CN107246153A

CN107246153A - 一种环形索承网格结构的无支架施工方法

Info

Publication number: CN107246153A
Application number: CN201710445379.0A
Authority: CN
Inventors: 罗斌; 朱峰; 郭正兴; 娄峰
Original assignee: Southeast University
Current assignee: Southeast University
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2017-06-14
Publication date: 2017-10-13
Anticipated expiration: 2037-06-14
Also published as: CN107246153B

Abstract

本发明公开了一种环形索承网格结构的无支架施工方法，即上部网格分单元吊装至先施工的索网上拼装。环形索承网格结构主要包括柱子、外环梁、上部网格、径向索、环向索和支撑杆。先采用斜向牵引的方法提升结构的径向索和环向索至高空，然后在结构索网下方安装工装配重索和反力架装置并张拉工装配重索，形成支撑索网；再分单元吊装上部网格至支撑索网上，同时通过反力架装置调节工装配重索使控制节点处于设计标高；最后卸除工装配重索和反力架装置，结构成型。该施工方法省去了支架的施工费用，可双向、实时、精确调整施工过程中控制节点的标高，无需主动张拉拉索，有利于看台保护，实现索承网格结构的绿色装配化施工。

Description

一种环形索承网格结构的无支架施工方法

所属领域

本发明属于空间索结构技术领域，具体涉及一种环形索承网格结构的无支架施工技术。

背景技术

城市体育场的环形索承网格结构一般由上部网格、撑杆、下部索网、外环梁、柱子等构成，其中下部索网包括径向索和环向索。外环梁位于柱子的顶端；上部网格的外端、径向索的外端都与外环梁连接；径向索的内端与环向索连接；撑杆的上端与上部网格连接，撑杆的下端与径向索和环向索连接。在体育场工程中，环形索承网格结构的内部是敞开的。

现在环形索承网格结构的常规施工方法为：搭设支架，分单元吊装上部网格，然后安装和张拉拉索。具体施工步骤为：①安装柱子和外环梁；②搭设上部网格的拼装支架；③分单元吊装上部网格和撑杆至支架上；③安装环向索与内撑杆下端连接；④安装径向索与撑杆下端、环向索和外环梁连接；⑤预紧和张拉径向索，并卸载支架，则结构成型；⑥安装屋面系统等。其中上部网格拼装支架一般有两种：一是满堂支架，则上部网格吊装单元划分为散件；二是独立塔架，则上部网格吊装单元划分为区块。

上述环形索承网格结构的常规施工方法，是在搭设支架的前提下进行结构安装和拉索张拉，其施工思路与一般大跨空间预应力杂交结构工程一致，其施工成型状态与设计一次成型状态接近。但存在一些问题：①支架措施费高；②支架占用场内地面和看台的空间，既不利于看台保护，也不利于拉索安装；③由于径向索根数多，同步张拉径向索所需设备量过多，因此需要循环分级、分批张拉径向索。

发明内容

本发明提供一种环形索承网格结构的无支架施工方法：首先，通过斜向牵引将地面和看台上铺展组网的径向索和环向索提升至高空，与外环梁连接就位；然后，在索网下方增设工装配重索及其反力架装置，工装配重索与结构的径向索和环向索共同形成支撑索网；然后，按照一定顺序分单元吊装上部网格至支撑索网上，同时通过反力架装置调节配重索平衡新增重量，使控制节点处于设计标高；最后，撤除工装配重索和反力架装置，结构成型。

该施工方法分为以下步骤：

（1）安装柱子和外环梁；

（2）在地面和看台上铺展环向索和径向索，安装索夹，并将径向索与环向索连接；

（3）通过牵引装置斜向牵引径向索来提升结构索网，将径向索外端与外环梁相连并锚固就位，然后撤除牵引装置；

（4）在结构索网下方安装工装配重索及其反力架装置；

（5）通过反力架装置调节配重索使控制节点达到预定标高；

（6）按照一定顺序吊装上部网格单元，随吊装过程同时调节相应的配重索来平衡新增重量，使控制节点处于设计标高；

（7）上部网格拼装完成后卸除配重索和反力架装置，结构成型。

本发明所述的一种环形索承网格结构的无支架施工方法，工装配重索的上端与结构索网的节点连接，下端通过反力架与看台或地面连接；配重索与径向索和环向索共同构成支撑索网，支承上部网格的拼装。

