大跨度预应力张弦桁架的滑移施工
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滑 道 滑 车 系 统 由 滑 道 和 滑 车 二 部 分 组 成$在 整 个 水 平 牵 引 过 程 中 $滑 道 滑 车 系 统 起 承 重 导 向 作 用 ) 滑车采用定 型 的 载 重 滚 轮 小 车 &型 号 为 *+,-.($参 见图 /)
滑 道 部 分 由 埋 件0固 定 用 槽 钢 和 滑 道 槽 钢 等 组 成 $滑 道 设 置 在 端 部 桁 架 的 下 方 结 构 上 $滑 道 槽 钢 为 1##2和 1#32$见 图 -)槽 钢 的 槽 口 向 上$滑 车 放 在 槽 内 进 行 滑 动 $利 用 槽 钢 的 两 侧 翼 缘 作 为 横 向 限 位 )其 中 低 端一侧的滑 道 与 滑 车 侧 向 紧 密 接 触$作 为 保 证 张 弦 桁架的安装 位 置4高 端 一 侧 的 滑 道 和 滑 车 为 松 配 合 $给 张 弦 桁 架 在 安 装 檩 条 和 屋 面 结 构 时 $引 起 跨 度 变 化 留 有 伸 缩 余 地 )滑 道 中 心 线 与 柱 轴 线 重 合 $以 保证张弦桁架滑移到位后能顺利地进行柱脚固定螺
介 绍 了 单 榀 张 弦 桁 架 及 区 间 整 体 滑 移 过 程 中 的 几 个 问 题 与 处 理 方 法 @为 今 后 工 程 施 工 提 供 有 益 经 验 与 建 议 3
关 键 词 8大 跨 度 空 间 结 构 A张 弦 梁 结 构 A滑 移 A分 析
中 图 分 类 号 8)-9<$
文 献 标 识 码 8(
栓的安装) 每 台 *+5 -.载 重 滚 轮 小 车 载 重 量 为 -6789$
每 榀 张弦桁架有 3台 小 车 支 承$整 个 区 间 同 步 移 位 时 有 /3台 小 车 支 承$其 最 大 载 重 达 ’:.7/89)而 整 个区间屋盖组合重量为 ’.’7#89$有 ’)7:倍的安全
系 数 $因 此万用方*数+,-据.载 重 滚 轮 小 车 作 滑 车 是 安 全 可
最3根据现 场 条 件 和 工 期 要 求@在 进 行 方 案 比 较 后@ 择 优 选 用 了 2张 弦 钢 桁 架 地 面 拼 装 @节 间 跨 端 空 中 组 装 @区 间 整 体 同 步 牵 引 平 移 到 位 3的 施 工 方 法 3
在 具 体 施 工 时@屋 盖 结 构 按 伸 缩 缝 分 为 (404 .4Y4/五 个 区 间@每 个 区 间 有 六 榀 张 弦 桁 架@安 排
万要方研 数究 方据向 为 大 跨 度 空 间 结 构 3
第 #期
陈 荣 毅 $等 %大 跨 度 预 应 力 张 弦 桁 架 的 滑 移 施 工
/’
图 ! 屋盖安装流程示意图
图 " 区间整体滑移至设计位置示意图
# 滑移系统设置
为 了 顺 利 将 张 弦 桁 架 牵 引 滑 移 到 位$需 要 以 下 二 个 系 统 %&’(滑 道 滑 车 系 统 $&#(牵 引 系 统 ) #)’ 滑道滑车系统
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空间结构
第 +9卷
图 ! 滑道图
图 " 滑车与桁架和滑道连接图
滑 道 的 施 工 要 求#轴 线 误 差 的 弹 线 为 $ %&&’ 定 位 为 $ (&&)滑 道 槽 钢 的 接 头 误 差 * +&&)
张弦桁架的滑移同步控制以计算机控制为主’ 辅 以 人 工 观 察 )计 算 机 控 制 是 屋 盖 在 滑 移 时 ’通 过 位 移传感器将屋盖牵引点移动的距离信息反馈给计算
