噸各30個放索、裝索等14卷揚機1噸、2噸各3個放索、裝索等11全站儀

1臺監(jiān)測結(jié)構(gòu)變形12振弦應(yīng)變計BGK400020套監(jiān)測鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力13讀數(shù)儀BGK4081個振弦應(yīng)變計配套讀數(shù)第十六頁，共94頁。二、施工準(zhǔn)備

2.4預(yù)應(yīng)力勞動力需用量計劃工種工長預(yù)應(yīng)力鋼索安裝預(yù)應(yīng)力鋼索張拉監(jiān)測讀數(shù)設(shè)備維修人數(shù)2人6人6組2人32組1人1人其中每套泵頂配備1人。1人操作千斤頂，1人操作油泵。1人負責(zé)監(jiān)測，1人負責(zé)設(shè)備維修?，F(xiàn)場配備專門機具維修人員，設(shè)備出現(xiàn)故障，立即修理或更換，不能耽誤張拉。工長在現(xiàn)場負責(zé)人員設(shè)備組織調(diào)配，抓好質(zhì)量進度與安全，協(xié)助工程師處理有關(guān)技術(shù)問題。各相應(yīng)部位配備相應(yīng)質(zhì)檢員，負責(zé)相關(guān)部位的質(zhì)量。工程師在現(xiàn)場巡回檢查，出現(xiàn)問題，及時處理。鋼結(jié)構(gòu)配備輔助人員主要是準(zhǔn)備好工作面。第十七頁，共94頁。二、施工準(zhǔn)備

2.5現(xiàn)場臨時道路

現(xiàn)場臨時道路為圍繞建筑的環(huán)形路，寬度4.5m，澆筑100厚C25混凝土，道路地基土為原狀土，沒有擾動，基底地質(zhì)良好，滿足機械設(shè)備等承載要求。2.6現(xiàn)場構(gòu)件存放及倒運

拉索構(gòu)件進場后均存放于場地西側(cè)鋼結(jié)構(gòu)材料堆放區(qū)，位于2#塔吊吊裝范圍，距離2#塔吊約10m，材料倒運至中心場地均通過2#塔吊倒運，單個構(gòu)件重量均在塔吊吊裝能力范圍內(nèi)。

構(gòu)件拼裝均位于中心場地內(nèi)，場地內(nèi)維護及存放擺放條件良好，場地內(nèi)為60厚C15混凝土墊層，地基土為原狀土，承載能力良好。2.7安全防護設(shè)施

中心場地為主場館區(qū)域，四周均為看臺，首層設(shè)4個安全通道，可滿足人員正常出入及應(yīng)急逃生，安全通道位于場地四角。二層以上看臺均設(shè)置定型防護欄桿。第十八頁，共94頁。二、施工準(zhǔn)備

2.8進度計劃安排第十九頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.1施工思路

總體思路：索系采用高空拼裝的方法進行安裝。首先利用中央塔架拼裝內(nèi)拉環(huán)，然后高空依次分批安裝脊索、撐桿、環(huán)索、斜索，最后張拉XS4使結(jié)構(gòu)成型。具體思路：

第1步：在場地中心搭設(shè)中央塔架，塔架高度以內(nèi)拉環(huán)高度比成型態(tài)低2.22m控制，約21.75m；

第2步：在中央塔架上拼裝內(nèi)拉環(huán)，并用纜風(fēng)繩加固；

第3步：分8批對稱安裝脊索，為減小脊索安裝的荷載，將部分脊索的調(diào)節(jié)量放松；

第4步：在地面組裝HS3，然后利用提升裝置提升外撐桿和HS3并和脊索索夾連接；

第5步：利用工裝索將斜索4和外環(huán)梁耳板連接并預(yù)緊。

第6步：提升長軸看臺的各3個外撐桿，將該位置的外撐桿和相應(yīng)的索夾連接第二十頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.1施工思路

第7步：在地面組裝HS1、HS2，然后利用提升裝置提升撐桿和環(huán)索并和脊索索夾連接；

第8步：依次安裝內(nèi)環(huán)直索、XS1、XS3、XS2；

第9步：張拉短軸方向的脊索；

第10步：同步提升安裝32根XS4，使結(jié)構(gòu)成型。第二十一頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.2施工過程圖示

由于索穹頂施工工藝復(fù)雜，施工過程中需要制定很多施工措施，因此先將整個施工過程通過簡單圖示的方式列出，然后再詳細闡述各施工工藝及施工措施。本項目索穹頂施工工藝圖示如下：