本发明所述的一种环形索承网格结构的无支架施工方法，其工装配重索的反力架装置由横梁、高强螺杆、配重索锚具、下拉千斤顶和精调千斤顶构成，具备双向调节功能：当控制节点远高于预定标高或设计标高时，由下拉千斤顶向下张拉配重索；当控制节点接近预定标高或设计标高时，由精调千斤顶小幅调节配重索的索力。

本发明所述的一种环形索承网格结构的无支架施工方法，在无应力设计状态下的上部网格安装标高为设计标高。

本发明的有益效果是：

本发明提供的一种环形索承网格结构的无支架施工方法，由于利用结构的径向索和环向索及增设的工装配重索形成支撑索网，作为上部网格的拼装支点，从而实现无支架施工。该施工方法省去了支架的施工费用，可双向、实时、精确调节施工过程中控制节点的标高，降低了成本，节约了时间，无需主动张拉拉索，并有利于看台保护，实现索承网格结构的绿色装配化施工，结构简单、性能可靠、装拆方便，降低了施工风险，提高了施工效率。

附图说明

附图1为本发明适用的体育场Ⅰ的整体三维轴测图；

附图2为本发明适用的体育场Ⅰ的局部三维轴测图；

附图3为本发明适用的体育场Ⅰ的吊装单元划分示意图；

附图4为本发明适用的体育场Ⅰ的第一步施工步骤的示意图；

附图5为本发明适用的体育场Ⅰ的第二步施工步骤的示意图；

附图6为本发明适用的体育场Ⅰ的第三步施工步骤的示意图；

附图7为本发明适用的体育场Ⅰ的第四步施工步骤的示意图；

附图8为本发明适用的体育场Ⅰ的第五步施工步骤的示意图；

附图9为本发明适用的体育场Ⅰ的第六步施工步骤的示意图；

附图10为本发明适用的体育场Ⅰ的第七步施工步骤的示意图；

附图11为本发明适用的体育场Ⅰ的第八步施工步骤的示意图；

附图12为本发明适用的体育场Ⅰ的第九步施工步骤的示意图；

附图13为本发明适用的体育场Ⅰ的第十步施工步骤的示意图；

附图14为本发明适用的体育场Ⅱ的整体三维轴测图；

附图15为本发明适用的体育场Ⅱ的吊装单元划分示意图；

附图16为本发明适用的体育场Ⅱ的第一步施工步骤的示意图；

附图17为本发明适用的体育场Ⅱ的第二步施工步骤的示意图；

附图18为本发明适用的体育场Ⅱ的第三步施工步骤的示意图；

附图19为本发明适用的体育场Ⅱ的第四步施工步骤的示意图；

附图20为本发明适用的体育场Ⅱ的第五步施工步骤的示意图；

附图21为本发明适用的体育场的下拉配重索时的反力架装置图；

附图22为本发明适用的体育场的精调配重索时的反力架装置图。

附图标记说明：

看台1，柱子2，外环梁3，外部网格4，上部网格5，径向索6，环向索7，内撑杆8，中撑杆9，外撑杆10，吊装单元Ⅰa11，吊装单元Ⅰb12，吊装单元Ⅰc13，吊装单元Ⅰd14，吊装单元Ⅰe15，吊装单元Ⅱa16，吊装单元Ⅱb17，吊装单元Ⅱc18，牵引装置19，外配重索20，外索夹节点21，内配重索22，内索夹节点23，配重索反力架24，配重索25，配重索锚具26，横梁27，下拉千斤顶28，精调千斤顶29，高强螺杆30，连接耳板31。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。附图共有两种网格形式的体育场屋盖，分别为交叉型网格和肋环型网格。

实施例1

以某体育场Ⅰ的环形索承网格挑蓬结构工程为例，该结构的上部网格（5）为交叉型，共有36榀径向索（6），每榀径向索（6）上有三根撑杆，分别为内撑杆（8）、中撑杆（9）和外撑杆（10），其中内撑杆（8）与环向索（7）直接相连（图1）。根据该工程特点和吊装能力，将上部交叉网格划分为单元Ⅰa（11）、单元Ⅰb（12）、单元Ⅰc（13）、单元Ⅰd（14）和单元Ⅰe（15），具体吊装单元划分见图2。

