CN108505623A - 一种适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法，包括如下步骤；步骤一，施工准备；步骤二，牵引承重索；步骤三，悬挂吊索；步骤四，两端提升和安装承重索端头；步骤五，牵引抗风索；步骤六，连接吊索至抗风索；步骤七，张拉抗风索系完成预应力张拉。本发明提供的适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法，解决了特殊施工场地条件下(如水上作业等)、不具备大面积施工作业面的场地情况下双层索网结构的施工问题。

Description

一种适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法

技术领域

本发明涉及预应力空间结构施工技术领域，特别是涉及一种适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法。

背景技术

随着社会的发展，科技的进步，建筑结构对高效、安全、经济、美观有了更高的要求，越来越多的大跨度结构应用于工程实践，顺应时代的要求，索网体系以其外形灵活新颖、结构受理合理、材料性能发挥充分等特点，得到了广泛的研究和应用。双层索网体系以其新颖的结构形式、简单的构造组成、明快的建筑造型、高效的经济效益得到了迅速的发展，是最具前途的结构形式之一。

随着柔性双层索网体系广泛应用于各种工程实践，人们越来越深刻的认识到索网结构的施工方法是理论研究成果迈向工程实践能否成功的关键因素。柔性双层索网体系施加预应力前没有刚度，结构的形状也不确定，只有通过预应力施加，才使得结构由无应力组装和低应力松弛状态向高应力成型状态转化。柔性索网体系在施加预应力前，必须先将拉索按既定位置安装到位，之后再进行拉索的张拉施工作业。索网结构的常用施工方法如下：

1、拼装施工方法

2、滑移施工方法

3、整体吊装法

4、整体提升法

5、整体顶升法

以上方法的拉索安装或者需要搭设单榀柔性索网两端提升操作平台和单榀柔性索网铺放的马道，或者需要大型起吊设备进行高空吊装工作。然而，施工中的新状况层出不穷，施工现场条件各式各样，当施工现场不具备大面积施工作业面，亦或者索网体系投影面为水上等情况时，常用的索网体系施工方法不再适用于这些复杂的现场情况，因此研究出适合新情况的施工方法迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，解决了特殊施工场地条件下(如水上作业等)、不具备大面积施工作业面的场地情况下双层索网结构的施工问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法，包括如下步骤；

步骤一，施工准备；用固定钢绞线连接摇摆柱和边立柱顶端，把辅助钢绞线放开并连接于两侧的边立柱之间，辅助钢绞线下垂最低点位于中间的摇摆柱处；

步骤二，牵引承重索，在靠近边立柱的辅助钢绞线上放置一个滑扣，将承重索的索头通过吊装带连到辅助钢绞线上的滑扣，利用钢索自重让承重索顺着辅助钢绞线向下滑向摇摆柱；

步骤三，悬挂吊索，每放出一个吊索节间距离的承重索，在辅助钢绞线上设置一个滑扣，通过吊装带吊住承重索体，同时在位于滑扣处的承重索上悬挂安装竖向吊索；

步骤四，两端提升和安装承重索端头；待承重索牵引完毕，利用导链将索头连接至边立柱和摇摆柱的钢结构耳板，承重索安装完毕；

步骤五，牵引抗风索；方法同承重索的牵引，与抗风索连接的滑扣上的吊装带长度比吊索长度长0.5m；

步骤六，连接吊索至抗风索；抗风索安装完毕，抗风索上与滑扣节点相连的吊装带下端距离吊索下端0.5m，提升抗风索，同时利用软梯顺着辅助钢绞线进行水平移动，采用软梯到达需要工作的位置进行吊索和抗风索的连接；

步骤七，张拉抗风索系完成预应力张拉；选择张拉抗风拉索的施工方法，分3级逐榀张拉抗风拉索，3级张拉值分别为设计值的30％、70％、100％。

可选的，所述固定钢绞线直径为15.2mm；所述辅助钢绞线直径为22mm。

可选的，步骤一中，固定钢绞线张拉至5T的张拉力，辅助钢绞线张拉至10T的张拉力。

可选的，步骤二中，在摇摆柱上设置卷扬机，通过牵引绳将卷扬机与承重索的端头相连，作为辅助牵引力带动承重索移动。

可选的，步骤六中，软梯固定到小船上，通过小船将软梯移动到需要工作的位置进行操作。

可选的，所述摇摆柱通过通过简易脚手架固定。

可选的，所述滑扣为能满足承载力要求的D型卸扣。

本发明提供的适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法解决了特殊施工场地条件下(如水上作业等)、不具备大面积施工作业面的场地情况下双层索网结构的施工问题。该施工方法所需的脚手架量小，相对于传统的高空挂索工艺搭设操作平台所需的脚手架减少60％以上，减少了工作量，降低了施工成本，缩短施工工期50％，具有很高的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明设置固定钢绞线和辅助钢绞线示意图；

