大跨度穹顶钢结构预应力施工技术汇报

热烈欢迎各位专家指导、同仁支持祝您万事如意二0一四年四月

施工技术名称

大跨度穹顶钢结构环向管内预应力施工技术

技术形成流程图

QC小组项目经理部资料准备分析、查新申报申报准备公司经营部现场试验、总结领导审核技术申报小组介入大跨度穹顶钢结构环向管内预应力施工技术一、完成单位、成员江苏省建安建设有限公司合作完成二、技术使用范围

广泛适用于各类大跨度公共建筑钢结构环向管内预应力施工。

三、关键技术1、大跨度穹顶环向桁架管内钢丝束预应力张拉时机和张拉力2、大跨度穹顶环向桁架管内钢丝束预应力拉索张拉端钢绞线回缩和摩擦损失3、大跨度穹顶环向桁架管内钢丝束预应力施工监控

大跨度穹顶环向桁架管内钢丝束预应力张拉时机和张拉力可选择在支撑胎架还未落架下进行张拉，也可在拆除支撑胎架后进行张拉。采取哪种方法需根据支架拆除前后索力、结构竖向位移、支座反力以及钢构应力等的变化量来综合考虑。若变化大，则选择在支撑胎架上张拉，这样较为安全；若前后变化较小，则选择在支撑胎架拆除后进行张拉，这样可获得较为准确的有效预应力值。由于拉索依次一次张拉到位，应分析相邻拉索张拉相互影响的程度。若相互影响较大，则须考虑后张拉索对先张拉索的内力的影响，因此须进行详尽的分析，保证拉索张拉完毕、支架拆除后，索力达到设计要求。本工艺首选在支撑架卸载后进行张拉。大跨度穹顶环向桁架管内钢丝束预应力拉索张拉端钢绞线回缩和摩擦损失

预应力拉索一般采用高强度无粘结钢绞线束，类似预应力混凝土中无粘结钢绞线的张拉施工。由于预应力张拉过程中钢绞线与钢管之间存在摩擦损失，且预应力张拉达到设计索力后，千斤顶回油，钢绞线带着夹片回缩，导致预应力损失，须进行超张拉，克服由于钢绞线摩擦和回缩导致的预应力损失。因此应根据技术规范，结合结构特点分析计算确定预应力张拉技术指标。大跨度穹顶环向桁架管内钢丝束预应力施工监控

施工过程中，应加强监控。预应力索张拉实行双控，即控制桁架变形和索力，其中以控制索力为主，对结构的变形在索张拉时必须作同步监控，保结构的应力状态和外形满足设计要求。若出现异常情况，立即停止施工，采取有效措施并及时通报，查明原因，解决问题后方可继续施工。四、技术特点1、针对国内首次采用的环向管穿预应力钢结构新设计，运用计算机仿真分析、工程实验、施工过程监测等科学有效的先进技术手段，确定环向分段、多束预应力张拉工艺和技术参数，弥补了预应力钢结构施工技术规范中未明确的要求，如预应力损失确定等；2、根据设计要求，结合深化设计、工艺制作等技术环节，有效合理地解决了环向管穿多束预应力的转向、固定、安装等关键技术问题；3、采用先进的监测技术，对预应力张拉过程中钢索张拉力、主体结构的应力应变进行监控，有效保证了钢结构安装质量和施工安全。五、施工工艺原理及流程图

1、施工工艺原理依据《预应力钢结构技术规程》和设计要求，合理设置管内环向预应力索的布置、转向、固定方法；通过计算分析和科学实验，确定预应力索分段、同步张拉的各项技术参数。如超张拉系数、预应力损失，多束预应力先后张拉的互相影响等，保证预应力效果，达到质量技术要求。

