秦皇岛体育场预应力悬臂桁架综合施工技术VIP免费

秦皇岛体育场预应力悬臂桁架综合施工技术[摘要]为了获得更大的使用空间，悬臂结构以其特有的结构特点在钢结构中的应用越来越广泛，特别是预应力这种可以简化结构受力形式、减少结构用钢量的工艺在悬臂桁架中的应用，形成了其独特的结构形式，因此其施工工艺也不同于一般的钢结构，值得进行探讨和研究。[关键词]体育场悬臂桁架预应力综合施工技术1体育场钢结构简介秦皇岛奥体中心体育场是我国申奥成功后修建的第一座奥体运动场，结构形式为预应力空间悬挑钢桁架结构，由24榀变截面箱型主桁架组成。主桁架后部以铰支形式坐落于砼柱上，单榀自重最大为52t，最大悬挑长度为41.8m，其重心在支撑点外，为保证结构受力平衡，其中部利用预应力索拉起，索的拉力又通过柱顶的双立柱传递到后拉杆上，然后从下拉杆传递到砼柱侧面的埋件上。主桁架之间标高各异、波浪起伏，整体造型犹如马鞍形，见图1、图2、图3。由于单榀桁架侧向极不稳定，因此主桁架之间通过402×12的弧型拱梁相互支撑，拱梁最大跨度为30.8m，但拱梁为平面外不稳定结构，因此拱梁和主桁架上弦通过钢索连接形成三角形稳定体系。正是这些打破常规设计和概念的不稳定体系组成了本工程蔚为壮观的屋架系统，同时也为结构的制作和安装带来极大的困难。本工程钢材的材质均为Q345b，结构总重约1800t，主要参数如下表。序号结构名称结构特点相关数据1主桁架箱型变截面2.5m×2m~4.591m×2.5m2弧型拱梁弧形钢管ø402x12t，最长29.4m3拉索钢芯钢丝索，外面为PE护套ø55㎜4拱架索钢芯钢丝索ø53m2结构安装顺序根据主桁架受力特点和结构特征，确定安装顺序如下：承重架-主桁架-双立柱-后拉杆-下拉杆-预应力索。1）首先安装承重架是因为主桁架为单点支撑结构，如果没有其它支撑点外，自身无法稳定，因此必须在前端搭设承重脚手架，形成两点支撑的稳定体系。2）根据应力传递的路线，和后部传力构件的特征（本身为三角形稳定体系），双立柱是一个重要的受力环节，没有它结构前端的重量就无法传递到后部，而且钢索和后拉杆的连接节点也都在双立柱上，因此第二步必须先安装双立柱，并严格控制其上部节点的标高，和本身的垂直度。3）根据力学模型的特点，再安装后拉杆，使双立柱、后拉杆、和主桁架成为一个三角形稳定体系，这样就可以确保其它构件安装的精度，减少安装过程中各种原因造成的误差。4）安装预应力钢索。通过张拉赋予钢索预应力，这样其它受力构件随着钢索拉力的增加逐渐完成了荷载的的施加。3主要安装措施1）安装方法的选择在综合考虑了吊装机械的性能、土建结构外形的影响、砼结构受力状况、构件的重量和刚度等因素后，确定了大部分构件整体吊装、部分构件分段吊装高空对接、超大构件双机抬吊的方案。2）施工机械的选择本着经济适用的原则，选用了150t履带起重机和300t汽车起重机作为主要施工机械。3）承重架的搭设在搭设承重架时就要考虑到工程结束时如何拆除承重架，为此在承重架的选择上我们采用架身为标准节，标准节顶部用脚手管搭设成密集型的承重脚手架，架顶安放千斤顶，这样承重架的抗压和抗弯能力就非常强，施工时也比较方便。4）主要测量监控措施主要控制项目包括主桁架端头和支座的标高、整体的侧向位移、平面扭曲度、双立柱的标高和垂偏。这些项目同时也影响到预应力施加的精度。由于现场测量监测控制面广，主桁架除支座外其余部分均为悬空，如采用以往施工惯用的利用水平仪和钢卷尺、塔尺进行控制的施工方法，不但测量精度无法保障，而且施工效率非常缓慢，危险性也较大。为此我们充分发挥了全站仪等先进仪器的作用，采取一步到位的测量方法，尽量减少中间环节产生的各种误差，保证了测量结果的有效性和准确性。我们首先通过计算确定控制点的标高和平面位置，利用桁架整体沿轴线方向布置的特点，在两端做好控制标志，用全站仪同时监控上述三个控制项目，使用该方案不但减少了中间的控制环节和累积误差，保证了数据的精确性，而且还提高了施工效率。4预应力钢索的施工4.1简介主桁架为悬臂桁架，设计采用的是通过斜拉索进行固定，拉索规格为直径ø55㎜的钢芯钢丝索，外面为PE护套，每根拉索的调节量为100㎜，按照GB/T1836...