具体施工步骤如下：

第一步：安装柱子（2）、外环梁（3）和外部网格（4）；将径向索（6）和环向索（7）在看台（1）上铺展并组网连接，见图3；

第二步：通过牵引装置（19）斜向牵引径向索（6）的外端来提升索网，将径向索（6）外端与外环梁（3）相连并锚固就位，然后撤除牵引装置（19），见图4；

第三步：安装外配重索（20）及其反力架装置（24），并张拉外配重索（20），使相应径向索的外索夹节点（21）达到设计标高，见图5；

第四步：吊装单元Ⅰa（11），同时放松外配重索（20），维持相应径向索（6）的外索夹节点（21）在设计标高，见图6；

第五步：安装内配重索（22）及其反力架装置（24），并初步张拉内配重索（22），适当增大径向索（6）的索力，见图7；

第六步：吊装单元Ⅰb（12），同时放松外配重索（20），维持相应径向索的外索夹节点（21）在设计标高，见图8；

第七步：二次张拉内配重索（22），使相应径向索（6）的内索夹节点（23）达到设计标高，见图9；

第八步：吊装单元Ⅰc（13），同时放松内配重索（22）和外配重索（20），维持相应径向索（6）的内索夹节点（23）和外索夹节点（21）在设计标高，见图10；

第九步：吊装单元Ⅰd（14），同时放松内配重索（22）和外配重索（20），维持相应径向索（6）的内索夹节点（23）和外索夹节点（21）在设计标高，见图11；

第十步：吊装单元Ⅰe（15），并卸除内配重索（22）和外配重索（20），结构成型，见图12。

实施例2

以某体育场Ⅱ的环形索承网格挑蓬结构工程为例。该结构的上部网格（5）为肋环型，共有72榀径向索（6），每榀径向索（6）上有3根撑杆，分别为内撑杆（8）、中撑杆（9）和外撑杆（10），其中内撑杆（8）与环向索（7）直接相连（图13）。根据该工程特点和吊装能力，将上部网格（5）划分为单元Ⅱa（16）、单元Ⅱb（17）和单元Ⅱc（18），同上，具体吊装单元划分见图14。

具体施工步骤如下：

第一步：安装柱子（2）和外环梁（3）；将径向索（6）和环向索（7）在看台（1）上铺展并组网连接，见图15；

第二步：通过牵引装置（19）斜向牵引径向索（6）的外端来提升索网，将径向索（6）外端与外环梁（3）相连并锚固就位，然后撤除牵引装置（19），见图16；

第三步：安装内配重索（22）及其反力架（24），并张拉内配重索（22），使相应径向索（6）的内索夹节点（23）达到设计标高，见图17；

第四步：按一定顺序吊装单元Ⅱa（16）、Ⅱb（17）、Ⅱc（18），同时放松内配重索（22），维持相应径向索（6）的内索夹节点（23）在设计标高，见图18；

第五步：卸除内配重索（22）结构成型，见图19。

在张拉配重索（25）时，先在反力架（24）上安装下拉千斤顶（28），然后操作千斤顶（28）往复作用，向下张拉配重索（25）直至控制节点达到预定标高或设计标高附近，用配重索锚具（26）锚固配重索（25），然后在反力架（24）上安装精调千斤顶（29），精确调节控制节点达到预定标高或设计标高。

在放松配重索（25）时，在反力架（24）上安装精调千斤顶（29），精确调节控制节点达到预定标高或设计标高。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种环形索承网格结构的无支架施工方法，其特征在于：分为以下步骤：

（1）安装柱子和外环梁；

（4）在结构索网下方安装工装配重索及其反力架装置；

（5）通过反力架装置调节配重索使控制节点达到预定标高；

2.根据权利要求1所述的一种环形索承网格结构的无支架施工方法，其特征在于：所述的反力架装置由横梁、高强螺杆、配重索锚具、下拉千斤顶、精调千斤顶、连接耳板构成，其中连接耳板固定在看台的锚板上，两个高强螺杆与耳板通过销轴连接，所述横梁中间有索孔，横梁设置在两个高强螺杆之间，配重索的下端穿过横梁的索孔锚固在横梁下方的配重索锚具上。

3.根据权利要求1所述的一种环形索承网格结构的无支架施工方法，其特征在于：当控制节点远高于预定标高或设计标高时，先在反力架的横梁下方安装下拉千斤顶，然后操作千斤顶往复作用，向下张拉配重索直至控制节点达到预定标高或设计标高，用配重索锚具锚固配重索；当控制节点在预定标高或设计标高附近时，在横梁上方安装精调千斤顶，精确调节控制节点达到预定标高或设计标高。