CN109487912A - 一种超大跨张弦桁架结构的施工方法 - Google Patents

一种超大跨张弦桁架结构的施工方法 Download PDF

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张致豪
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Abstract

本发明公开一种超大跨张弦桁架结构的施工方法,涉及预应力空间结构施工技术领域,将张弦桁架的上弦杆、下弦杆、腹杆等杆件单元在工厂预制好,运输至现场分段拼装成空间桁架,分段吊装到位,再以组成的新桁架为一个单元,整体滑移安装。该施工方法能够适应工程场地和环境要求限制,施工期间不影响工厂的正常运行,只需要将煤场部分区域燃煤清空,作为桁架拼装和堆放场地,剩余区域仍作为工厂运行期间燃煤堆放贮存区域,特别适用于既有煤棚封闭工程项目,能够降低造价成本,减少资源浪费,具有很高的经济效益。

Description

一种超大跨张弦桁架结构的施工方法
技术领域
本发明涉及预应力空间结构施工技术领域,特别是涉及一种超大跨张弦桁架结构的施工方法。
背景技术
随着我国电力事业的发展,干煤棚得到了广泛的建设与研究。由于环保要求和建设用地的严格控制,煤炭的散堆方式必须被封闭储装方式所取代,所以干煤棚的建设近年来在我国蓬勃发展起来。干煤棚结构的主要作用就是在煤场上加盖,以防止煤炭下雨时受淋和刮风时污染环境,是一项节能和环保工程。干煤棚的建筑功能主要是大型的储存库房。所以它必须具有一定的储存和作业空间,即结构必须能满足一定的净空要求,而且它的有效使用空间的截面形状是梯形,作业空间的包络线接近弧形。大跨度张弦结构能够满足干煤棚对结构的所有要求,近年来广泛应用。
既有煤棚封闭改造工程一般存在以下施工特点:原有煤场区域附近及地下障碍物多,且隐蔽工程设施不好确定准确位置。对于车辆和起重机械施工所需的临时道路通行条件差,大型车辆和机械运行存在一定困难,对施工运输、吊装行程形成一定制约。需要在施工过程中不影响料场设备运行,设备无需改造,工厂无需停工。
发明内容
为解决以上技术问题,本发明提供一种完整、安全、高效的适用于既有煤棚封闭的超大跨张弦桁架结构的施工方法。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
本发明提供一种超大跨张弦桁架结构的施工方法,包括以下步骤:
一、搭设支撑胎架;支撑胎架用于临时支撑张弦桁架;
二、拼装张弦桁架;预制的张弦桁架分为多段,通过吊装,分别将多段所述预制的张弦桁架吊装到支撑胎架上,完成相邻所述预制的张弦桁架之间的拼装;
三、施工仿真计算;对施工全过程进行施工仿真计算并在施工中对索力和结构变形进行监测,确保滑移施工过程的安全和质量;
四、施工过程中的索力检测;张弦桁架在拼装和滑移以及受荷过程中,拉索索力均不相同,为了确保安装时拱脚之间的距离,需要对各个状态的索力进行精确计算,并确保施工过程的安全;
五、拉索的张拉;张弦主索在桁架两端均设置调节端,采用两端张拉的方式,双端张拉;张弦斜拉索采用调节端单端张拉的方式,单端张拉;
六、张弦桁架滑移就位;解除支撑胎架对张弦桁架的支撑,通过推进装置使张弦桁架就位,并将张弦桁架固定到支座上。
可选的,所述支撑胎架包括多个支撑架,所述多个支撑架一字排列,每个所述支撑架顶部均设置有一支撑结构。
可选的,所述支撑结构包括千斤顶、限位托管板和导向支撑柱;所述导向支撑柱设置于所述支撑架顶部,所述导向支撑柱上设置有凹槽,所述限位托管板活动设置于所述凹槽内,所述千斤顶设置于所述限位托管板下方。
可选的,所述推进装置包括滑轨、夹紧装置、滑靴和液压缸,所述滑轨设置于张弦桁架的两端,所述滑靴活动设置于所述滑轨上,所述滑靴用于承载所述张弦桁架,所述夹紧装置设置于所述滑轨上,所述液压缸一端连接所述滑靴,另一端伸出一液压杆,所述液压杆的端部连接所述夹紧装置。
可选的,所述步骤张弦桁架滑移就位中,每次仅移动一个柱距。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果:
本发明中的超大跨张弦桁架结构的施工方法,将张弦桁架的上弦杆、下弦杆、腹杆等杆件单元在工厂预制好,运输至现场分段拼装成空间桁架,分段吊装到位,再以组成的新桁架为一个单元,整体滑移安装。该施工方法能够适应工程场地和环境要求限制,施工期间不影响工厂的正常运行,只需要将煤场部分区域燃煤清空,作为桁架拼装和堆放场地,剩余区域仍作为工厂运行期间燃煤堆放贮存区域,特别适用于既有煤棚封闭工程项目,能够降低造价成本,减少资源浪费,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为本发明超大跨张弦桁架结构的施工方法的整体结构示意图;
图2为本发明超大跨张弦桁架结构的施工方法的平面结构示意图;
