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浅谈张弦梁结构体系中高钒索的施工工艺
来源:中国钢结构门户网 www.gjgmh.com  2021-9-13 10:10:58
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张弦梁结构是近年来大跨度结构常用的一种区别于传统结构的新型杂交屋盖体系,它是由刚性构件上弦、柔性拉索、中间连以撑杆形成的混合结构体系。张弦梁结构在施工过程中柔性拉索的安装和张拉无疑成为了难点和重点,今天结合现场的施工过程简介一下张弦梁结构高钒索的施工工艺。    
   张弦梁结构是近年来大跨度结构常用的一种区别于传统结构的新型杂交屋盖体系,它是由刚性构件上弦、柔性拉索、中间连以撑杆形成的混合结构体系。张弦梁结构在施工过程中柔性拉索的安装和张拉无疑成为了难点和重点,今天结合现场的施工过程简介一下张弦梁结构高钒索的施工工艺。
      高钒索施工流程一般为“索夹安装→挂索→下索夹安装→张拉准备工作→张拉→支撑胎架拆除”。
      1.高钒索索夹安装
    
   在张弦梁上弦构件及撑杆安装完毕后,用汽车吊将上索夹运至张弦梁撑杆处,安装人员通过高空车用手拉葫芦将索夹临时固定在撑杆正下方,然后用手拉葫芦不断调整索夹位置和角度,使索夹紧靠在撑杆下方,且保证索夹上索槽方向与张弦梁方向平行,点焊固定后将索夹与撑杆焊接牢固。  
      
  首先是对高钒索及高钒索连接夹板进行质量检查,检查完毕后将索放在放索盘上,将卷扬机吊点设在桁架上弦位置处,利用卷扬机牵引索头,用1台汽车吊辅助放索,吊车随索头移动位置。示意图如下: 
    
   安装人员通过两台高空车配合卷扬机和吊车的牵引将第一根高钒索索头用销轴先固定在三节柱索头夹板上,第二根高钒索同理进行挂索,然后将销轴完全穿入固定,如图所示。  
    
   同理将同侧其余轴线高钒索索头安装,然后将卷扬机移到另一侧,同时用吊车将高钒索跨中位置处用吊装带挂在张弦梁上弦上,以方便另一端高钒索索头吊装挂索,示意图如下:
  
     将卷扬机吊点设在桁架上弦位置处,利用卷扬机牵引索头,同时用汽车吊辅助牵引,调节此端螺杆长度将索头逐个用销轴固定在三节柱索头夹板上,示意图如下:  

  3.高钒索下索夹安装
   高钒索两端都挂索完成后,取下跨中的吊装带,清理高钒索表面的包装带,通过调节张拉端的锁紧螺母,最终将高钒索放入上索夹索槽中,通过高空车将下索夹运至上索夹位置处,用高强螺栓将上下索夹连接在一起。

   4.张拉前准备工作
   施工平台搭设完毕后,即开始张拉设备的安装。张拉设备包括千斤顶(含油泵)、张拉工装、丝杆(含螺母)、张拉牛腿、手拉葫芦、自制扳手。张拉装备装配图如下:
   首先是张拉施工平台的搭设,如图采用的为脚手架,本工程采用单侧张拉,所以仅在一侧搭设平台即可。 
  
  若张拉处下方无支撑点搭设脚手架,也可采用吊篮形式。  

  施工平台搭设完毕后,即开始张拉设备的安装。张拉设备包括千斤顶(含油泵)、张拉工装、丝杆(含螺母)、张拉牛腿、手拉葫芦、自制扳手。张拉装备装配图如下:

    5.张拉
    
   张拉设备全部安装完成后,需架设一台全站仪,用于监测张拉过程中的张弦梁上结构的变形,监测点设置在张弦梁上弦中心位置处,开始张拉前需对索头调节装置涂适量黄润滑油。
    
   油泵启动供油正常后,开始加压,当压力达到钢索设计拉力时,超张拉5%左右,然后停止加压,完成预应力钢索张拉。张拉时,要控制给油速度,给油时间不应低于30s;
  预应力钢索张拉应采用双控,即控制钢索的拉力及钢结构变形值。预应力钢索张拉完成后,应立即测量校对。如发现异常,应暂停张拉,待查明原因,并采取措施后,再继续张拉。
    
   为保证屋盖结构受力均匀必须控制张拉的同步。控制张拉同步有两个步骤,首先是精确控制初始张拉位置(通过调整索体锚杯露出螺母的长度,使两束索的初始力及垂度基本相同),第二是在张拉过程中将每级的张拉力在张拉过程中再次细分为10小级,在每小级中尽量使千斤顶给油速度同步,在张拉完成每小级后,所有千斤顶停止给油,测量索体的变形值。通过每一个小级停顿调整的方法来达到整体同步的效果。
    
   在千斤顶不断施加拉力的同时用自制扳手不断拧索头中的锁紧螺母,从而收缩索头达到张拉的目的,同时也要不断用手拉葫芦调节丝杆方向,以确保千斤顶施加的拉力始终沿着高钒索方向。
  
  为保证结构受力均匀以及最终索力与计算值相符,因此张拉采用对称张拉,张拉施工示意图如下:  
  6.支撑胎架拆除
  
  张拉到指定设计值时,即千斤顶油泵达到指定压强时张拉结束,所有张弦梁张拉完毕后,即可进行张弦梁胎架的拆除,拆除胎架时要用全站仪对张弦梁的下挠值进行监测并做记录,并与设计挠度值进行比对核查。(中国建筑金属结构网)
  

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