2、施工工艺流程图张拉机具仪器效验、施工准备钢绞线下料搭设张拉平台在钢管节点段内安放转向器，并焊接牢固编制预应力张拉工艺深化设计图纸，设计满足预应力索布置的专用转向器、锚固座、钢节点节点拉索按工艺要求分批穿索安装端部锚具对称张拉结构应力应变检测、验证六、施工操作要点预应力张拉时机预应力张拉时机选择在钢结构支撑胎架拆除后进行。可以保证索力、结构位移、支座反力及钢构体系应力等与设计状态相同，保证拉索张拉达到设计要求。预应力张拉损失计算管内环向预应力张拉过程中钢绞线与钢管内转向器存在摩擦损失及钢绞线收缩、千斤顶回油等，须进行超张拉，克服预应力损失。预应力超张拉系数，应通过试验确定主动张拉力。确定有效张拉力施工张拉力预应力张拉的原则环向管内预应力索，受空间位置和钢结构受力要求限制，一般分段布置，图为花都体育馆预应力钢结构的示例。在第五道环桁架（三角截面）上下弦处分别设置12根Φ15.2和24根Φ15.2共两圈预应力拉索（1860级高强钢丝拉索）。每圈分八段。采用张拉力和变形双控，以张拉力控制为主。监测张拉过程中预应力索拉力的变化，当拉力实测值与计算值相差超过10%时，暂停张拉，待找出原因并采取措施调整后,才能继续张拉。进行预应力损失测试，反馈给设计院对原结构进行设计复核。通过多次张拉、超张拉等技术措施对预应力损失予以补偿。预应力张拉前主体钢结构全部安装完成，形成整体且支座固定。预应力张拉要点张拉方法①钢绞线束拉索分两批、逐根张拉。②将上、下弦环管内的拉索分为两批。下弦管内拉索为第一张拉批，上弦管内拉索为第二张拉批。③同批内的拉索同步张拉。④同束内的钢绞线依照对称的原则逐根张拉。⑤单根钢绞线一端张拉，另一端补足。待张拉完成后，切除多余钢绞线，外露长度不小于30mm；安装防松夹板，端部锚具用密封罩，密封罩安装前内涂建筑1＃油脂防腐。记录张拉数据，进行分析对比，达到设计要求。主要张拉点上下弦管内共有16束钢绞线，且两端都要张拉，因此共有32个张拉点。根据张拉方案，单次张拉时有8个张拉点。张拉力法上弦管内拉锁拉点下弦管内拉锁拉点分配同步、逐根张拉88施工监测监测内容和监测点钢结构预应力施工监测包括：索力和关键节点应力、位移。①索力监测点为各主动张拉点。②关键节点位移（水平和竖直）、应力监测点包括径向桁架和环向桁架的主要受力节点。监测设备，索力监测—采用标定的千斤顶；位移监测采用—全站仪、应力应变仪。七、材料与设备材料润滑剂、塑料胶带、塑料护套、环氧树脂、Q345B、Q235B、GS-20Mn5N钢材，各种焊接材料，各种角钢、工字钢，[10槽钢等。实际材料根据具体施工情况确定。设备（见下图）序号设备名称规格型号单位数量备注1280T履带吊CC2000台1用于环向分段吊装225T汽车吊CC2000台4用于现场拼装3全站仪GTS-332台4用于定位测量4全站仪TCR702R台2用于定位测量5超声波控伤仪EPOC1-3-2300台2用于焊缝检测6CO2焊机CPX-350台60用于分段焊接7交直流两用焊机ZXE1-3*500/400组30用于高空焊接8碳弧气刨ZX5-630台10用于焊透焊缝清根出白9空压机DW-9/7、ZW-6/7台6液压提升10焊条烘箱HY704-3台2液压提升11张拉千斤顶YDC240QX240KN8套预应力张拉12对讲机9台13砂轮锯预应力筋切割八、娘一控休制、峰两措凳施1、索质量怕控制安装扣控制证精度楼要求众节点获轴线寄就位商偏差荣≤±坡3m壳m，膛节点镇标高筛就位蜘偏差博≤±鹿4m花m；屠水平今环构颠件水太平度施＜L辟/1另00估0，万且不死超过芒4m寸m。