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預(yù)應(yīng)力鞍形索網(wǎng)屋蓋工程施工工藝研究（6頁）.doc

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預(yù)應(yīng)力鞍形索網(wǎng)屋蓋工程施工工藝研究（6頁）.doc

1、預(yù)應(yīng)力鞍形索網(wǎng)屋蓋工程施工工藝研究摘要介紹泰州師范學(xué)校體育館菱形平面鞍形索網(wǎng)屋蓋構(gòu)造施工工藝，包括錨夾具設(shè)計、邊梁立模放線、索孔預(yù)埋鋼管制作及安裝、箱形邊梁混凝土澆筑、鋼索制作及安裝、索網(wǎng)張拉以及屋面施工工藝等。關(guān)鍵詞體育館鞍形索網(wǎng)屋蓋預(yù)應(yīng)力鋼絞線懸索構(gòu)造泰州師范學(xué)校體育館位于江蘇省泰州市師范學(xué)校校園內(nèi)，建成后將作為該校的一個標(biāo)志性建筑。該工程屋蓋采用雙曲拋物面鞍形索網(wǎng)構(gòu)造形式，平面形狀為近似菱形，對角尺寸為69.667.2，平面面積約為3459.52.索網(wǎng)懸掛在4根直線形箱形邊梁上，梁截面為14001800，混凝土為50.索網(wǎng)共設(shè)計有承重索主索40束，每束為j15.24鋼絞線；穩(wěn)定索副索4l

2、束，每束為1jl5.24鋼絞線。索網(wǎng)網(wǎng)格程度投影尺寸為1.61.6，中央主索的矢度和中央副索的拱度均為6。1施工工藝流程本工程索網(wǎng)構(gòu)造施工工藝流程為：邊梁立模標(biāo)索網(wǎng)孔位綁扎鋼筋安裝鋼管焊接灌漿管和泌水管搭滿堂腳手架鋼索錨具安裝鋼索下料鋼管制作澆筑邊梁混凝土混凝土養(yǎng)護(hù)索網(wǎng)張拉孔道灌漿端頭封裹。2錨具及夾具設(shè)計2.1錨具及其配件設(shè)計本工程選用的鋼索為個15.24低松弛鍍鋅鋼絞線，由于索與索之間的互相影響，在張拉的最后階段需對鋼索的內(nèi)力進(jìn)展微調(diào)，所以自行設(shè)計了一套非標(biāo)準(zhǔn)帶微調(diào)的夾片錨具。主索使用雙孔夾片錨具，副索使用單孔夾片錨具。夾片錨錨板有外螺紋，可以在張拉的最后階段通過螺紋對索的內(nèi)力進(jìn)展適當(dāng)調(diào)整

3、，有利于索網(wǎng)成型，給施工帶來方便。該錨具委托錨具廠加工，錨具的性能要求必須到達(dá)國家規(guī)定的I類錨具標(biāo)準(zhǔn)即a0.95，apu，tt2%，確保錨固性能的可靠性。2.2夾具、立柱設(shè)計對主索與副索之間的連接與固定，經(jīng)過屢次反復(fù)研究，自行設(shè)計了如圖2所示的節(jié)點。3邊梁立模及放線本工程鋼筋混凝土箱形邊梁的施工難度較大。邊梁截面呈扭曲的平行四邊形不考慮大梁外側(cè)的掛板，截面尺寸為14001800。天溝底板底模支模時要嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙，不能過高或過低，過高不能保證天溝深度，為屋面排水帶來困難；過低那么將出現(xiàn)索的預(yù)埋鋼管嵌入天溝底板。邊梁外模、底模、邊模及天溝底板模安裝完畢并經(jīng)檢查符合要求后，即可定出索孔位置。索孔

