CN111764517A - 一种大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法 - Google Patents

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Abstract

一种大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法，包括以下步骤：施工准备、导向钢绞线安装、牵引绳穿索、高空张拉预应力索、检查验收以及锚固索头、放张。支撑架制作时设计成悬挑结构，为装索预留出足够空间位置，使装索过程与主桁架吊装可以同步进行，不占用吊装时间。本发明的方法能够实现在高空进行穿拉索，适用于施工场地小、跨度大的工程，解决了传统方法受场地限制、施工难度大以及施工周期长的问题，该方法节省施工场地，能够减少吊车使用成本，降低了施工费用，缩短了工期，能够产生较好的经济效益和社会效益。

Description

一种大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法
技术领域
本发明属于张弦桁架施工领域，具体涉及一种大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法。
背景技术
随着我国对环境越来越重视，对工厂的环保整治也越来越严，随之而来大跨度预应力拉索张弦桁架料棚也越来越多，预应力张弦桁架因其具有良好的经济性以及整体性好、施工周期相对较短而越来越受到各方重视。传统的大跨度张弦桁架预应力拉索在地面铺设，当遇到施工场地小、跨度大的工程时，传统的施工方法不是因场地小而无法进行，就是施工难度大，周期长。因此需要一种在高空进行预应力拉索的安装与张拉方法，解决传统方法的不足。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中大跨度张弦桁架施工困难的问题，提供一种大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法，减小施工难度，克服场地限制，缩短施工周期。
为了实现上述目的，本发明有如下技术方案：
一种大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法，包括以下步骤：
-施工准备：
制作悬挑结构的支撑架，预留装索空间，使装索过程与主桁架吊装能够同步进行；
-导向钢绞线安装：
安装导向钢绞线时将钢绞线自桁架锚固端的耳板穿入，在桁架张拉端设置一个倒链作为导向装置，将钢绞线拉至桁架张拉端的耳板；在桁架锚固端的耳板处安装张拉锚具，在桁架张拉端安装张拉千斤顶；在张拉千斤顶安装就位后，张拉导向钢绞线；
-牵引绳穿索：
采用放索盘进行放索，在导向钢绞线上安装滑轮组作为牵引装置，牵引绳一端与索头连接固定，用卷扬机带动牵引绳通过滑轮组将钢索牵引到位；在牵引过程中，将钢索从悬挑下方穿过，以跨度中间的索夹位置为控制目标，在牵引到位后使用扣索夹对索体进行固定，待牵引端的索头穿入张拉端穿索管后将锚固端索头进行锚固，此时整个穿索过程完成；
-高空张拉预应力索：
张拉时对位移和索力进行双控，控制节点位移和拉索内力，使之在允许误差范围内；
钢索的张拉端保持可调节的状态，钢索的拉力能够进行调整；
-检查验收：
张拉力按标定的数值进行，用伸长值和压力传感器数值进行校核；实测伸长值与计算伸长值相差超过允许误差时，停止张拉，找出产生误差的原因后再进行张拉；
-锚固索头、放张：
当张拉力达到设计要求的数值后，记录测得压力和钢结构变形数据，对结构施工期进行监测对比，将张拉端索头进行锚固后拆除包括钢绞线、压力设备和千斤顶在内的工装。
作为本发明大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法的一种优选实施例，所述的施工准备阶段在张拉桁架下弦杆穿索管处连接张拉耳板，在地面延跨度方向铺设钢绞线。
作为本发明大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法的一种优选实施例，所述的导向钢绞线安装前制作悬挑结构的支撑架托架，将吊装完成以后的一榀桁架滑移到支撑架托架的悬挑处，为下一榀桁架的吊装提供工作面，在悬挑处的下方进行导向钢绞线的安装。
作为本发明大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法的一种优选实施例，所述的导向钢绞线安装阶段，在张拉钢绞线前，对已拼装的倒三角形拱架的关键点进行监控，测读初始值，并对两拱脚支座间的距离、离地高度以及拱架最高点的离地高度进行测读；安装中监控钢绞线的中点并随时进行微调；张拉时分两次张拉到位，避免造成预应力损失。
作为本发明大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法的一种优选实施例，采用放索盘进行放索时，在拉索打包前使B端索头盘在里面，A端索头盘在外面；A端为结构A轴线端处的张拉端，B端为结构B轴线端处的固定锚固端；放索盘置于张弦桁架的B轴线端，向轴线A方向牵引；索夹安装在撑杆下端，在吊装撑杆时直接将索夹安装就位。