图3为本发明超大跨张弦桁架结构的施工方法中张弦桁架的结构示意图;
图4为本发明超大跨张弦桁架结构的施工方法中支撑胎架结构示意图;
图5为本发明超大跨张弦桁架结构的施工方法中第一个张弦桁架拼装结构示意图;
图6为本发明超大跨张弦桁架结构的施工方法中第二个张弦桁架拼装结构示意图;
图7为本发明超大跨张弦桁架结构的施工方法中次桁架拼装结构示意图;
图8为本发明超大跨张弦桁架结构的施工方法中下拉索张拉结构示意图;
图9为本发明超大跨张弦桁架结构的施工方法中张弦桁架推移一个轴距后的结构示意图;
图10为本发明超大跨张弦桁架结构的施工方法中第三个张弦桁架拼装结构示意图;
图11为本发明超大跨张弦桁架结构的施工方法中张弦桁架推移两个轴距后的结构示意图;
图12为本发明超大跨张弦桁架结构的施工方法中第四个张弦桁架拼装结构示意图。
附图标记说明:1、第一段预制的张弦桁架;2、第二段预制的张弦桁架;3、第三段预制的张弦桁架;4、主索;5、斜拉索。
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。
实施例一:
如图1所示,本实施例提供一种超大跨张弦桁架结构的施工方法,包括以下步骤:
一、搭设支撑胎架;支撑胎架用于临时支撑张弦桁架;
二、拼装张弦桁架;预制的张弦桁架分为多段,通过吊装,分别将多段所述预制的张弦桁架吊装到支撑胎架上,完成相邻所述预制的张弦桁架之间的拼装;
三、施工仿真计算;对施工全过程进行施工仿真计算并在施工中对索力和结构变形进行监测,确保滑移施工过程的安全和质量;
四、施工过程中的索力检测;张弦桁架在拼装和滑移以及受荷过程中,拉索索力均不相同,为了确保安装时拱脚之间的距离,需要对各个状态的索力进行精确计算,并确保施工过程的安全;
五、拉索的张拉;张弦主索4在桁架两端均设置调节端,采用两端张拉的方式,双端张拉;张弦斜拉索5采用调节端单端张拉的方式,单端张拉;
六、张弦桁架滑移就位;解除支撑胎架对张弦桁架的支撑,通过推进装置使张弦桁架就位,并将张弦桁架固定到支座上。
于本具体实施例中,支撑胎架包括多个支撑架,相邻支撑架之间间隔30-50米,且支撑架设置于预制的张弦桁架的拼装接口处,或设置于预制的张弦桁架的跨中或距离跨中三分之一处,本实施例中,支撑架为四个,其中两个设置于第二段预制的张弦桁架2的两端,其余两个设置于第二段预制的张弦桁架2距离跨中三分之一处。
本实施例中,预制的张弦桁架分为三段,其中,第一段预制的张弦桁架1和第三段预制的张弦桁架3位于整个张弦桁架的两端,第二段预制的张弦桁架2位于张弦桁架的中部;通过吊机分别将所述第一段预制的张弦桁架1和所述第三段预制的张弦桁架3吊装到所述支撑胎架的两端,将所述第二段预制的张弦桁架2吊装到支撑胎架上,通过所述支撑胎架的支撑分别完成所述第二段预制的张弦桁架2与所述第一段预制的张弦桁架1和所述第三段预制的张弦桁架3的拼装;本案中所称的拱脚为第一段预制的张弦桁架1和第三段预制的张弦桁架3较低的一端。
所述支撑结构包括千斤顶、限位托管板和导向支撑柱;所述导向支撑柱设置于所述支撑架顶部,所述导向支撑柱上设置有凹槽,所述限位托管板活动设置于所述凹槽内,所述千斤顶设置于所述限位托管板下方。通过调整千斤顶的顶起与收回,改变限位托管板相对于导向支撑柱的位置,使限位托管板能够有效支撑张弦桁架,便于张弦桁架的拼装工作,在张弦桁架拼装结束,且拉索张拉到位后,收回千斤顶,使限位托管板不再支撑弦桁架,且限位托管板的最高点低于张弦桁架,此时,启动推进装置,将张弦桁架推至设计位置。张弦桁架达到设计位置后,即,张弦桁架达到预埋底座正上方后,通过第二千斤顶对张弦桁架进行支撑,将支撑结构退去,再降低第二千斤顶使张弦桁架落到预埋底座上,完成张弦桁架与预埋底座的连接固定即可。
于更具体的实施例中:
在既有煤棚一侧清理出空地,即图2中的B轴与C轴处,在空地上搭设支撑胎架,支撑胎架如图4所示;通过吊机将第一段预制的张弦桁架1和第三段预制的张弦桁架3分别吊装到支撑胎架的两侧,将第二段预制的张弦桁架2吊装到支撑胎架的上方,并通过支撑胎架对三段预制的张弦桁架进行支撑,完成张弦桁架的拼装,如图5和图6所示;吊装已经拼装好的两个张弦桁架之间的次桁架,增加临时结构的稳定性如图7所示;完成已经拼装好的两个张弦桁架下方主索4和斜拉索5的张拉,如图8所示;以拼装完成的两个张弦桁架以及之间的次桁架为一个单元,向J轴顶推滑移一个轴线距离,如图9所示;在B轴处的支撑胎架上完成第三个张弦桁架的拼装,张拉主索4和斜拉索5,如图10所示,完成第三个张弦桁架与前两个张弦桁架之间的次桁架的拼装,将完成的三个张弦桁架整体向J轴顶推滑移一个轴线距离,如图11所示;依次完成其余张弦桁架的拼装与推移。最后,将各张弦桁架与预埋底座固定连接。
本说明书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 (5)