4、位置用紅十字線標(biāo)明，并寫上所屬索號，以便安裝鋼管。待所有索孔位置都準(zhǔn)確定位后，即可綁扎混凝土大梁內(nèi)除隔板之外的鋼筋。4索孔鋼管制作及安裝4.1鋼管制作主副索索孔留孔材料分別選用?763.75和?483.5普通焊接鋼管。鋼管在制作安裝前要進(jìn)展準(zhǔn)確計算，考慮端部內(nèi)凹孔留孔深度。下料時根據(jù)下料長度表逐一下料，用紅色鉛筆在鋼管上寫編號、所屬索號及長度，以便識別分辨。鋼管一端切口為直角，另一端安裝時與邊梁內(nèi)側(cè)模板貼緊切割成45。焊接錨墊板時要注意將管中心與鐵板孔中心對準(zhǔn)，螺旋筋同時焊接固定在錨墊板亡見圖4。4.2鋼管安裝在邊梁內(nèi)，主副索預(yù)埋鋼管呈穿插布置，每根主管同時與2根副管在空間相交，每根副管也同時

5、與2根主管相交。鋼管按放線位置確定后。用鋼筋井字架焊接在邊梁上筋上，以固定其位置。端部用麻絲堵嚴(yán)，以防止?jié)不炷習(xí)r流進(jìn)從漿。先安裝主管，后安裝副管，副管直接與主管焊接在一起。鋼管安裝固定完華后，制作文裝預(yù)留孔模板。由于預(yù)留孔外側(cè)面是不規(guī)那么的四邊形、制作有一定的難度。經(jīng)考慮幾種方案，最終選用水盒廣的方法即用長度不限的l80寬、l0厚的木板訂成截面為l80180的正方形長木盒，再逐一量測預(yù)留孔4條梭的長度，用鋸準(zhǔn)備下料。木盒子要與錨墊板嚴(yán)格垂直，盒內(nèi)塞滿水泥紙以防漏漿。木盒子用?6短鋼筋四面點焊在錨墊板和模板上，正下面托1根鋼筋與邊梁底筋或底模焊在一起見圖5。鋼管安裝過程中及女裝完成后必須逐一對

6、每根鋼管的位置進(jìn)展檢查和校核，確保其準(zhǔn)確無誤。索孔定位及鋼管安裝位置準(zhǔn)確性直接關(guān)系到索網(wǎng)形成后節(jié)點標(biāo)高能否到達(dá)設(shè)計要求，在設(shè)計中、甲方及總包施工單位相關(guān)人員的親密合作下，使這一極其關(guān)鍵的工作得宜順利完成、并經(jīng)復(fù)核、滿足設(shè)計要求。5混凝土澆筑索孔安裝完畢后，即可綁扎隔板鋼筋，立隔板模板，并經(jīng)設(shè)計、質(zhì)檢部門作隱蔽工程驗收合格后澆筑邊梁及輔梁的混凝土。由于邊梁為箱形梁，根據(jù)截面尺寸，先澆下部1200高的局部包括隔板；待這局部混凝土初凝后即可撤除其模板，然后再支頂板模板，再一次澆筑成型。澆筑順序如圖6所示，輔梁混凝土同時澆筑。混凝土為50，添加減水劑。澆筑混凝土過程中應(yīng)防止振搗棒直接接觸鋼管，以免使鋼

7、管位置產(chǎn)生偏移，并確保預(yù)埋鋼管的暢通。當(dāng)益板混凝土到達(dá)一定強(qiáng)度后，撤除邊梁內(nèi)外側(cè)模板，清理端部孔道。6制索6.1鋼索的防腐防火處理以往懸索構(gòu)造施工，對鋼索的防腐處理較為復(fù)雜，需除銹、除油、包裹等，工期長、耗用人工量大。本工程簡化了鋼索防腐處理，鋼索直接采用鍍鋅鋼絞線，包覆厚度為1以上的高密度聚乙烯塑料套管。索網(wǎng)的防火處理，采用在索網(wǎng)上剛防火涂料的方法。并且在立柱及夾具上涂防火涂料。為防止索孔段灌漿后水泥漿對鋼索外表鍍鋅層產(chǎn)生腐蝕作用，在裸露鋼索外表刷l層環(huán)氧樹脂。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.6.2鋼索的下料鋼索在下料前應(yīng)抽樣復(fù)驗，內(nèi)容包括外觀、外形尺寸、b、600等，并出具相應(yīng)檢驗報告。鋼鎖采用砂輪