作为本发明大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法的一种优选实施例，对卷扬机牵引速度进行控制，索盘位置设置制动装置，防止卷扬机带速过快使得穿索速度过快。
作为本发明大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法的一种优选实施例，高空张拉预应力索时使张拉设备形心与钢索重合，保证预应力钢索在进行张拉时不产生偏心。
作为本发明大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法的一种优选实施例，高空张拉预应力索时按力的大小依次为30％、65％、100％分三次张拉并分级控制。
作为本发明大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法的一种优选实施例，检查验收时将张拉设备中心与预应力钢索布置在同一轴线上。
相较于现有技术，本发明具有如下的有益效果：在支撑架制作时设计成悬挑结构，为装索预留出足够空间位置，使装索过程与主桁架吊装可以同步进行，不占用吊装时间。本发明的方法能够实现在高空进行穿拉索，适用于施工场地小、跨度大的工程，解决了传统方法受场地限制、施工难度大以及施工周期长的问题，该方法节省施工场地，能够减少吊车使用成本，降低了施工费用，缩短了工期，能够产生较好的经济效益和社会效益。
进一步的，本发明导向钢绞线安装前制作悬挑结构的支撑架托架，一榀主桁架吊装完成后，若直接吊装位置穿钢绞线装索，将会与支撑架冲突，无法正常安装，故本发明的支撑架托架采用悬挑设计制作，将吊装完成以后的一榀桁架滑移到悬挑处，为下一榀桁架的吊装提供工作面，在悬挑处的下方进行导向钢绞线的安装，避免了装索位置与支撑架的冲突。
附图说明
图1悬挑结构的支撑架示意图；
图2托架两端悬挑结构示意图；
图3预应力索张拉前的结构示意图；
图4预应力索张拉完成后的结构示意图；
图5本发明方法的整体流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
参见图5，本发明的一种大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法，包括以下步骤：
1、施工准备；
在支撑架制作时设计成悬挑结构，如图1所示，为装索预留出足够空间位置，使装索过程与主桁架吊装可以同步进行，不占用吊装时间。
在张拉桁架下弦杆穿索管处焊接张拉耳板，在地面延跨度方向铺设钢绞线。
2、导向钢绞线安装；
一榀主桁架吊装完成后，若直接在吊装位置穿钢绞线装索，将会与支撑架冲突，无法正常安装，故支撑架托架采用悬挑设计，如图2所示，将吊装完成以后的一榀桁架滑移到悬挑处，为下一榀桁架的吊装提供工作面，在悬挑下方进行导向钢绞线的安装，避免装索位置与支撑架冲突。滑移到位后，安装导向钢绞线时将钢绞线自桁架锚固端耳板穿入，在桁架张拉端设置一个倒链作为导向装置将钢绞线拉至桁架张拉端耳板。
3、钢绞线张拉；
在桁架锚固端下弦张拉耳板处安装张拉锚具，在张拉端安装张拉千斤顶。在张拉钢绞线前，对已拼装的倒三角形拱架的关键点进行监控，测读初始值，其中两拱脚支座间的距离及离地高度以及拱架最高点的离地高度必须测读。安装中以监控钢绞线的中点为关键，随时作微调。张拉时分两次张拉到位，这样能够避免造成预应力损失。在张拉千斤顶安装就位后，即可张拉导向钢绞线，钢绞线张拉完毕后进行拉索索体的牵引。
4、牵引绳穿索；
拉索重量比较大，因此，本发明采用专用放索转盘放索。在放索过程中，因索盘自身的弹性和牵引产生的偏心力，索盘转动会使转盘产生加速，导致散盘，易危及工人安全，因此，放索时保持缓慢、匀速，必要时在索盘上设置刹车装置。
在拉索打包前要求B端索头盘在里面，A端索头盘在外面。A端为结构A轴线端处的张拉端，B端为结构B轴线端处的固定锚固端。因此索盘置于张弦桁架的B轴线端，向轴线A方向牵引。索夹安装在撑杆下端，在吊装撑杆时直接将索夹安装就位。
在导向钢绞线上安装滑轮组作为牵引，牵引绳一端与索头连接固定，用卷扬机带动牵引绳通过滑轮组将钢索牵引到位，卷扬机牵引速度要进行控制，同时在索盘位置要设置制动装置，防止卷扬机带速过快使得穿索速度过快。在牵引过程中，将钢索从悬挑下方穿过，以跨度中间的索夹位置为控制目标，在牵引到位后使用扣索夹对索体进行固定，待牵引端的索头穿入张拉端穿索管后将锚固端索头进行锚固，此时整个穿索过程完成，如图3所示。
5、高空张拉预应力索；
参见图4，由于张拉设备组件较多，因此在进行安装时要小心安放，使张拉设备形心与钢索重合，以保证预应力钢索在进行张拉时不产生偏心。
张拉时，对位移和索力进行双控，达到设计方提出的控制节点位移和拉索内力要求，在其允许误差范围内。
在张拉时，分三次张拉，依次分别为30％、65％、100％，分级控制，从而弥补拉索及锚具松弛造成的预应力损失。
钢索的张拉端应保持为可调节的状态，以便在需要的时候对钢索的拉力进行调整。
6、检查验收；
张拉力按标定的数值进行，用伸长值和压力传感器数值进行校核，认真检查张拉设备及与张拉设备相接的钢索，以保证张拉安全、有效。张拉严格按照操作规程进行，控制张拉设备的给油速度，给油时间不低于0.5min，张拉设备中心应与预应力钢索在同一轴线上。实测伸长值与计算伸长值相差超过允许误差时，停止张拉，找出产生误差的原因后再进行张拉。
