屋盖张弦梁施工技术-第二届大跨度交流.ppt

,华中大区 长沙国际会展中心项目部,2015,年,12,月,16,日,屋盖张弦梁施工技术交流,汇报内容,项目基本概况,03,PART,02,PART,01,PART,张弦梁屋盖施工特点,张拉施工方案,方案实施情况,04,PART,项目基本概况,1,一、项目基本概况,总体情况,-,项目施工范围划分,我司钢结构承包范围,说明：,W3、W4及登录厅由中建三局一公司钢结构公司进行施工；,E1-E4总承包单位为北京建工，钢结构分包为沪宁钢机。,一标段,钢结构,范围,W1,W2,W3,W4,E1,E2,E3,E4,一、项目基本概况,总体情况,-,展馆钢结构组成,本项目单层展馆,的,钢结构主要由屋盖支撑柱、屋盖张弦梁及,端部,桁架、屋,盖,次梁、,变截面箱梁,组成。,屋盖平面尺寸为,100m,163m,，跨度为,81m,，柱距,18m,，屋面高度低端约,18m,，高端约,33m,。张弦梁沿东西向一共布置有,8,榀。,变截面箱梁,张弦梁上部钢梁,端部桁架,屋,盖,支撑钢柱,楼层钢梁,屋,盖,次梁,端部桁架,抗风柱,一、项目基本概况,总体情况,-,屋盖张弦梁,张弦梁由上弦,钢箱梁,、下弦索及其之间的撑杆构成。,张弦梁箱梁与撑杆通过销轴连接，撑杆下端为双索索夹。,张弦梁最高端与钢柱销轴连接，其余三处与柱顶转动支座相连；屋盖平面内分布屋盖次梁，与张弦梁刚接。,撑杆,下弦索,柱顶支座,一、项目基本概况,总体情况,-,屋盖索体系组成,拉索包括：张弦梁下弦拉索，斜拉索、屋盖支撑索、隅撑拉杆,下弦索,斜拉索,对称,隅撑拉杆,屋盖支撑索,位置,规格,下弦拉索,297,斜拉索,60,屋盖支撑索,40,隅撑拉杆,35,张弦梁屋盖施工特点,2,二、张弦梁屋盖施工特点,整体结构体系,展馆可分为下部支承结构及屋盖体系。屋盖体系由张弦梁、屋盖次梁及端部悬挑管桁架组成。其中端部悬挑桁架提供屋盖平面内约束，增强平面刚度。,二、张弦梁屋盖施工特点,张弦梁结构,张弦梁箱型梁尺寸大，整长约,100m,，截面高度基本为,1.6m,，最大板厚为,100mm,，整体重量约,150t,。,二、张弦梁屋盖施工特点,张弦梁结构,张弦梁由上弦钢梁、下部预应力拉索以及两者之间的撑杆等三个部分组成。下弦拉索未张拉前，张弦梁结构未形成受力体系，上弦钢梁无法脱胎，使得下弦索与支承架间易形成冲突。,二、张弦梁屋盖施工特点,张弦梁结构,张弦梁下部预应力拉索采用双索共同受力的形式。索规格为,297,，结构自重初始态下双索的最大初始预张力为,5500kN,。,张拉施工方案,3,三、张拉施工方案,张拉施工思路,思路一：形成整体结构体系后再进行张拉。,本工程张弦梁结构为下凹型，其索撑体系有出平面失稳的趋势，在施工过程中必须保证张弦梁的稳定性。,三、张拉施工方案,张拉施工思路,思路二：从一端向另一端施工，张拉作业滞后箱梁安装若干榀，保证受张拉单元处于屋面结构平面内两侧结构的侧向约束之下。,本工程张弦梁结构为下凹型，其索撑体系有出平面失稳的趋势，在施工过程中必须保证张弦梁的稳定性。,三、张拉施工方案,张拉施工方法,（,1,）,张拉时机和张拉顺序,采用分批、分级、一次到位的张拉方法。,（,2,）,主动张拉点,张弦梁两端张拉；,斜拉索,一端张拉，张拉点位于下端。,屋盖,支撑一端张拉，同网格内的两根同时张拉。,（,3,）,拉索张拉控制项目及其目标,拉索张拉控制采用,双控原则,：控制索力和变形，,以控制索力为主。,控制目标为：张拉锚固后的索力达到施工分析理论张拉力。,三、张拉施工方案,张拉施工方法,-,分批张拉,下弦索,和,斜拉索,张拉,滞后钢构安装两榀,，流水作业，张拉前该榀张弦梁两侧纵向次梁已安装完成。,一根轴线上,2,榀张弦梁下弦索和,2,根斜拉索作为同一张拉批，同时张拉，其中,下弦索两端同步张拉，斜拉索一端张拉。,屋,盖,支撑,及撑杆两侧隅撑拉杆的,安装和张拉，,滞后张弦梁张拉两榀,。