某體育館預(yù)應(yīng)力鞍形索網(wǎng)屋蓋施工工藝

預(yù)應(yīng)力鞍形索網(wǎng)屋蓋工程施工工藝[摘要]介紹學(xué)校體育館菱形平面鞍形索網(wǎng)屋蓋結(jié)構(gòu)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)力鋼絞線懸索結(jié)構(gòu)學(xué)校體育館位于校園內(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)結(jié)構(gòu)形式，平面形狀為近似菱形，對角尺寸為69．6m×67．2m，平面面積約為3459．5m2。索網(wǎng)懸掛在4根直線形箱形邊梁上，梁截面為1400mm×1800mm，混凝土為C50。索網(wǎng)共設(shè)計有承重索(主索)40束，每束為2?j15．24鋼絞線；穩(wěn)定索(副索)4l束，每束為1?jl5．24鋼絞線。索網(wǎng)網(wǎng)格水平投影尺寸為1．6m×1．6m，中央主索的矢度和中央副索的拱度均為6m(見圖1)。1施工工藝流程本工程索網(wǎng)結(jié)構(gòu)施工工藝流程為：邊梁立?！鷺?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，由于索與索之間的相互影響，在張拉的最后階段需對鋼索的內(nèi)力進(jìn)行微調(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)行適當(dāng)調(diào)整，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達(dá)到國家規(guī)定的I類錨具標(biāo)準(zhǔn)(即ηa≧0．95，?apu,tot≧2%),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)過多次反復(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1400mm×1800mm(見圖3)。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；過低則將出現(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?76mm×3．75mm和?48mm×3．5mm普通焊接鋼管。鋼管在制作安裝前要進(jìn)行精確計算，考慮端部內(nèi)凹孔留孔深度。下料時依據(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鋼管安裝投在邊梁內(nèi)，主沒副索預(yù)埋鋼管攜呈交叉布置，治每根主管同時教與遙2脫根副管在空間濕相交，每根副凈管也同時與寶2享根主管相交。取鋼管按放線位升置確定后。用然鋼筋井字架焊騾接在邊梁上筋芹上，以固定其村位置。端部用澤麻絲堵嚴(yán)，以畢防止?jié)不炷寥畷r流進(jìn)從漿。圾先安裝主管，腔后安裝副管，俱副管直接與主社管焊接在一起筍。鋼管安裝固群定完華后，制煎作文裝預(yù)留孔貓模板。由于預(yù)謙留孔外側(cè)面是源不規(guī)則的四邊跡形、制作有一姻定的難度。經(jīng)抽考慮幾種方案悼，最終選用水卻盒廣的方矮法榮—臭)誼即用長度不限慮的貨l檢80mm孕寬、露l0Omm縱厚的木板訂成陵截面為槽l炮80mm忙×億180mm哈的正方形長木健盒，再逐一量暫測預(yù)留孔憐4彎條梭的長度，掙用鋸準(zhǔn)備下料創(chuàng)。木盒子要與勁錨墊板嚴(yán)格垂少直，盒內(nèi)旺塞滿水泥紙以貼防漏漿。木盒半子用逆?6急短鋼筋四面點學(xué)焊在錨墊板和眼模板上，正下虧面托燥1具根鋼筋與邊梁再底筋或底模焊兩在一起笨(切見圖疑5)趙。崖鋼管安裝過程鄭中及女裝完成寨后必須逐一對芽每根鋼管的位昏置進(jìn)行檢查和估校核，確保其相準(zhǔn)確無誤。索轉(zhuǎn)孔定位及鋼管埋安裝位置準(zhǔn)確牢性直接關(guān)系到金索網(wǎng)形成后節(jié)之點標(biāo)高能否達(dá)心到設(shè)計要求，從在設(shè)計中、甲槳方及總包施工柳單位相關(guān)人員似的密切合作下橋，使這一極其匯關(guān)鍵的工作得束宜順利完成、叢并經(jīng)復(fù)核、滿越足設(shè)計要求。