1.一种超大跨张弦桁架结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
一、搭设支撑胎架;支撑胎架用于临时支撑张弦桁架;
二、拼装张弦桁架;预制的张弦桁架分为多段,通过吊装,分别将多段所述预制的张弦桁架吊装到支撑胎架上,完成相邻所述预制的张弦桁架之间的拼装;
三、施工仿真计算;对施工全过程进行施工仿真计算并在施工中对索力和结构变形进行监测,确保滑移施工过程的安全和质量;
四、施工过程中的索力检测;张弦桁架在拼装和滑移以及受荷过程中,拉索索力均不相同,为了确保安装时拱脚之间的距离,需要对各个状态的索力进行精确计算,并确保施工过程的安全;
五、拉索的张拉;张弦主索在桁架两端均设置调节端,采用两端张拉的方式,双端张拉;张弦斜拉索采用调节端单端张拉的方式,单端张拉;
六、张弦桁架滑移就位;解除支撑胎架对张弦桁架的支撑,通过推进装置使张弦桁架就位,并将张弦桁架固定到支座上。
2.根据权利要求1所述的超大跨张弦桁架结构的施工方法,其特征在于,所述支撑胎架包括多个支撑架,所述多个支撑架一字排列,每个所述支撑架顶部均设置有一支撑结构。
3.根据权利要求2所述的超大跨张弦桁架结构的施工方法,其特征在于,所述支撑结构包括千斤顶、限位托管板和导向支撑柱;所述导向支撑柱设置于所述支撑架顶部,所述导向支撑柱上设置有凹槽,所述限位托管板活动设置于所述凹槽内,所述千斤顶设置于所述限位托管板下方。
4.根据权利要求1所述的超大跨张弦桁架结构的施工方法,其特征在于,所述推进装置包括滑轨、夹紧装置、滑靴和液压缸,所述滑轨设置于张弦桁架的两端,所述滑靴活动设置于所述滑轨上,所述滑靴用于承载所述张弦桁架,所述夹紧装置设置于所述滑轨上,所述液压缸一端连接所述滑靴,另一端伸出一液压杆,所述液压杆的端部连接所述夹紧装置。
5.根据权利要求1所述的超大跨张弦桁架结构的施工方法,其特征在于,所述步骤张弦桁架滑移就位中,每次仅移动一个柱距。
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