第1步：搭設(shè)中央支撐胎架和環(huán)索放索馬道第二十二頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.2施工過程圖示

第2步：在中央支撐胎架上拼裝內(nèi)拉環(huán)并加固第二十三頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.2施工過程圖示

第3步：在馬道上展開環(huán)索

第4步：分批安裝脊索和脊索節(jié)點第二十四頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.2施工過程圖示第二十五頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.2施工過程圖示

第5步：提升并安裝HS3、XS3上端第二十六頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.2施工過程圖示

第6步：抬高長軸方向的外撐桿上節(jié)點第二十七頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.2施工過程圖示

第7步：利用工裝索和工裝安裝XS4并預(yù)緊第二十八頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.2施工過程圖示

第8步：安裝HS1和內(nèi)撐桿、XS1上端第二十九頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.2施工過程圖示

第9步：安裝HS2和中撐桿、XS2上端第三十頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.2施工過程圖示第三十一頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.2施工過程圖示

第10步：安裝內(nèi)環(huán)直索和斜索1第三十二頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.2施工過程圖示

第11步：安裝XS3第三十三頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.2施工過程圖示

第12步：安裝XS2第三十四頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.2施工過程圖示

第13步：拆除內(nèi)拉環(huán)與中央塔架的臨時連接設(shè)施，提升和張拉XS4就位第三十五頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.3中央塔架搭設(shè)

為了實現(xiàn)高空散拼的施工方案，需要將內(nèi)拉環(huán)抬高以減小脊索安裝時的內(nèi)力。對于本項目，短軸的脊索矢高相對較小，成型后的內(nèi)力較大，為了減小脊索的安裝內(nèi)力，最有效的措施就是將內(nèi)拉環(huán)的頂部高度抬高至和短軸的外環(huán)梁等高，使得短軸上的JS4的耳板和JS1的耳板在同一高度上。

采用Φ609x16的鋼管制作提升塔架，單根鋼管長度6m，中央用法蘭盤連接，鋼管間距2830mm，腹桿采用∟180x110x10的角鋼。結(jié)構(gòu)整體尺寸如下圖所示：第三十六頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.3中央塔架搭設(shè)

內(nèi)拉環(huán)與塔架位置示意圖第三十七頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.4操作平臺搭設(shè)1）環(huán)索放索馬道搭設(shè)

本項目環(huán)索一共有3圈，其中第1圈在場地內(nèi)，第2圈有一半在看臺上一半在地面，第3圈有一半在看臺上，另一半在設(shè)備層樓面上。根據(jù)環(huán)索和看臺以及三層樓面的位置關(guān)系確定每圈環(huán)索的鋪放位置及馬道搭設(shè)方式。第三十八頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.4操作平臺搭設(shè)1）環(huán)索放索馬道搭設(shè)

第2圈環(huán)索馬道分兩部分，一部分是場地內(nèi)的，一部分是看臺上的。環(huán)索馬道根據(jù)地面和看臺的高度搭設(shè)成高低起伏的形狀，即馬道高度距離地面0.6m左右即可，由于HS2落在看臺上的高度最高點為5m左右，所以搭設(shè)馬道時，馬道的高差也為5m左右。馬道的搭設(shè)位置為水平投影圓直徑小0.5m。第三十九頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.4操作平臺搭設(shè)1）環(huán)索放索馬道搭設(shè)

第3圈環(huán)索馬道分兩部分，一部分是看臺上的，一部分是三層樓面上的。由于HS3分為8段，圖示紅色部分在三層樓面展開，其余部分在看臺上展開，尤其是粉紅色顯示的索段在看臺上展開，待被提升至于三層樓面接近時再與三層樓面上的環(huán)索對接。第四十頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.4操作平臺搭設(shè)1）環(huán)索放索馬道搭設(shè)

第四十一頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.4操作平臺搭設(shè)2）環(huán)梁處操作平臺搭設(shè)

由于拉索安裝和張拉均要在環(huán)梁耳板處進行，因此需要在環(huán)梁耳板處搭設(shè)操作平臺，根據(jù)張拉點所在的位置以及張拉點與下方看臺之間的高度，分2種搭設(shè)形式。

第1中是位于三層樓面上方的張拉點，利用三層樓面進行搭設(shè)，如圖中紅色圓圈所示位置，一共12處，根據(jù)環(huán)梁的標(biāo)高，操作平臺從三層樓面的搭設(shè)高度分別為：4.5m，5.5m，7.5m。

第四十二頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.4操作平臺搭設(shè)2）環(huán)梁處操作平臺搭設(shè)