个子系统组成)其 中 液 压 牵 引 系 统 的 主 要 功 能 是 提 供 牵 引 力 $由 液 压 千 斤 顶 0钢 绞 线 0反 力 架 等 组 成 )本 工 程 选 用 6.=级 的 穿 心 式 液 压 千 斤 顶$为 实 现 连 续 牵 引 $将 二 台 液 压 千 斤 顶 进 行 组 合 使 用 )钢 绞 线 选 用 高强度低松驰钢绞线$极限拉力为 #7=)每 根 滑 道 牵 引点处设置二只 反 力 架)计 算 机 控 制 系 统 的 主 要 功 能是控制液压牵 引 器 的 同 步 牵 引$并 将 张 弦 桁 架 二 端牵引偏差控制在设计允许的范围内)
东西二条作业线同时施工@其中 (404.三个区间属 西作业线@Y4/两 个作业 区间属 东作业 线@见 图 !3 每个 区间的 张弦 桁 架 均 在 东 西 二 端 地 面 拼 装@由 四 台 [):!%"$型 塔 吊 将 张 弦 桁 架 抬 吊 到 跨 端 结 构 顶 上@在 跨 端 进 行 节 间 组 装@组 装 平 移 一 个 节 间 距 离 ;!B%?后 @在 跨 端 起 吊 下 一 榀 张 弦 桁 架 @在 两 榀 桁 架 之间@采 用 ..#"""吊 机 ;9""!级 ?安 装 水 平 支 撑 檩 条4端 头桁 架@组 装 成 一 个 节 间3每 个 节 间 组 装 完 成 后 平 移 一 个 节 间 的 距 离 @再 组 装 下 一 个 节 间 @直 至 连 续 五 个节 间组 装完成;即 为 一 个 区 间 ?@将 区 间 整 体 滑移至 设计 位置3整 个 展 览 大 厅 共 有 五 个 区 间 的 屋 盖进行区间整体滑移@见图 #3
靠 的)另 外$载 重 滚 轮 小 车 与 滑 道 的 摩 擦 系 数 非 常 小$仅为 .).’)屋盖滑移时$只需 .).’; ’.’7#89< ’.#89 牵引力就可以满 足 要 求$为 牵 引 系 统 设 置 提 供了有利条件)滑车与桁架和滑道的连接见图 /) ")" 牵引系统
牵引系统由液压牵引系统和计算机控制系统两
本文介绍单榀张弦桁架及区间整体滑移过程中
的几 个问题 与处 理 方 法@为 今 后 工 程 施 工 提 供 有 益 经验与建议3
收 稿 日 期 8#""9:"$:"$3
作者简介8陈荣毅 ;!<=9> ?@男@福 建 尤 溪 人@浙 江 大 学 博 士 后@现 在 广 州 国 际 会 议 展 览 中 心 项 目 管 理 办 公 室 负 责 工 程 技 术 管 理 与 施 工3主
文 章 编 号 8!""%:%B=C;#""$?"#:""$":"9
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.U/4 ,17V:WX@YZ4[ &\X:2X7@]- ^X7:_\X
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!前 言
广州国际会议展览中心展览大厅屋盖钢结构采
用了预应力张弦桁架结构形式@每 榀桁 架 跨 度 !#%3 %%@重约 !9B!@间距 !B%@每 %榀张弦桁架组成一个 单 元@覆盖了 <"%1 !#C% 的 无 柱 大 跨 度 空 间@共 有 B个 单 元3由 于 安 装 时 建 筑 物 主 体 室 内 砼 结 构 已 全 部 完 成@大 型 机 械 无 法 进 入 跨 内 进 行 屋 盖 安 装3同 时@工期要 求 十 分 紧 迫@因 此@广 州 国 际 会 议 展 览 中 心展览大厅钢屋盖结构的安装难度成为本工程之
-下转第 4"页3
+.