5混凝土澆筑捐索孔安裝完畢擺后，即可綁扎饞隔板鋼筋，立翁隔板模板，并柄經(jīng)設(shè)計、質(zhì)檢舌部門作隱蔽工史程驗收合格后干澆筑邊梁及輔軋梁的混凝土。匯由于邊梁為箱戶形梁，根據(jù)截街面尺寸，先澆輪下部翁1200mm無高的部分限(終包括隔板徑)伶；待這部分混討凝土初凝后即少可拆除其模板徑，然后再支頂猶板模板，再一警次澆筑成型。軍澆筑順序如圖賤6勸所示，輔梁混燒凝土同時澆筑驅(qū)?；炷翞榈頒50竭，添加減水劑昂。澆筑混凝土唉過程中應(yīng)避免蘋振搗棒直接接趙觸鋼管，以免買使鋼管位置產(chǎn)墳生偏移，并確小保預(yù)埋鋼管的工暢通。當(dāng)益板及混凝土達(dá)到一皇定強(qiáng)度后，拆半除邊梁內(nèi)外側(cè)件模板，清理端驟部孔道。6制索險6怪，址1基鋼索的防腐防風(fēng)火處理珠以往懸索結(jié)構(gòu)勁施工，對鋼索糞的防腐處理較道為復(fù)雜，需除改銹、除油、包棕裹等，工期長避、耗用人工量答大。本工程簡衣化了鋼索防腐最處理，鋼索直哲接采用鍍鋅鋼息絞線，包覆厚慘度為享1mm甘以上的高密度棒聚乙烯塑料套償管。索網(wǎng)的防敏火處理，采用運(yùn)在索網(wǎng)上剛防南火涂料的方法血。并且在立柱剪及夾具上涂防槽火涂料。視為防止索孔段鞠灌漿后水泥漿銹對鋼索表面鍍視鋅層產(chǎn)生腐蝕合作用，在裸露耗鋼索表面刷尤l縫層環(huán)氧樹脂。胃6鑼。顏2兇鋼索的下料兄鋼索在下料前器應(yīng)抽樣復(fù)驗，尾內(nèi)容包括外觀墾、外形尺寸、料σ陜b兵、沖σ旅600船等，并出具相橋應(yīng)檢驗報告。摔鋼鎖采用砂輪塞切割機(jī)下料，功為保證下料長嬸度的準(zhǔn)確性，陪采用定長下料牙的方法。在每方束鋼鋼鎖上均渴用膠皮帶牢固爐地粘上寫有所勒屬索號和長度腐的標(biāo)簽。以供評穿束時對號入肺座。鋼索的下或料長度必須準(zhǔn)特確。不能過短韻或過長，并注厚意保護(hù)塑料套冶管。跪下料前先要以憑索網(wǎng)初始態(tài)的濟(jì)曲線形狀為基指淮進(jìn)行計算、僵下科長度應(yīng)把爭理論長度加長丘至梁邊，再加齒上張拉工作長源度和施工誤差揀等。另外在下夢料的應(yīng)實際放悟樣，以校核下瞇料長度是否準(zhǔn)邀確。紀(jì)懸索結(jié)構(gòu)鋼索它一般在下料前溫要進(jìn)行預(yù)張拉休，本工程采用斧的低松弛鋼絞而線，系在張力彎下生產(chǎn)，經(jīng)試歌驗證明，不進(jìn)倉行預(yù)張拉仍具漁有良好的線彈死性，因此，實獅際施工不進(jìn)行異預(yù)張拉，直接待使用。輝7艘鋼索安裝及索點網(wǎng)初步調(diào)整甜7登，拍1叫鋼索安裝再在高空架設(shè)鋼吼索是懸索結(jié)構(gòu)捧施工中難度較店大、并且很重剃要的工序。由舍土建施工單位闊用廖來48mm繭×鎖3泰．薯5mm吳的鋼管搭設(shè)滿羊堂腳手架，在廈邊梁混凝土強(qiáng)漫度達(dá)到資50慰％，并檢查所弦有孔道均清理回完畢后，即可馬掛束。先掛主賠索，后掛副索仿。主索依次從首x40址→咐x傘0l壞，副索從俯y01蟲→賞y罰4l洲開始對稱安裝飲直到趕y研2l合索。掛索采用管全人工用繩索架拉的方法，按波照在鋼索上作奪的標(biāo)記線將錨勞具安裝到位。禍用卸甲卡在主遲索上防止副索含向中間下滑，忙使副索在水平邪投影方向上是橡一條直線，并夠確保主副索在辯投影方向保持泊正交，在張拉聯(lián)日才適時再對梨這些卸甲的位呼置進(jìn)行調(diào)整，壯張拉結(jié)束后即輔可卸掉卸甲。戴7芳．魯2溜索網(wǎng)的調(diào)整死在所有主副索清都安裝完畢后蹄，對照節(jié)點設(shè)朝計標(biāo)高值對索葵網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整，亭使索網(wǎng)曲面初忠步成型，此即住為初始態(tài)。根7穗．霞3運(yùn)安裝夾具及立飄柱某索網(wǎng)初步成型訊后，開始安裝慧夾具及小立柱京，順序為先安裙裝馬道位置處友的夾具俘(冤計脾207嚼個厚)炕，再安裝其它腸普通節(jié)點夾具恭及小立柱，所欣有夾具的螺母蹈均不擰緊。待異索網(wǎng)張拉完畢招經(jīng)驗收合格后刑再擰緊。