第2種是其他張拉點，利用看臺頂面搭設(shè)，如圖中粉色圓圈所示位置，一共8處，操作平臺從看臺頂面的搭設(shè)高度約25.5m。第四十三頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.4操作平臺搭設(shè)2）環(huán)梁處操作平臺搭設(shè)

第四十四頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.4操作平臺搭設(shè)3）三層樓面橫梁處開口及支撐架搭設(shè)

安裝長軸方向脊索時需要在三層樓面橫梁的相應(yīng)位置開豁口，并搭設(shè)支撐架及操作平臺，方便工人操作。第四十五頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝1）安裝脊索體系

索穹頂一共有16個軸線，根據(jù)軸線的位置對稱安裝，一次同時對稱安裝2榀，分8批次安裝完成，安裝的順序及批次如下：第1批第2批第四十六頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝1）安裝脊索體系第3批第4批第四十七頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝1）安裝脊索體系第5批第6批第四十八頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝1）安裝脊索體系第7批第8批第四十九頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝1）安裝脊索體系

第1步：沿著中央塔架外圍搭設(shè)一圈腳手操作平臺。第2步：利用電動倒鏈等工具安裝JS1第五十頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝1）安裝脊索體系

第3步：利用電動倒鏈等工具安裝JS2第4步：利用電動倒鏈等工具安裝JS3第五十一頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝1）安裝脊索體系

第5步：連接JS4和工裝索第6步：牽引JS4至安裝銷軸第五十二頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝1）安裝脊索體系第五十三頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝1）安裝脊索體系

由于短軸的矢高小，成型后的索力很大，即使將內(nèi)拉環(huán)降低到和短軸環(huán)梁等高，在安裝短軸的JS4時，索力仍然較大，最大超過300T，為了減小短軸JS4的安裝力，將短軸各6根JS4的可調(diào)量全部旋出以減小JS4的安裝力。JS4長度可調(diào)節(jié)量為165mm，因此將短軸各6根JS4的可調(diào)量全部懸出150mm，利用牽引工裝可將所有JS4通過銷軸和耳板連接，此時最大的牽引力為420KN。第五十四頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝1）安裝脊索體系

長軸三層看臺樓面以上5m標(biāo)高位置處存在橫梁，在結(jié)構(gòu)成型以后脊索處于橫梁上方。由于脊索規(guī)格，僅一端錨具的重量就達到近1T，而塔吊不具備起吊能力，因此在脊索安裝銷軸以前將脊索提升至高過橫梁難度很大，因此在索系組裝時將脊索從橫梁下方穿過，并在橫梁相應(yīng)位置處開豁口，隨著脊索的牽引和提升，脊索逐漸到達橫梁以上高度。長軸拉索從組裝完畢到就位的過程圖示如下圖所示：第五十五頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝1）安裝脊索體系

各批次脊索安裝索力如下表所示：脊索提升過程牽引力批次軸線牽引力（t）批次軸線牽引力（t）第1批4-437第5批3-6244-7373-8162-4371-6242-7371-816第2批3-46第6批4-6283-564-8251-462-6281-562-825第3批4-1042第7批1-1244-8301-3162-10423-1242-8303-316第4批4-142第8批4-3284-3304-5252-1（1-8）422-3282-3302-525第五十六頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝1）安裝脊索體系及撐桿和斜索上端

脊索安裝完畢后，索力如下圖所示：第五十七頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝2）安裝HS3HS3為2根D99的拉索，水平投影為橢圓，橢圓長軸61m，短軸56m，周長184m，呈16邊形布置，在拉索加工時分為8段，每段長度23m，47kg/m，加上錨具每根拉索的重量約2T，HS3的索夾分為2種，小索夾重量0.5T/個，大索夾重量2T/個。HS3分為8段，其中6段在看臺上展開，2段在16.4m平臺上展開，在提升時將看臺上的各3根在看臺上通過索夾連接完畢以后整體提升，然后在16.4m高度和長軸方向的HS3對接，分段標(biāo)識如下：第五十八頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝2）安裝HS3

將短軸的HS3提升就位以后，在16.4m平臺上將HS3閉合。第五十九頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝3）抬高長軸各3個外撐桿

由于三層樓面標(biāo)高為16.4m，外撐桿安裝完畢以后，外撐桿上端的標(biāo)高為20.8m，外撐桿長度為6.8m，不滿足安裝條件，如下圖所示：

為了在較小的提升力下安裝外撐桿，在HS3組裝完畢以后就提升外撐桿的上節(jié)點，將外撐桿和HS3的索夾相連，然后安裝XS4并預(yù)緊，以減小該位置作用在樓板上的荷載。