空间结构
第 $-卷
方法 确 定的结构 或 构 件 的 尺 寸 和 材 料!不 能 充 分 利 用 材料的塑性性 能!也 不 可 能 完 全 反 映 出 结 构 的 真 实 安 全 度 "在 弹 性 设 计 中 !结 构 所 受 的 荷 载 达 到 设 计 值 后 !即 使 结 构 的 某 些 部 位 发 生 破 坏 !但 结 构 整 体 还 没 有完全丧失承 载 能 力"只 有 当 结 构 进 入 塑 性 极 限 状 态 时 !其 荷 载 才 能 达 到 最 大 值 !结 构 才 完 全 丧 失 承 载能力"
图 4 桁架最终固Βιβλιοθήκη Baidu图
. 单榀张弦桁架滑移时的稳定措施
567区第一榀张弦桁架 必 须 单 榀 滑 移 +.&’单
榀张弦桁 架万滑方移数时据’由 于 重 心 高6跨 度 大’必 须 采 取
相应的 稳 定 措 施)在 滑 移 时’采 用 88(999-%99:3履 带吊机辅助稳定的方法’即 %99:履带吊在桁架跨中 增设一吊点’吊点荷载控制在 %; .:’随桁架滑 移 进 行同步变幅’并维持吊钩荷载不变’变幅范围为 <= %>&; .+&’其 时 吊 机 额 定 荷 载 ? +9:)
- 滑移过程中桁架稳定性0同步性和 变形的控制
由于张弦桁 架 之 间 仅 上 弦 间 有 檩 条 连 接$中 间 区 域 的 下 弦 杆 件 之 间 无 约 束 $加 之 张 拉 索 跨 距 大 $张 拉 索 与 主 桁 架 之 间 距 离 也 较 大 )在 牵 引 过 程 中 $特 别 是 启 动 和 停 止 阶 段 $牵 引 速 度 0滑 移 同 步 性 和 滑 道 水 平 度 等 的 误 差 $极 易 造 成 屋 盖 桁 架 的 不 稳 定 及 变 形 ) 为 了 控 制 以 上 各 种 情 况 下 桁 架 的 稳 定 0同 步 及 变 形 $ 对 滑 道 的 施 工 精 度 0滑 车 选 择 与 连 接 0计 算 机 同 步 控 制的要求非常严格)
第 !"卷第 #期 #""$年 %月
空间结构
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0123!"413# 5673#""$
大跨度预应力张弦桁架的滑移施工
陈 荣 毅 !@董 石 麟 !@吴 欣 之 #
;!3浙江大学空间结构研究中心@浙江 杭州 9!""#=A#3上海市机械施工公司@上海 #"""=#?
摘 要8根据现场条件和工期要求@广州国际会议展览中心展览大厅屋盖钢结构的安装采用了滑移施工方法3本文
机’计算机根据得 到 的 位 移 信 息 和 预 设 的 位 移 误 差 允 许 值调整千斤 顶 的 牵 引 速 度’使 张 弦 桁 架 二 端 的 位 移 误差始终在 允 许 范 围 内)屋 盖 在 移 位 过 程 中 的 人 工 观察是先在 二 边 滑 道 上 刻 上 距 离 标 志’在 桁 架 二 端 派专人负责 观 察’并 将 观 察 到 的 屋 盖 在 移 位 过 程中的位置随时向控制中心汇报)
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, 张弦桁架滑移后的固定
张 弦 钢 桁 架 屋 盖 滑 移 到 位 后 ’需 进 行 支 座 转 换 ) 在滑移过程中’屋 盖 的 全 部 重 量 都 是 支 承 在 滑 车 上 的’屋 盖 到 位 后’要 将 荷 载 从 滑 车 转 移 到 设 计 支 座 上 )为 此 ’采 用 千 斤 顶 -./0123顶 在 张 弦 钢 桁 架 设 计 支座二侧’使 荷 载 转 移 到 千 斤 顶 上’然 后 卸 掉 滑 车’ 安 装 张 弦 桁 架 二 端 的 设 计 支 座 ’待 支 座 安 装 完 毕 后 ’ 放 松 千 斤 顶’张 弦 钢 桁 架 屋 盖 即 已 固 定’见 图 .)在 顶 升 或 下 降 千 斤 顶 时 ’也 需 要 同 步 控 制 )
滑 道 部 分 由 埋 件0固 定 用 槽 钢 和 滑 道 槽 钢 等 组 成 $滑 道 设 置 在 端 部 桁 架 的 下 方 结 构 上 $滑 道 槽 钢 为 1##2和 1#32$见 图 -)槽 钢 的 槽 口 向 上$滑 车 放 在 槽 内 进 行 滑 动 $利 用 槽 钢 的 两 侧 翼 缘 作 为 横 向 限 位 )其 中 低 端一侧的滑 道 与 滑 车 侧 向 紧 密 接 触$作 为 保 证 张 弦 桁架的安装 位 置4高 端 一 侧 的 滑 道 和 滑 车 为 松 配 合 $给 张 弦 桁 架 在 安 装 檩 条 和 屋 面 结 构 时 $引 起 跨 度 变 化 留 有 伸 缩 余 地 )滑 道 中 心 线 与 柱 轴 线 重 合 $以 保证张弦桁架滑移到位后能顺利地进行柱脚固定螺