為防陶止夾具對鋼索境的外包塑料皮緞可能產(chǎn)生的損懲傷，在節(jié)點處尊副索外包裹暫1念層金1mm梅厚的鉛板，隨穗后安裝剪刀撐顆(素見圖瓦7)腫。間樣，其與通立柱連接的螺桿母待張拉結(jié)束沙后再擰緊?；?恐索網(wǎng)張拉工藝戴張拉是懸索屋爐蓋結(jié)構(gòu)施工的浩關(guān)鍵工序。通靜過張拉使各索晃內(nèi)力和索網(wǎng)節(jié)紫點標(biāo)高都達(dá)到害設(shè)汁要求。只仙有在邊梁混凝庫土強(qiáng)度達(dá)到卻100新％以后守能進(jìn)丟行張拉。由槽于是輕層蓋，鞭故不必將張拉在與加屋面荷載磨交替進(jìn)行?？蓳埔栽谥鞲彼魅繌埨戤吅箅u。再鋪設(shè)檁條體和層面板及懸雷掛吊頂。廁張拉工藝中，喚其關(guān)鍵鍵環(huán)節(jié)并是張拉順序、慢循環(huán)次數(shù)及張坑拉力的大小等挺。針對本工程鮮懸索屋蓋基本謝上具有雙向軸饒對稱的特點。治張拉順序原則夾定為先副索后晌主索。分別從程中心向四周依翼次進(jìn)行，在兩微端各用去1別臺張拉設(shè)備同膊步進(jìn)行張拉。杯穩(wěn)定索張拉用育YCN-23嶄型千斤頂，承鼠重索張拉用府YC-60憲型千斤頂，均虎配以高精度盡0.4坦級壓力表。張外拉順序如圖振8起所示。捎為盡量使鋼索返及邊緣構(gòu)件均鳳勻受力，張拉外工作原計劃分造20譽(yù)％、夏50割％、叔66騰％、重80拾％、示100頓％共礎(chǔ)5爹次循環(huán)，然后版再進(jìn)行數(shù)輪調(diào)繡整。張拉過程運(yùn)中同時控制內(nèi)萌力和節(jié)點標(biāo)高譯，按照設(shè)計人繩員的意圖，張旬拉以應(yīng)力控制遇為主，標(biāo)高控她制為輔。瓜張拉開始前測堪試所有標(biāo)高控紡制點的標(biāo)高，半發(fā)現(xiàn)大部分節(jié)垃點的實際標(biāo)高康均低于設(shè)計值坡。經(jīng)研究決定鈴第謀1偶輪先張拉主索帥，后張拉副索宴。在每輪張拉詞結(jié)束后測讀所聲有傳感器讀數(shù)壞，監(jiān)測索網(wǎng)內(nèi)簡力。實際張拉闖過程中，在第夠2騰輪張拉完成后旗通過分析內(nèi)力帝測試數(shù)據(jù)，發(fā)幅現(xiàn)大部分副索杏的內(nèi)力已達(dá)到址或超過第放3喂輪設(shè)計的拉力片，故經(jīng)設(shè)計同艘意，取消第旱3安輪，直接張拉嫁第混4半輪痕80雪％。最后一輪殊調(diào)整張拉時使饑用撐腳，張拉睡順序為先拉主險索，再拉副索奏。為消除錨具放回縮的影響革(傍每端約說4mm器)掛，調(diào)整張拉時奉微調(diào)的方法為球張拉力到位后爬擰緊錨杯外面暴的大螺母。經(jīng)會過仰3唉輪張拉和狹2穿輪調(diào)整以后，晴將傳感器的測昂試結(jié)果與設(shè)計怖提供的索內(nèi)力器進(jìn)行比較，并跟由設(shè)計人員認(rèn)兆可，達(dá)到設(shè)計腳要求，至此張認(rèn)拉結(jié)束。戀張拉結(jié)束以后玻，逐一將所有興節(jié)點的夾具、被立柱上的剪刀挺撐擰緊。切斷珍兩端多余鋼絞趴線，使其露出斧錨具不少于壩50mm基。為保證在邊猾緣構(gòu)件內(nèi)的孔扁道與鋼絞線形耐成有粘結(jié)，改貌善錨具受力狀己況，要進(jìn)行索武孔灌漿和端頭緒封裹。這兩項氣工作一定要引怨起足夠的重視病，因為灌漿和宗封裹的質(zhì)量直甜接影響到索網(wǎng)雕的防腐措施是禿否有效持久，蓄從而影響到索沾網(wǎng)的安全與壽剩命。室灌漿之前，先扔將孔道兩端作訪初步封閉，并艘嚴(yán)防索網(wǎng)顫動偵。灌漿用材料倚為乳425句號普通硅酸鹽學(xué)水泥、飲用水信、宅JMIII槐域混凝土減水微望膨脹外加劑，爐水灰比為擔(dān)0臭．惠37索。灌漿設(shè)備為喊手動輕型壓漿危泵，每個孔道馳要一次連續(xù)灌盼完，直至泌水牙孔冒漿后方可總停止?？椎赖顽P處為灌漿孔，唱高處為泌水孔戰(zhàn)。最后，用灘C30識細(xì)石混凝土將胃端頭與錨具封勁裹，以防銹蝕脊。茂9蔥檀條加工和安目裝工藝斬屋面擦條采用舒高澇200mm遙、厚校1僅．咬6mm腎的內(nèi)卷邊槽鋼饒鋼擦條。為使漂索網(wǎng)受載均勻壩且與受力分析勁相對應(yīng)，檁