傘狀索膜結(jié)構(gòu)的施工方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種經(jīng)過改進(jìn)的傘狀索膜結(jié)構(gòu)的施工方法，包含：先安裝中柱及環(huán)梁，然后進(jìn)行掛索施工，再進(jìn)行索體的張拉施工，其中，在索體的張拉施工中，對(duì)以中柱中心對(duì)稱的拉索進(jìn)行對(duì)稱張拉，其中每根拉索均為一端張拉。通過對(duì)拉索進(jìn)行對(duì)稱張拉，使得整個(gè)傘狀索膜受力均勻，保證了傘狀索膜的施工質(zhì)量。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及大跨空間結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其涉及索膜結(jié)構(gòu)的施工方法。
技術(shù)介紹
近年來，隨著科技的進(jìn)步與社會(huì)的發(fā)展，索膜結(jié)構(gòu)作為一種新興的結(jié)構(gòu)形式在一些公共建筑工程上采用并實(shí)踐，解決了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)解決不了的困難問題，比如大跨度結(jié)構(gòu)等，收到了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。由于索膜結(jié)構(gòu)布置靈活，在實(shí)際工程中造型各不相同，基本上每一個(gè)索膜結(jié)構(gòu)都需要不同的施工方法進(jìn)行施工，給施工帶來了極大的困難。常規(guī)的施工方法為采用鋼管搭設(shè)支撐架，并采用逐次張拉的方式張拉索膜。傳統(tǒng)的施工方法在傘狀索膜結(jié)構(gòu)施工時(shí)易導(dǎo)致整個(gè)傘狀結(jié)構(gòu)因張拉力不均而坍塌。究其原因，傘狀索膜結(jié)構(gòu)的受力方式為以圓心對(duì)稱的拉索應(yīng)該對(duì)稱受力相互抵消從而保持平衡，而逐次張拉拉索會(huì)使以圓心對(duì)稱的拉索受力不對(duì)稱從而使得整個(gè)傘狀索膜受力不均而導(dǎo)致坍塌。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本專利技術(shù)的目的在于提供一種經(jīng)過改進(jìn)的傘狀索膜結(jié)構(gòu)的施工方法，對(duì)拉索進(jìn)行對(duì)稱張拉，使得整個(gè)傘狀索膜受力均勻，保證了傘狀索膜的施工質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的傘狀索膜結(jié)構(gòu)的施工方法包含：先安裝中柱及環(huán)梁，然后進(jìn)行掛索施工，再進(jìn)行索體的張拉施工，其中，在索體的張拉施工中，對(duì)以中柱中心對(duì)稱的拉索進(jìn)行對(duì)稱張拉，其中每根拉索均為一端張拉。進(jìn)一步地，對(duì)稱張拉進(jìn)一步采用對(duì)稱分級(jí)張拉，其張拉步驟如下：①中柱不落架，第一次張拉，各拉索的張拉力值為總力值的30％；②第二次張拉，各拉索的張拉力達(dá)到60％；③安裝三角撐；④安裝環(huán)索；⑤安裝覆膜4；⑥拆除中柱的型鋼支撐架；⑦第三次張拉，各拉索的張拉力達(dá)到總力值的85％；⑧覆膜張拉；⑨第四次張拉，各拉索的張拉力達(dá)到總設(shè)計(jì)值的103％，完成張拉工作；⑩三角撐固緊定位。進(jìn)一步地，在掛索施工中，按先下后上的順序進(jìn)行掛索，每層同時(shí)對(duì)稱掛2根或4根拉索；并按以下步驟安裝拉索：(1)先安裝拉索的兩端索頭；(2)拉索的兩端索頭安裝完畢后，對(duì)拉索進(jìn)行預(yù)緊。進(jìn)一步地，拉索采用調(diào)節(jié)張拉方式，索體安裝前調(diào)至最長位置。進(jìn)一步地，在中柱及環(huán)梁安裝之前，先搭設(shè)操作平臺(tái)。進(jìn)一步地，操作平臺(tái)主要包含兩部分，一部分為腳手架，另一部分為專為中柱設(shè)置的型鋼支撐架，其中腳手架覆蓋傘狀索膜結(jié)構(gòu)搭建的平面范圍，并預(yù)留出圓形屋頂鋼制環(huán)梁及傘狀索膜的安裝空間。進(jìn)一步地，腳手架為鋼管腳手架。進(jìn)一步地，型鋼支撐架位于腳手架的中央位置。本專利技術(shù)通過采用型鋼支撐架對(duì)懸空中柱進(jìn)行定位、支撐和環(huán)梁托架，有效保證了中柱和環(huán)梁的穩(wěn)定和定位準(zhǔn)確性，且在索膜張拉時(shí)采用兩組對(duì)稱、分段的張拉方式保證了索膜施工質(zhì)量，同時(shí)節(jié)約了工期。