图2为本发明牵引承重索示意图；

图3为本发明悬挂吊索示意图；

图4为本发明两端安装和提升承重索端头示意图；

图5为本发明牵引抗风索示意图；

图6为本发明抗风索和吊索连接示意图；

其中，1为固定钢绞线、2为摇摆柱、3为边立柱、4为辅助钢绞线、5为承重索、6为滑扣、7为索盘、8为卷扬机、9为吊索、10为抗风索、11为软梯。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，解决了特殊施工场地条件下(如水上作业等)、不具备大面积施工作业面的场地情况下双层索网结构的施工问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供的适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法施工前期技术准备主要包括如下；

1)准备Ф15.2mm辅助钢绞线、Ф22mm钢绞线，每榀索系的每个跨度至少需要一根Ф15.2mm辅助钢绞线和一个Ф22mm钢绞线。

2)通过误差分析确定拉索的下料误差控制值和支座的施工误差控制值。

通过计算固定钢绞线和辅助钢绞线的载力，确定钢绞线数目，保证钢绞线的安全系数在2.0以上；根据索网结构的位形来确定钢绞线间夹角以及钢绞线下料长度。设置固定钢绞线，将结构边立柱和连接柱(轻型摇摆柱)通过钢绞线连接，临时保证结构稳定；设置辅助钢绞线，两端连接两端边立柱，作为拉索牵引安装的滑道。

滑扣是一种安装在辅助钢绞线上，并可以在钢绞线上自由滑动的构件，其作用是通过吊装带把被安装的索体在高空中吊起，再借助拉索自重和倒链的牵引完成拉索安装。满足承载力要求的情况下，可以直接选用D形卸扣作为滑扣，若不满足承载力要求，则需要设计加工满足要求的滑扣。拉索从钢结构边柱开始，通过滑扣连接辅助钢绞线，卷扬机作为拉索牵引动力，牵动钢绞线进行拉索安装就位。

准确测量摇摆柱、边立柱的钢结构耳板的施工偏差，对施工误差带来的影响通过调节承重索、抗风索和竖向连接索的索长进行弥补。

竖向吊索与承重索、抗风索相连接的节点定位，既要考虑钢结构施工误差的影响，还要考虑拉索张拉后受力伸长的影响，保证张拉完成竖向吊索在平面上定位符合图纸要求，在空间上保持铅直状态。

由于场地条件限制，摇摆柱不能承受水平力。钢索自重和张拉产生的预应力会对摇摆柱产生很大的侧向力。所以要制定摇摆柱施工过程的临时固定措施，具体措施可以采用搭设简易脚手架支撑固定摇摆柱、通过螺栓临时连接立柱和支座、将立柱和支座连接处进行电焊。

本发明提供的适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法如图1-图6所示主要包括如下步骤；

步骤一，用Ф15.2mm的钢绞线作为固定钢绞线1，连接摇摆柱2和边立柱3顶端，每根固定钢绞线1张拉至5T，作用是固定摇摆柱2，使其保持平衡。把Ф22mm的辅助钢绞线4放开并连接于两侧边立柱3之间，辅助钢绞线4下垂最低点位于中间的摇摆柱2处，利用千斤顶将辅助钢绞线4张拉至10T张拉力，辅助钢绞线4用于协助安装主索。(附图1)

步骤二，牵引承重索5，在一侧的边立柱3附近的辅助钢绞线4上放置一个滑扣6，将承重索5的索头从索盘7上吊起并通过吊装带连到辅助钢绞线4上的滑扣6，利用钢索自重让承重索5顺着辅助钢绞线4向下滑向摇摆柱2，同时摇摆柱2处设置卷扬机8通过牵引绳与承重索5端头相连，作为辅助牵引力。(附图2)

步骤三，悬挂吊索9，每放出约一个吊索9节间距离的承重索5，在辅助钢绞线4上设置一个滑扣6，通过吊装带吊住承重索5体，防止掉下来。并且在承重索5上悬挂安装吊索9。(附图3)