為此需要借助提升架將長軸三層樓面上的各3個外撐桿提高到具備安裝外撐桿的狀態(tài)。第六十頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝4）安裝斜索4

為了減小長軸各3各外撐桿位置對16.4m平臺的荷載，在長軸外撐桿安裝完畢以后立即安裝XS4并預(yù)緊，以減小對樓板的荷載。

由于此時XS4不具備和外環(huán)梁耳板連接的條件，因此需要通過工裝索進行連接，工藝如下：第六十一頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝5）安裝提升HS1和HS2HS1和HS2在地面的馬道上展開，并將索夾按照索體上的標(biāo)記點進行安裝，待環(huán)索閉合以后利用16個電動倒鏈整體提升內(nèi)撐桿和HS1，達到高度以后和相應(yīng)的脊索索夾連接，完成HS1和HS2的安裝。HS1和索夾重量合計4900KG，采用16個點同時提升，每個點的提升力為310kg，HS2和索夾重量合計24T，采用16個點同時提升，每個點的提升力為1.5T。第六十二頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝6）安裝直索和XS1

環(huán)索安裝完畢以后，開始安裝內(nèi)環(huán)直索和XS1，由于此時環(huán)索處于松弛狀態(tài)，因此可以利用倒鏈可以安裝。第六十三頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝7）安裝XS3

根據(jù)仿真計算結(jié)果，安裝XS3時的內(nèi)力較大，最大達到15T，因此需要借助工裝進行安裝。XS3一共有16根，分5批進行安裝，第1批和第5批一次安裝2根，第2批~第4批一次安裝4根。由于先安裝的XS3內(nèi)力較小，后安裝的XS3內(nèi)力較大，為了便于設(shè)置安裝平臺，在短軸方向的XS3先安裝，長軸方向的XS3由于在三層樓面上方比較容易設(shè)置操作平臺因此后安裝，具體順序如下：第六十四頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝7）安裝XS3第六十五頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝7）安裝XS3XS3的安裝采用油泵和2臺25T千斤頂進行，利用塔吊安裝吊籠和工裝，然后采用千斤頂頂推索頭和索夾耳板連接，反力點利用環(huán)索，安裝示意圖如下：各批次XS3安裝索力（kN）批次第1批第2批第3批第4批第5批索力（kN）3262151134141第六十六頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝8）安裝XS2

根據(jù)仿真計算結(jié)果，安裝XS2時的內(nèi)力較大，最大達到12.7T，因此需要借助工裝進行安裝。XS2一共有16根，分5批進行安裝，第2批和第5批一次安裝2根，第1批~第4批一次安裝4根。具體順序如下：第六十七頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝8）安裝XS2第六十八頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.5拉索組裝8）安裝XS2XS2的安裝采用油泵和2臺25T千斤頂進行，利用塔吊安裝吊籠和工裝，然后采用千斤頂頂推索頭和索夾耳板連接，反力點利用環(huán)索，安裝示意圖如下：各批次XS3安裝索力（kN）批次第1批第2批第3批第4批第5批索力（kN）110127845439第六十九頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.6拉索張拉

本項目在拉索組裝完畢以后，對于JS4還有位于短軸方向的各6根（共12根）沒有張拉到位，對于XS4（共32根）均沒有張拉到位，因此需要對該44根拉索進行張拉使結(jié)構(gòu)成型，由于成型后的JS4內(nèi)力較大，因此先張拉JS4再張拉XS4。1）JS4張拉

根據(jù)仿真計算結(jié)果，最大的張拉力為339T，張拉時采用2臺250T千斤頂；其他位置拉索的索力不到300T，張拉時采用2臺150T千斤頂。JS4采用U型叉耳配合承力架以及千斤頂進行張拉。第七十頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.6拉索張拉1）JS4張拉第七十一頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.6拉索張拉

1）JS4張拉JS4一共12根，分兩批進行張拉，一次張拉6根，張拉順序如下：第1批第2批第七十二頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.6拉索張拉1）JS4張拉

JS4張拉力列表批次脊索編號張拉力（kN）第1批JS-4d,2369JS-4d2325JS-5d2883JS-5d3883JS-4d3325JS-4d,3368第2批JS-4d,11618JS-4d11417JS-5d13322JS-5d3322JS-4d1417JS-4d,1618第七十三頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.6拉索張拉