附圖說明下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步描寫和闡述。圖1是本專利技術(shù)首選實(shí)施方式的傘狀索膜結(jié)構(gòu)施工中的操作平臺(tái)的平面布置示意圖。圖2是該首選實(shí)施方式的傘狀索膜結(jié)構(gòu)施工中的中柱型鋼支撐架示意圖。圖3是該首選實(shí)施方式的傘狀索膜結(jié)構(gòu)施工中的托架平面的部分結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是該首選實(shí)施方式的傘狀索膜結(jié)構(gòu)施工中的環(huán)梁托架的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式如圖1-4所示，本專利技術(shù)的首選實(shí)施方式的傘狀索膜結(jié)構(gòu)包含一中柱1、圍繞中柱一圈的環(huán)梁2、從地面伸出以支撐環(huán)梁2的多根環(huán)梁立柱5、以及分布在中柱1和環(huán)梁2之間的多根拉索3及覆在拉索上的覆膜4。如圖2所示，環(huán)梁立柱5從地面向上伸出，環(huán)梁2固定在立柱5的上端，繞中柱1一圈，拉索3分上層拉索31、中層拉索32、下層拉索33，通過三層拉索使中柱1懸空，整個(gè)傘狀索膜結(jié)構(gòu)維持穩(wěn)定。環(huán)梁2、拉索3、覆膜4共同構(gòu)成圓形屋頂。其中環(huán)梁2為鋼制。該傘狀索膜結(jié)構(gòu)施工的工藝流程為：施工準(zhǔn)備→掛索設(shè)備的安裝→操作平臺(tái)的搭設(shè)與防護(hù)→拉索搬運(yùn)→拉索吊裝→拉索牽引就位→索體安裝→拉索張拉→調(diào)索施工→防腐→清場操作平臺(tái)的搭設(shè)：做好施工準(zhǔn)備、完成掛索設(shè)備安裝后，為傘狀索膜結(jié)構(gòu)的安裝搭設(shè)操作平臺(tái)11。在本首選實(shí)施方式中，操作平臺(tái)11主要包含兩部分，一部分采用扣件式滿堂鋼管腳手架12，腳手架12覆蓋傘狀索膜結(jié)構(gòu)搭建的平面范圍，腳手架12搭建時(shí)預(yù)留出圓形屋頂鋼制環(huán)梁及傘狀索膜的安裝空間。腳手架12分層搭設(shè)。因索膜結(jié)構(gòu)中柱1是一個(gè)獨(dú)立的構(gòu)件，且通常高度較高，自重較大(含索自重常 達(dá)幾十噸)。在纜索張拉時(shí)，對(duì)中柱1的穩(wěn)定要求很高，每條拉索張拉到達(dá)預(yù)張力的60％前，所有的力量必須由中柱1的自身來穩(wěn)定承擔(dān)，所以，如圖1和圖2所示，操作平臺(tái)11的另一部分為專為中柱1的安裝和固定而設(shè)置的由型鋼構(gòu)成的型鋼支撐架13。環(huán)梁2的定位：環(huán)梁2的安裝定位是重點(diǎn)控制目標(biāo)。安裝環(huán)梁2前應(yīng)先在操作平臺(tái)11上按1:1的比例將環(huán)梁2的上、中、下三環(huán)的環(huán)桿的圓弧線放在操作平臺(tái)11的頂面上，并將所有環(huán)板、拉索的位置、角度、條數(shù)均按比例放在操作平臺(tái)11上。安裝環(huán)梁2前還應(yīng)先制作托架22，如圖4所示，托架22制作好后應(yīng)先對(duì)其進(jìn)行放線安裝，按一定間距(例如按2000mm的間距放置一個(gè))或統(tǒng)一的角度(應(yīng)不大于10度放置一個(gè))放置，并校正加固，并經(jīng)驗(yàn)收后方能將環(huán)梁2的環(huán)桿24依次安裝，環(huán)桿24安裝應(yīng)固定在托架22上，并適當(dāng)加固，然后安裝環(huán)板26，環(huán)板26必須按大樣將位置、角度調(diào)整校核好后點(diǎn)焊固定，點(diǎn)焊過程中必須重復(fù)校核環(huán)板26的位置、角度必須要與大樣對(duì)齊，確定位置正確后，才施以滿焊。中柱1的定位：在本首選實(shí)施方式的傘狀索膜結(jié)構(gòu)施工中，中柱1上設(shè)有上、中、下法蘭，法蘭與拉索環(huán)梁2的環(huán)板焊接成為整體.中柱1的位置的準(zhǔn)確性關(guān)系到整個(gè)索膜結(jié)構(gòu)在張拉時(shí)的穩(wěn)定性。為了能準(zhǔn)確定位中柱的位置，型鋼支撐架13搭設(shè)完成后，采用全站儀將中柱1的投影完整投放在型鋼支撐架13上面，然后組裝中柱1，組裝完成后采用吊車將中柱1吊放在準(zhǔn)確位置，在吊放過程中采用全站儀時(shí)刻進(jìn)行位置的復(fù)核、校對(duì)，并在不同的位置進(jìn)行復(fù)核，確保誤差在10mm范圍以內(nèi)。