钢结运构安挎装和楚焊接胆应符警合《惧钢结肺构工眯程施遥工及械验收蜂规范洪》（烂GB揪5止02刷05论—2叮00胜1）惭要求享结构莲一级毁焊缝音10巷0%顶探伤细，二反级焊润缝2培0%右探伤析，并帝达到皮质量木标准朗要求慨。拆除鸦临时姓钢支废撑后岂，钢连屋盖腿中点庙挠度加值不侮大于吵其跨禽度的蔬1/相25阳0。预应店力达揭到设阁计值虎，误每差小央于3疲%。预应惩力索抚出锚冠端方危向指狗向结仪构承兵力杆捡件，秩角度竹偏差认小于匪5%临。预应尖力张圈拉值嘉对号串记录谅，超友过标酿准要丧求，固分析拳原因贱，采秋取措洁施后楚可继泛续张构拉。2、辜安全规措施（1亏）圆组织内落实弓施工惧组织卧设计粮中的糖安全挪技术赚措施胞，组辽织并签监督殖项目即施工化安全欲技术慌交底规和施粱工设乒备、酿设施坊的验查收。议特别匆是大饥件吊雾装专辱题方须案的贝制定阵、审袋批和筝过程率监控嘱。（2害）特殿种工忘种操裙作人畏员必赶须经摩专门羊培训悟，持损证上狼岗。职起重目吊装叮人员崖严格祖按操忽作规皇程和券工艺沙施工垫。（3苦）高厕空作吐业人成员要肠佩带间工具赌袋，武工具井要放漆在工金具袋提中，伙不得习放在遇钢梁坏或易小失落俘的地础方，型所有穷手工叹工具悦要穿墓上绳怠子套嚼在安蒜全带应上或代手碗艰上，第防止厌失落旋伤人局。（4摇）对策施工挎现场趁要采出取不遣同的鹊安全泳措施陈：高妥空设皇脚手净架、壁围栏锁，设风置安明全行气走绳怖保证葛安全给带悬喘挂、框移动最。（5迎）所习有钢贤丝绳闹、吊乒具等棵在吊逃装作咸业前且要经优起重庙工检工查合终格，辨发现荷磨损抓、扭洗结、务断丝厌等可孙能降倍低受朗力性筑能的勇情况滩，应曲立即殊更换类。安辰全管平理人趁员要悼确保带有缺宴陷的娃吊装茧器具逼不再穴使用伍。（6爽）施饲工现谱场焊男接或蹦切割铅的动吊火操恳作，蛾要采促取防温火措驼施，看安排缠专人钱监护令。（7监）吊柏装时卷风力燥超过垒6级裹或雷洞雨天份气应辨禁止价吊装弱，夜希间吊劫装必捆须保汽证足艺够的优照明少，构倘件不姻得悬滨空过姥夜。（8返）钢腾结构反件之这间接朋头连晨接和糠安装绘就位畏等高疑空作季业，赚要搭仍设稳粮固可偷靠的折临时若工作尺平台败和围征栏，刘防止止高空惩坠落宜。高准空作纪业点寸下，僚严禁然站人怎。（9必）吊粱装作消业必贵须由卵专人圈指挥译,吊霜装机谊具,烘必须开有足毒够的借安全亿系数保,一针般不恭得小拉于5摔-6负倍。3、馆环境界措施除按蝇照执换行国僻家现熊行标慈准《无民用阵建筑布工程谁室内隆环境准污染传控制善规范舱》G至B5悬03泼25涉-2附00陡1；璃《建若筑施值工现蝇场环荡境与咱卫生陷标准邮》J形GJ艘14粒5-喉20递04讽；《抵建设鲁工程弓施工绣现场疏安全幻玉、防摇护、伪场容末、环敏境保扩护及临保卫苍消防初标准妹》D急BJ违01限-8荷3-柔20坚03轿等环踪蝶境保片护规适范中衬有关软规定鞋外，感还应常注意女以下港几点叙：防止咸大气育污染锋的控庸制措验施施工短生产占的建化筑垃居圾，蓝采用脸临时钩专用顺垃圾框坑或届采用局容器袖装运巾，严悉禁随并意凌芽高抛冲撒垃疾圾。辩施工碰垃圾让及时椅清运夕，做披到当科天的妈垃圾尊当天临清运绳，并懂适量斤洒水款，减虏少扬革尘。卡工地丢施工该场地邀道路增进行乞硬化许和绿插化，仿并设果置专禽人洒淘水清覆扫，震减少刮粉尘桑污染时，保不持洁芒净。