,三、张拉施工方案,施工顺序,下弦索,和,斜拉索,张拉,滞后钢构安装两榀,，流水作业，张拉前该榀张弦梁两侧纵向次梁已安装完成。,三、张拉施工方案,施工顺序,下弦索,和,斜拉索,张拉,滞后钢构安装两榀,，流水作业，张拉前该榀张弦梁两侧纵向次梁已安装完成。,三、张拉施工方案,施工顺序,下弦索,和,斜拉索,张拉,滞后钢构安装两榀,，流水作业，张拉前该榀张弦梁两侧纵向次梁已安装完成。,三、张拉施工方案,施工顺序,下弦索,和,斜拉索,张拉,滞后钢构安装两榀,，流水作业，张拉前该榀张弦梁两侧纵向次梁已安装完成。,三、张拉施工方案,施工顺序,下弦索,和,斜拉索,张拉,滞后钢构安装两榀,，流水作业，张拉前该榀张弦梁两侧纵向次梁已安装完成。,三、张拉施工方案,施工顺序,下弦索,和,斜拉索,张拉,滞后钢构安装两榀,，流水作业，张拉前该榀张弦梁两侧纵向次梁已安装完成。,三、张拉施工方案,施工模拟,张拉过程张弦梁拉索张拉端（,CK,、,CN,轴）索力变化如表所示，表中黑体数字为该拉索施工时所施加的张拉力。,轴线号,1,2,3,4,5,6,7,8,终态,3,5630.0,5390.9,5409.8,5423.7,5425.7,5425.65,5426.1,5427.6,5426,5,5334.7,5138.5,5154.4,5167.7,5168.4,5167.3,5167.2,5165,7,5333.5,5137.9,5153.3,5166.8,5166.9,5156.5,5164,9,5349.6,5162.1,5167.5,5191.4,5192.1,5190,11,5351.2,5153.3,5179.2,5191.1,5189,13,5350.6,5152.6,5165.2,5165,15,5351.2,5164.9,5165,17,5420.5,5427,张拉过程张拉端索力表（单位：,kN,）,三、张拉施工方案,施工模拟,张拉过程张弦梁拉索张拉端（,CB,、,CW,轴）索力变化如表所示，表中黑体数字为该拉索施工时所施加的张拉力。,张拉过程张拉端索力表（单位：,kN,）,轴线号,1,2,3,4,5,6,7,8,终态,3,5193.2,4972.7,4990.1,5002.9,5004.8,5004.7,5005.1,5006.5,5007,5,4920.8,4739.8,4754.4,4766.8,4767.4,4766.4,4766.2,4767,7,4919.7,4739.3,4753.5,4765.8,4765.9,4765.7,4766,9,4734.5,4752.4,4766.5,4788.6,4789.2,4790,11,4936.1,4753.6,4777.5,4788.4,4789,13,4935.5,4752.9,4764.6,4767,15,4936.1,4764.3,4767,17,5000.0,5007,三、张拉施工方案,施工模拟,张拉步骤完成时，主梁跨中竖向位移,(,单位：,mm),轴线编号,3,5,7,9,11,13,15,17,跨中位移变化值,67.12,113.99,115.34,112.66,112.68,112.71,112.65,103.12,张拉,11,轴拉索,索力,张拉,11,轴拉索等效应力,三、张拉施工方案,张弦梁分段,张弦梁制作分为,8,段，现场进行地面拼装，两边各,3,段拼装为一段，中间,2,段拼装为一段，总共分为,3,大段进行吊装，最后高空焊接组成整体。,三、张拉施工方案,张弦梁分段,-,沪宁,张弦梁制作分为,6,段，,现场直接,进行,高空,吊装，高空焊接组成整体。,三、张拉施工方案,支承架型式,采用我司标准化装配格构式钢管施工临时支承，每一组支承位置采用两个临时支承，支承架顶部采用型钢作为分配梁，共同组成门式支承结构。