拉索的吊裝、牽引就位：在本首選實(shí)施方式的傘狀索膜結(jié)構(gòu)的屋架施工中，優(yōu)選地采用RZM 5-37成品拉索，最長17m左右，重量較輕。拉索一般有以下兩種放索方式：1、直接采用吊機(jī)或卷揚(yáng)機(jī)輔助放拉索，直接將拉索吊起至錨固面，預(yù)應(yīng)力拉索體安裝采用卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩及手拉葫蘆配合安裝。拉索的索體吊運(yùn)時(shí)兩端均用夾具將索體與牽引鋼絲繩綁牢然后一端與牽引設(shè)備相連，將索體牽引至設(shè)計(jì)位置，然后采用人工牽引的方式將另一端牽引至設(shè)計(jì)位置即可。2、拉索索體的放索采用專用放索盤進(jìn)行放索，放索盤應(yīng)有滿足放索的制動(dòng)裝置。為防止索體在放索過程中與地面接觸，損壞拉索保護(hù)層或損傷索股，掛索之前應(yīng)在拉索經(jīng)過的地方安裝固定滾輪，滾輪的放置設(shè)置一定間距(例如間距8m左右)，盡量減少拉索在掛索過程中與其他物體接觸，減少拉索在掛索中的摩擦阻力，放索時(shí)應(yīng)盡量使拉索保持在同一個(gè)平面內(nèi)放索。在本首選實(shí)施方式的傘狀索膜結(jié)構(gòu)施工中，優(yōu)選地使用第一種放索方式，即利用卷揚(yáng)機(jī)及滑輪等輔助設(shè)備完成。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解到，在其他實(shí)施方式中，如果現(xiàn)場狀況以及現(xiàn)有設(shè)備允許，也可以使用第二種放索方式。掛索時(shí)：(1)按先下后上的順序進(jìn)行掛索,而且每層要同時(shí)對(duì)稱掛2根或4根拉索，保證中柱1受力均衡。本首選實(shí)施方式的傘狀索膜結(jié)構(gòu)的拉索在空間桁架內(nèi)，采用輔助溜繩導(dǎo)引法進(jìn)行，用卷揚(yáng)機(jī)進(jìn)行牽引。在每個(gè)拉索轉(zhuǎn)角處，設(shè)置臨時(shí)轉(zhuǎn)向滑輪裝置，避免拉索與鋼桁架的摩擦，從而避免損傷索體。(2)鋼桁架上設(shè)置導(dǎo)向滑輪，導(dǎo)向起吊拉索的鋼絲繩。用吊裝帶將拉索固定端吊起，吊點(diǎn)位置應(yīng)滿足錨具上本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種傘狀索膜結(jié)構(gòu)的施工方法，先安裝中柱及環(huán)梁，然后進(jìn)行掛索施工，再進(jìn)行索體的張拉施工，其特征在于，在索體的張拉施工中，對(duì)以中柱中心對(duì)稱的拉索進(jìn)行對(duì)稱張拉，其中每根所述拉索均為一端張拉。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種傘狀索膜結(jié)構(gòu)的施工方法，先安裝中柱及環(huán)梁，然后進(jìn)行掛索施工，再進(jìn)行索體的張拉施工，其特征在于，在索體的張拉施工中，對(duì)以中柱中心對(duì)稱的拉索進(jìn)行對(duì)稱張拉，其中每根所述拉索均為一端張拉。2.如權(quán)利要求1所述的傘狀索膜結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，所述對(duì)稱張拉進(jìn)一步采用對(duì)稱分級(jí)張拉，其張拉步驟如下：①所述中柱不落架，第一次張拉，各所述拉索的張拉力值為總力值的30％；②第二次張拉，各所述拉索的張拉力達(dá)到60％；③安裝三角撐；④安裝環(huán)索；⑤安裝覆膜4；⑥拆除所述中柱的型鋼支撐架；⑦第三次張拉，各所述拉索的張拉力達(dá)到總力值的85％；⑧所述覆膜張拉；⑨第四次張拉，各所述拉索的張拉力達(dá)到總設(shè)計(jì)值的103％，完成張拉工作；⑩所述三角撐固緊定位。3.如權(quán)利要求1所述的傘狀索膜結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，在掛索施工中，按先下后上的順序進(jìn)行掛索，每層同時(shí)對(duì)稱掛2根或4...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉祥云，孫春娥，隋海濤，孟麗娟，劉炳，夏晉霞，鄢磊，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中建二局第二建筑工程有限公司華東分公司，
類型：發(fā)明
國別省市：江蘇;32