防止习噪声遭污染烧的控矮制措罗施施工表现场搅按照都国家绪有关走规定教制定理降噪钞的相群应制待度和阅措施堵，严重禁在碎施工慨区内乎高声帐喧叫肥、猛读烈敲积击铁享器，泊增强灯全体虚施工废人员揭防噪酱扰民漆的自证觉意跟识；盆施工直现场彩的强嚼噪音感机械通施工垫作业伏尽量珍放在妇封闭排的机泡械棚丝式内或淘安排影在白低天施钳工，忘最大绑限度趁的降告低其墙噪音油，以古致不储影响障工人唇与居鉴民的贩休息拾时间暂；各粒项施寻工均尤选用躁低噪玩声的霉机械顺设备士和施似工工烘艺，甩尽量槽减少残施工膊对居藏民生完活的持影响渔，减少岁噪声未强度衬和敏砍感点扎受噪盲声干芬扰时强间，依晚上位10熔点以琴后及浅午休葬时不赞允许雪施工吊。防止沙对光深污染桐的控骗制措材施探照寄灯选睁用满漠足照苹明要权求但努不刺泡眼的救新型期灯具难，施形工照捕明灯骑的悬垫挂高巡寿度和歉方向越要考屠虑不颤影响栗居民甚夜间勇休息俊，在播施工钞现场矮周围仇种植胳或布封置移专动绿顷化，围清洁翅环境音、美胸化生俗活。焊接艰时应乐采取活有效傻措施糕，避书免弧晃光对万其施绍工人君员及经周边捐环境坏影响辛，焊介条、搬焊丝山头以仰及焊呀渣等损设置渗专用喇容器就并随肾时清椅理，末以免毫污染块环境油泵志操作宰手应蓄时刻挤注意岸油泵协和千光斤顶筐，若欧出现异渗漏怨油，定应停肃止作求业并巾及时薄清理艳干净鬼，防啄止污造染其卖他物笼品物费品。成立食施工加环境浸卫生时管理凳机构核，在受工程采施工搁过程迅中严外格遵扔守国扛家和杰地方腿政府断下发割的有贞关环帖境保德护法忍律、班法规胀和规捎章。成品叨、半我成品佩材料糠严格售按照煎施工摩总平节面图量摆放尘，并桂设安撑全文腥明施兆工标咐识牌盒。施工滥作业率面保千持整虫洁，案严禁武将建见筑施泰工垃及圾随回意抛敢弃，铺做到惨文明纷施工丹。施工当用料围应做坦到长彼材不闹短用唯，加犹强材桶料回德收利持用，稀节约脉材料绿。钢材例加工斑产生局的钢强材皮箱、屑杨废料蛙及时涝清理吴。九、船技术爷效益掀分析显著孕节约台工程年材料预应听力钢绵结构编使大输型钢业结构咬工程怠用材仪小于泉10繁0k偏g/燥m2微,比例常规乓工程场节约消50暂～7闹0%搁钢材超。钢构章件的系工厂唱加工奶制作非，全僚部采栏用计悔算机暖辅助筋加工腊和大聪量先哭进加毒工设旱备的啦应用运（如爽数据岛切割唤、自丝式动组待装等溉），扮极大添地提员高加捡工制变作的匀质量赶和工洋期。张拉疲工艺的采用抽分段宫单根吴张拉们，有仔效减炭少了课张拉好机具惨和施高工胎柴架材吃料，宁节约诞施工堡费用堤13恶万元超。施工轻工期震比计巴划缩片短2役个月火，经持济效舌益明第显。确保皇质量拥优良于，符蚕合设利计和槽规范快要求采用乌计算庭机仿盗真技掌术完芝善张吹拉方震案，六最大哨限度窗的确激保工熄程质道量；符设计雕转向偶器和车锚固板座解利决环弓向管傲内预昏应力故的布川置固女定难吗题，凑确保领预应抓力钢系结构辆的设副计效似果。闹采用聪有效氏的焊庭接工休艺确伙保焊有接质府量以尼及先绒进的笋施工汪测量沿技术本，保越证大初型复本杂空而间预肤应力刑钢结顶构的宁安装宾质量打。十、虽应用趣实例本施僻工技去术成功祸在广棵州市拒花都闷区亚幻玉运新版体育校馆钢乏结构涉工程诊应用悬。该俊工程亲由24惑榀径励向桁云架和许5榀拿环向弃桁架野及中拼心铸目钢压粥力环除构成蛇球面降网壳邻钢结歉构体拾系。烟图3循为结边构的锦轴侧册图。腥跨度豪直经声为1微