7、锚固索头、放张；
当张拉力达到设计要求的数值后，对压力传感器测得压力和全站仪或者水准仪测得钢结构变形数据记录下来，以对结构施工期进行监测对比。
将张拉端索头进行锚固后拆除钢绞线和压力设备、千斤顶等工装。
本发明一种大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法实际应用及效果验证案例：
在天津钢铁集团原料系统综合封闭治理项目2#一次料场和江苏沙钢集团淮钢特钢股份有限公司烧结1#原料场大棚钢结构等项目中进行应用，取得较好的经济效益和社会效益。具体的，缩短了96天工期，共节约费用为：地面挂索操作平台材料费用22.9万元，人工成本0.98万元，合计节省23.88万元。可见，本发明的技术效果较为突出。本发明实现了在高空进行穿拉索，能够节省施工场地，减少吊车使用成本，有效降低费用，缩短工期。
以上所述仅仅是本发明的较佳实施例，并不用以对本发明的技术方案进行任何限制，本领域技术人员应当理解的是，在不脱离本发明精神和原则的前提下，该技术方案还可以进行若干简单的修改和替换，这些修改和替换也均属于权利要求书所涵盖的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法，其特征在于，包括以下步骤：
-施工准备：
制作悬挑结构的支撑架，预留装索空间，使装索过程与主桁架吊装能够同步进行；
-导向钢绞线安装：
安装导向钢绞线时将钢绞线自桁架锚固端的耳板穿入，在桁架张拉端设置一个倒链作为导向装置，将钢绞线拉至桁架张拉端的耳板；在桁架锚固端的耳板处安装张拉锚具，在桁架张拉端安装张拉千斤顶；在张拉千斤顶安装就位后，张拉导向钢绞线；
-牵引绳穿索：
采用放索盘进行放索，在导向钢绞线上安装滑轮组作为牵引装置，牵引绳一端与索头连接固定，用卷扬机带动牵引绳通过滑轮组将钢索牵引到位；在牵引过程中，将钢索从悬挑下方穿过，以跨度中间的索夹位置为控制目标，在牵引到位后使用扣索夹对索体进行固定，待牵引端的索头穿入张拉端穿索管后将锚固端索头进行锚固，此时整个穿索过程完成；
-高空张拉预应力索：
张拉时对位移和索力进行双控，控制节点位移和拉索内力，使之在允许误差范围内；
钢索的张拉端保持可调节的状态，钢索的拉力能够进行调整；
-检查验收：
张拉力按标定的数值进行，用伸长值和压力传感器数值进行校核；实测伸长值与计算伸长值相差超过允许误差时，停止张拉，找出产生误差的原因后再进行张拉；
-锚固索头、放张：
当张拉力达到设计要求的数值后，记录测得压力和钢结构变形数据，对结构施工期进行监测对比，将张拉端索头进行锚固后拆除包括钢绞线、压力设备和千斤顶在内的工装。
2.根据权利要求1所述的大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法，其特征在于：所述的施工准备阶段在张拉桁架下弦杆穿索管处连接张拉耳板，在地面延跨度方向铺设钢绞线。
3.根据权利要求1所述的大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法，其特征在于：所述的导向钢绞线安装前制作悬挑结构的支撑架托架，将吊装完成以后的一榀桁架滑移到支撑架托架的悬挑处，为下一榀桁架的吊装提供工作面，在悬挑处的下方进行导向钢绞线的安装。
4.根据权利要求1所述的大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法，其特征在于：所述的导向钢绞线安装阶段，在张拉钢绞线前，对已拼装的倒三角形拱架的关键点进行监控，测读初始值，并对两拱脚支座间的距离、离地高度以及拱架最高点的离地高度进行测读；安装中监控钢绞线的中点并随时进行微调；张拉时分两次张拉到位，避免造成预应力损失。
5.根据权利要求1所述的大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法，其特征在于：采用放索盘进行放索时，在拉索打包前使B端索头盘在里面，A端索头盘在外面；A端为结构A轴线端处的张拉端，B端为结构B轴线端处的固定锚固端；放索盘置于张弦桁架的B轴线端，向轴线A方向牵引；索夹安装在撑杆下端，在吊装撑杆时直接将索夹安装就位。
6.根据权利要求1所述的大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法，其特征在于：对卷扬机牵引速度进行控制，索盘位置设置制动装置，防止卷扬机带速过快使得穿索速度过快。
7.根据权利要求1所述的大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法，其特征在于：高空张拉预应力索时使张拉设备形心与钢索重合，保证预应力钢索在进行张拉时不产生偏心。
8.根据权利要求1所述的大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法，其特征在于：高空张拉预应力索时按力的大小依次为30％、65％、100％分三次张拉并分级控制。
9.根据权利要求1所述的大跨度张弦桁架导向牵引高空装索方法，其特征在于：检查验收时将张拉设备中心与预应力钢索布置在同一轴线上。
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