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每 榀 张弦桁架有 3台 小 车 支 承$整 个 区 间 同 步 移 位 时 有 /3台 小 车 支 承$其 最 大 载 重 达 ’:.7/89)而 整 个区间屋盖组合重量为 ’.’7#89$有 ’)7:倍的安全
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在 具 体 施 工 时@屋 盖 结 构 按 伸 缩 缝 分 为 (404 .4Y4/五 个 区 间@每 个 区 间 有 六 榀 张 弦 桁 架@安 排
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东西二条作业线同时施工@其中 (404.三个区间属 西作业线@Y4/两 个作业 区间属 东作业 线@见 图 !3 每个 区间的 张弦 桁 架 均 在 东 西 二 端 地 面 拼 装@由 四 台 [):!%"$型 塔 吊 将 张 弦 桁 架 抬 吊 到 跨 端 结 构 顶 上@在 跨 端 进 行 节 间 组 装@组 装 平 移 一 个 节 间 距 离 ;!B%?后 @在 跨 端 起 吊 下 一 榀 张 弦 桁 架 @在 两 榀 桁 架 之间@采 用 ..#"""吊 机 ;9""!级 ?安 装 水 平 支 撑 檩 条4端 头桁 架@组 装 成 一 个 节 间3每 个 节 间 组 装 完 成 后 平 移 一 个 节 间 的 距 离 @再 组 装 下 一 个 节 间 @直 至 连 续 五 个节 间组 装完成;即 为 一 个 区 间 ?@将 区 间 整 体 滑移至 设计 位置3整 个 展 览 大 厅 共 有 五 个 区 间 的 屋 盖进行区间整体滑移@见图 #3
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用了预应力张弦桁架结构形式@每 榀桁 架 跨 度 !#%3 %%@重约 !9B!@间距 !B%@每 %榀张弦桁架组成一个 单 元@覆盖了 <"%1 !#C% 的 无 柱 大 跨 度 空 间@共 有 B个 单 元3由 于 安 装 时 建 筑 物 主 体 室 内 砼 结 构 已 全 部 完 成@大 型 机 械 无 法 进 入 跨 内 进 行 屋 盖 安 装3同 时@工期要 求 十 分 紧 迫@因 此@广 州 国 际 会 议 展 览 中 心展览大厅钢屋盖结构的安装难度成为本工程之
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. 单榀张弦桁架滑移时的稳定措施
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榀张弦桁 架万滑方移数时据’由 于 重 心 高6跨 度 大’必 须 采 取
相应的 稳 定 措 施)在 滑 移 时’采 用 88(999-%99:3履 带吊机辅助稳定的方法’即 %99:履带吊在桁架跨中 增设一吊点’吊点荷载控制在 %; .:’随桁架滑 移 进 行同步变幅’并维持吊钩荷载不变’变幅范围为 <= %>&; .+&’其 时 吊 机 额 定 荷 载 ? +9:)
- 滑移过程中桁架稳定性0同步性和 变形的控制
由于张弦桁 架 之 间 仅 上 弦 间 有 檩 条 连 接$中 间 区 域 的 下 弦 杆 件 之 间 无 约 束 $加 之 张 拉 索 跨 距 大 $张 拉 索 与 主 桁 架 之 间 距 离 也 较 大 )在 牵 引 过 程 中 $特 别 是 启 动 和 停 止 阶 段 $牵 引 速 度 0滑 移 同 步 性 和 滑 道 水 平 度 等 的 误 差 $极 易 造 成 屋 盖 桁 架 的 不 稳 定 及 变 形 ) 为 了 控 制 以 上 各 种 情 况 下 桁 架 的 稳 定 0同 步 及 变 形 $ 对 滑 道 的 施 工 精 度 0滑 车 选 择 与 连 接 0计 算 机 同 步 控 制的要求非常严格)
第 !"卷第 #期 #""$年 %月
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, 张弦桁架滑移后的固定
张 弦 钢 桁 架 屋 盖 滑 移 到 位 后 ’需 进 行 支 座 转 换 ) 在滑移过程中’屋 盖 的 全 部 重 量 都 是 支 承 在 滑 车 上 的’屋 盖 到 位 后’要 将 荷 载 从 滑 车 转 移 到 设 计 支 座 上 )为 此 ’采 用 千 斤 顶 -./0123顶 在 张 弦 钢 桁 架 设 计 支座二侧’使 荷 载 转 移 到 千 斤 顶 上’然 后 卸 掉 滑 车’ 安 装 张 弦 桁 架 二 端 的 设 计 支 座 ’待 支 座 安 装 完 毕 后 ’ 放 松 千 斤 顶’张 弦 钢 桁 架 屋 盖 即 已 固 定’见 图 .)在 顶 升 或 下 降 千 斤 顶 时 ’也 需 要 同 步 控 制 )