,三、张拉施工方案,支承架型式,-,沪宁,每处支承位置采用一个临时支承架，直接支承。,三、张拉施工方案,索安装,直接从门式支承结构中间安装。,三、张拉施工方案,索安装,-,沪宁,从临时支承架空挡穿过，上提，边拆杆边补杆。,三、张拉施工方案,索安装,-,沪宁,最终采用直接从高空穿过支承架，卸载后拆除临时支承架进行脱胎。,三、张拉施工方案,双索张拉工装措施,为使两根拉索张拉同步，设计制作专用张拉工装。,方案实施情况,4,四、方案实施情况,实施情况,-,张拉施工,实际与方案基本保持一致，主要偏差处在于：,1,、张拉滞后安装大于,2,榀；,2,、两个展馆未同时张拉；,四、方案实施情况,实施情况,-,张弦梁地面拼装,四、方案实施情况,实施情况,-,张弦梁高空吊装,四、方案实施情况,实施情况,-,端部管桁架地面拼装,四、方案实施情况,实施情况,-,索体上索夹定位点,四、方案实施情况,实施情况,-,撑杆、索夹及主索安装就位,四、方案实施情况,实施情况,-,张拉工装,四、方案实施情况,实施情况,-,张拉完成卸胎后,四、方案实施情况,实施情况,-,张拉控制项,拉索张拉控制采用,双控原则,：控制索力和变形，,以控制索力为主。,控制目标为：张拉锚固后的索力达到施工分析理论张拉力。,索力控制,反拱值监测,四、方案实施情况,拉索张拉控制采用,双控原则,：控制索力和变形，,以控制索力为主。,控制目标为：张拉锚固后的索力达到施工分析理论张拉力。,实施情况,-,张拉控制项,四、方案实施情况,拉索张拉控制采用,双控原则,：控制索力和变形，,以控制索力为主。,控制目标为：张拉锚固后的索力达到施工分析理论张拉力。,施工区,W1,张拉轴线,3,5,7,9,ck,cw,ck,cw,ck,cw,ck,cw,拉力,计算,5798.9,5349,5494.7,5068.4,5493.5,5067.3,5510.2,4876.5,实际,5741.9,5313.5,5395.9,5000,5419,5000,5396,4876.5,变形,计算,67.12,113.99,115.34,112.66,实际,62,112,108,104,张拉轴线,11,13,15,17,ck,cw,ck,cw,ck,cw,ck,cw,拉力,计算,5511.7,5084.2,5511.1,5083.6,5511.7,5084.2,5583.1,5150,实际,5407.5,5015.7,5419,5000,5395.9,5000,5453.6,5050,变形,计算,112.68,112.71,112.65,103.12,实际,105,105,103,94,实施情况,-,张拉控制项,四、方案实施情况,拉索张拉控制采用,双控原则,：控制索力和变形，,以控制索力为主。,控制目标为：张拉锚固后的索力达到施工分析理论张拉力。,施工区,W2,张拉轴线,3,5,7,9,cn,cb,cn,cb,cn,cb,cn,cb,拉力,计算,5798.9,5349,5494.7,5068.4,5493.5,5067.3,5510.2,4876.5,实际,5707.3,5279.1,5372.9,5000,5338.2,5015.7,5372.9,4832.4,变形,计算,67.12,113.99,115.34,112.66,实际,56,104,109,105,张拉轴线,11,13,15,17,cn,cb,cn,cb,cn,cb,cn,cb,拉力,计算,5511.7,5084.2,5511.1,5083.6,5511.7,5084.2,5583.1,5150,实际,5395.9,5050.1,5395.9,5015.7,5372.9,5000,5453.6,5000,变形,计算,112.68,112.71,112.65,103.12,实际,104,106,105,95,实施情况,-,张拉控制项,结论,：张拉方案实施情况满足结构设计意图，实施情况良好,。,48,