2）XS4張拉

脊索張拉完畢以后，只剩下32根XS4沒有安裝銷軸和張拉，因此此時利用提升工裝將32根XS4同時提升就位并安裝銷軸。該過程中最大提升力為964KN，計算結(jié)果如下：第七十四頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.6拉索張拉

2）XS4張拉

JS4張拉力列表（取1/4對稱）斜索編號張拉力（kN）XS-1d816XS-2d,1964XS-2d1895XS-3d,1943XS-3d1726XS-4d,1952XS-4d1640XS-5d1954第七十五頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.6拉索張拉

2）XS4張拉

斜索張拉時的索力最大為964KN，采用2臺60T的千斤頂配合2根Φ28.6的鋼絞線進行張拉，張拉工藝同提升工藝。第七十六頁，共94頁。三、

施工工藝及方法

3.6拉索張拉3）千斤頂配置

本項目在脊索安裝階段、XS3安裝階段、長軸外撐桿提升階段、短軸各6根拉索張拉階段、XS4安裝階段使用千斤頂和相應(yīng)的工裝。各階段千斤頂配置階段千斤頂規(guī)格千斤頂數(shù)量備注脊索安裝60T爬升頂16

XS3安裝25T千斤頂8

長軸外撐桿提升60T爬升頂6

短軸各6根拉索張拉150T千斤頂16

250T千斤頂8

XS4安裝60T爬升頂32

合計

64扣除共用第七十七頁，共94頁。

3.7預(yù)應(yīng)力鋼索吊裝與放索本工程預(yù)應(yīng)力環(huán)索較長，拉索最長達40m，HS2和HS3的單根重量達到1.9T左右（包括索頭），根據(jù)吊車的工藝參數(shù)，滿足利用吊車放索的條件，即將拉索在地面用放索盤展開，然后利用吊車將拉索吊起，緩慢放置在馬道上。三、

施工工藝及方法第七十八頁，共94頁。

三、

施工工藝及方法3.8預(yù)應(yīng)力索張拉工藝1、張拉設(shè)備的選用

經(jīng)過計算，施工過程中需要對短軸方向的各6根JS4和所有的XS4進行張拉，最大張拉力約339T，各位置拉索的張拉設(shè)備選用已在相應(yīng)章節(jié)描述，張拉工藝如下：第七十九頁，共94頁。

三、

施工工藝及方法3.8預(yù)應(yīng)力索張拉工藝2、預(yù)應(yīng)力鋼索張拉前標(biāo)定張拉設(shè)備

張拉設(shè)備采用預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)專用千斤頂和配套油泵、油壓傳感器、讀數(shù)儀。根據(jù)設(shè)計和預(yù)應(yīng)力工藝要求的實際張拉力對油壓傳感器及讀數(shù)儀進行標(biāo)定。標(biāo)定數(shù)在張拉資料中給出。3、張拉時的技術(shù)參數(shù)及控制原則

張拉時采取雙控原則：變形控制為主，監(jiān)測結(jié)構(gòu)索力為輔助。4、張拉操作要點

（1）張拉設(shè)備安裝：由于本工程張拉設(shè)備組件較多，因此在進行安裝時必須小心安放，使張拉設(shè)備形心與鋼索重合，以保證預(yù)應(yīng)力鋼索在進行張拉時不產(chǎn)生偏心；

（2）預(yù)應(yīng)力鋼索張拉：油泵啟動供油正常后，開始加壓，當(dāng)壓力達到鋼索設(shè)計拉力時，超張拉5％左右，然后停止加壓，完成預(yù)應(yīng)力鋼索張拉。張拉時，要控制給油速度，給油時間不應(yīng)低于0.5min。第八十頁，共94頁。

三、

施工工藝及方法3.8預(yù)應(yīng)力索張拉工藝5、預(yù)應(yīng)力鋼索張拉測量記錄

對油壓傳感器測得拉力記錄下來，以對結(jié)構(gòu)施工期進行監(jiān)測，主要包括變形監(jiān)測和應(yīng)力監(jiān)測。6、張拉質(zhì)量控制方法和要求

（1）張拉時按標(biāo)定的數(shù)值進行張拉，用伸長值和油壓傳感器數(shù)值進行校核；

（2）認真檢查張拉設(shè)備和與張拉設(shè)備相接的鋼索，以保證張拉安全、有效；

（3）張拉嚴(yán)格按照操作規(guī)程進行，控制給油速度，給油時間不應(yīng)低于0.5min；

（4）張拉設(shè)備形心應(yīng)與預(yù)應(yīng)力鋼索在同一軸線上；

（5