8、切割機(jī)下料，為保證下料長度的準(zhǔn)確性，采用定長下料的方法。在每束鋼鋼鎖上均用膠皮帶結(jié)實地粘上寫有所屬索號和長度的標(biāo)簽。以供穿束時對號入座。鋼索的下料長度必須準(zhǔn)確。不能過短或過長，并注意保護(hù)塑料套管。下料前先要以索網(wǎng)初始態(tài)的曲線形狀為基淮進(jìn)展計算、下科長度應(yīng)把理論長度加長至梁邊，再加上張拉工作長度和施工誤差等。另外在下料的應(yīng)實際放樣，以校核下料長度是否準(zhǔn)確。懸索構(gòu)造鋼索一般在下料前要進(jìn)展預(yù)張拉，本工程采用的低松弛鋼絞線，系在張力下消費，經(jīng)試驗證明，不進(jìn)展預(yù)張拉仍具有良好的線彈性，因此，實際施工不進(jìn)展預(yù)張拉，直接使用。7鋼索安裝及索網(wǎng)初步調(diào)整7.1鋼索安裝在高空架設(shè)鋼索是懸索構(gòu)造施工中難度較大、并且

9、很重要的工序。由土建施工單位用廖483.5的鋼管搭設(shè)滿堂腳手架，在邊梁混凝土強(qiáng)度到達(dá)50，并檢查所有孔道均清理完畢后，即可掛束。先掛主索，后掛副索。主索依次從x40x0l，副索從y01y4l開場對稱安裝直到y(tǒng)2l索。掛索采用全人工用繩索拉的方法，按照在鋼索上作的標(biāo)記線將錨具安裝到位。用卸甲卡在主索上防止副索向中間下滑，使副索在程度投影方向上是一條直線，并確保主副索在投影方向保持正交，在張拉日才適時再對這些卸甲的位置進(jìn)展調(diào)整，張拉完畢后即可卸掉卸甲。7.2索網(wǎng)的調(diào)整在所有主副索都安裝完畢后，對照節(jié)點設(shè)計標(biāo)高值對索網(wǎng)進(jìn)展調(diào)整，使索網(wǎng)曲面初步成型，此即為初始態(tài)。7.3安裝夾具及立柱索網(wǎng)初步成型后，開

10、場安裝夾具及小立柱，順序為先安裝馬道位置處的夾具計207個，再安裝其它普通節(jié)點夾具及小立柱，所有夾具的螺母均不擰緊。待索網(wǎng)張拉完畢經(jīng)歷收合格后再擰緊。為防止夾具對鋼索的外包塑料皮可能產(chǎn)生的損傷，在節(jié)點處副索外包裹1層1厚的鉛板，隨后安裝剪刀撐見圖7。間樣，其與立柱連接的螺母待張拉完畢后再擰緊。8索網(wǎng)張拉工藝張拉是懸索屋蓋構(gòu)造施工的關(guān)鍵工序。通過張拉使各索內(nèi)力和索網(wǎng)節(jié)點標(biāo)高都到達(dá)設(shè)汁要求。只有在邊梁混凝土強(qiáng)度到達(dá)100以后守能進(jìn)展張拉。由于是輕層蓋，故不必將張拉與加屋面荷載交替進(jìn)展。可以在主副索全部張拉完畢后。再鋪設(shè)檁條和層面板及懸掛吊頂。張拉工藝中，其關(guān)鍵鍵環(huán)節(jié)是張拉順序、循環(huán)次數(shù)及張拉力的大