步骤四，两端提升和安装承重索5端头。待承重索5牵引完毕，利用导链将承重索5的索头连接至两端摇摆柱2和边立柱3的钢结构耳板上，承重索5安装完毕。由于摇摆柱2不能承受水平作用力，所以摇摆柱2两侧承重索5的索头要同时提升。(附图4)

步骤五，牵引抗风索10。方法同承重索5的牵引一样，需要在安装前将抗风索10的调节量全部调出，另外滑扣6上的吊装带长度需要根据吊索9的长度确定，比吊索9长度长0.5m以方便安装抗风索。(附图5)

步骤六，连接吊索9至抗风索10。抗风索10安装完毕，节点距离吊索9约0.5m，此时需要借助导链进行提升抗风索10以连接吊索9。操作时将软梯11顺着辅助钢绞线4进行水平挪动，工人通过小船和软梯11到达需要工作的位置进行操作。(附图6)

步骤七，张拉抗风索系完成预应力张拉。选择同步张拉同一轴线的两跨索系的抗风索的施工方法，这种方法在预应力构件深化设计、施工操作、施工周期和施工成本上具有明显优势。当拉索张拉力较大时，预应力损耗随之增大的问题，因此重点在于制定有效的技术措施来解决预应力损耗问题，根据仿真计算确定了分3级逐榀张拉的工序，3级张拉分别为设计值的30％、70％、100％。

按照上述方法依次对其他轴线上的索系施工，直至全部完成。

采用上述施工方法进行柔性双层索网体系结构的施工，能取得以下经济和社会效益：

1)由于不采用大面积脚手架支撑平台，节约了工期和施工成本。

2)解决水上作业导致施工现场不能提供大面积施工作业面的难题。

3)由于仅对抗风索进行张拉，减少了张拉工序的时间。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法，其特征在于：包括如下步骤；

步骤一，施工准备；用固定钢绞线连接摇摆柱和边立柱顶端，把辅助钢绞线放开并连接于两侧的边立柱之间，辅助钢绞线下垂最低点位于中间的摇摆柱处；

步骤二，牵引承重索；在靠近边立柱的辅助钢绞线上放置一个滑扣，将承重索的索头通过吊装带连到辅助钢绞线上的滑扣，利用钢索自重让承重索顺着辅助钢绞线向下滑向摇摆柱；

步骤三，悬挂吊索；每放出一个吊索节间距离的承重索，在辅助钢绞线上设置一个滑扣，通过吊装带吊住承重索体，同时在位于滑扣处的承重索上悬挂安装竖向吊索；

步骤四，两端提升和安装承重索端头；待承重索牵引完毕，利用导链将索头连接至边立柱和摇摆柱的钢结构耳板，承重索安装完毕；

步骤五，牵引抗风索；方法同承重索的牵引，与抗风索连接的滑扣上的吊装带长度比吊索长度长0.5m；

步骤六，连接吊索至抗风索；抗风索安装完毕，抗风索滑扣节点距离吊索0.5m，提升抗风索，同时利用软梯顺着辅助钢绞线进行水平移动，采用软梯到达需要工作的位置进行吊索和抗风索的连接；

步骤七，张拉抗风索系完成预应力张拉；选择张拉抗风拉索的施工方法，分3级逐榀张拉抗风拉索，3级张拉值分别为设计值的30％、70％、100％。

2.根据权利要求1所述的适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法，其特征在于：所述固定钢绞线直径为15.2mm；所述辅助钢绞线直径为22mm。

3.根据权利要求2所述的适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法，其特征在于：步骤一中，固定钢绞线张拉至5T的张拉力，辅助钢绞线张拉至10T的张拉力。

4.根据权利要求3所述的适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法，其特征在于：步骤二中，在摇摆柱上设置卷扬机，通过牵引绳将卷扬机与承重索的端头相连，作为辅助牵引力带动承重索移动。

5.根据权利要求4所述的适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法，其特征在于：步骤六中，软梯固定到小船上，通过小船将软梯移动到需要工作的位置进行操作。

6.根据权利要求5所述的适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法，其特征在于：所述摇摆柱通过通过简易脚手架固定。

7.根据权利要求6所述的适用于柔性双层索网体系的溜索施工方法，其特征在于：所述滑扣为D型卸扣。