11、小等。針對本工程懸索屋蓋根本上具有雙向軸對稱的特點。張拉順序原那么定為先副索后主索。分別從中心向四周依次進(jìn)展，在兩端各用1臺張拉設(shè)備同步進(jìn)展張拉。穩(wěn)定索張拉用YN-23型千斤頂，承重索張拉用Y-60型千斤頂，均配以高精度0.4級壓力表。張拉順序如圖8所示。為盡量使鋼索及邊緣構(gòu)件均勻受力，張拉工作原方案分20、50、66、80、100共5次循環(huán)，然后再進(jìn)展數(shù)輪調(diào)整。張拉過程中同時控制內(nèi)力和節(jié)點標(biāo)高，按照設(shè)計人員的意圖，張拉以應(yīng)力控制為主，標(biāo)高控制為輔。張拉開場前測試所有標(biāo)高控制點的標(biāo)高，發(fā)現(xiàn)大局部節(jié)點的實際標(biāo)高均低于設(shè)計值。經(jīng)研究決定第1輪先張拉主索，后張拉副索。在每輪張拉完畢后測讀所有傳感器讀

12、數(shù)，監(jiān)測索網(wǎng)內(nèi)力。實際張拉過程中，在第2輪張拉完成后通過分析內(nèi)力測試數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)大局部副索的內(nèi)力已到達(dá)或超過第3輪設(shè)計的拉力，故經(jīng)設(shè)計同意，取消第3輪，直接張拉第4輪80。最后一輪調(diào)整張拉時使用撐腳，張拉順序為先拉主索，再拉副索。為消除錨具回縮的影響每端約4，調(diào)整張拉時微調(diào)的方法為張拉力到位后擰緊錨杯外面的大螺母。經(jīng)過3輪張拉和2輪調(diào)整以后，將傳感器的測試結(jié)果與設(shè)計提供的索內(nèi)力進(jìn)展比擬，并由設(shè)計人員認(rèn)可，到達(dá)設(shè)計要求，至此張拉完畢。張拉完畢以后，逐一將所有節(jié)點的夾具、立柱上的剪刀撐擰緊。切斷兩端多余鋼絞線，使其露出錨具不少于50.為保證在邊緣構(gòu)件內(nèi)的孔道與鋼絞線形成有粘結(jié)，改善錨具受力狀況，要進(jìn)

13、展索孔灌漿和端頭封裹。這兩項工作一定要引起足夠的重視，因為灌漿和封裹的質(zhì)量直接影響到索網(wǎng)的防腐措施是否有效持久，從而影響到索網(wǎng)的平安與壽命。灌漿之前，先將孔道兩端作初步封閉，并嚴(yán)防索網(wǎng)顫抖。灌漿用材料為425號普通硅酸鹽水泥、飲用水、JIII混凝土減水微膨脹外加劑，水灰比為0.37.灌漿設(shè)備為手動輕型壓漿泵，每個孔道要一次連續(xù)灌完，直至泌水孔冒漿前方可停頓。孔道低處為灌漿孔，高處為泌水孔。最后，用30細(xì)石混凝土將端頭與錨具封裹，以防銹蝕。9檀條加工和安裝工藝屋面擦條采用高200、厚1.6的內(nèi)卷邊槽鋼鋼擦條。為使索網(wǎng)受載均勻且與受力分析相對應(yīng)，檁條架設(shè)在索網(wǎng)節(jié)點立柱上，通過角鋼與之連接。檁條步長為1.6，長度采用實測的方法，即在索網(wǎng)張拉縮柬，立柱、剪刀撐部擰緊到位以后實際量測每根檁條的尺寸，標(biāo)注在平面圖上。依此進(jìn)展加工消費、安裝。檁條安裝完畢以后，鋪設(shè)彩鋼層面板。該分部工程由上海寶鋼集團(tuán)彩色鋼板廠負(fù)責(zé)施工。主要質(zhì)量指標(biāo)是采用隱藏式卡扣固定彩鋼板，現(xiàn)場軋制，整條安裝，確保滿足防水保溫等建筑要求。屋面板及檁條與鋼索連接結(jié)實可靠，并具有令人滿意的使用壽命。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.

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