佛山家居博览城伞形索网结构提升关键技术

佛山家居博览城伞形索网结构提升关键技术
尤德清1，郭阿明2，王丰1，王泽强1
(1.北京市建筑工程研究院有限责任公司，北京100039；2.中国中轻国际工程有限公司，北京100026)
[摘要]佛山家居博览城伞形屋盖是一种新颖的索网结构形式，伞形钢屋盖结构安装的主要难点在于中心桅杆安装、悬索安装与张拉、钢屋架桁架组安装、垂直度控制、节点拼装等。针对该种结构的施工特点，分析了斜向提升的关键施工技术，给出了同步控制精度的确定方法，介绍了施工过程中的同步控制工艺和监测技术，通过仿真计算给出了各个状态的位形和拉索内力，为工装设计和张拉设备选取依据。

内容摘抄：

1工程概况
佛山家居博览城悬索结构是圆形的辐射式双层索系，在圆心处设置受拉内环，双层索一端锚固于内环上，另一端锚固在周边的受压外环上。佛山家居博览城悬索结构最大直径为88m,屋盖矢高约25m。主体结构由外环桁架、内环飞柱及上下双层索系组成，表面为波浪形，覆盖膜结构。外环桁架截面为宽和高都为6m的倒三角形，上层索系分为上脊索和上谷索，上脊索采用中5×73的PE索共32根，上谷索采用5×85的PE索共32根，下层索系采用5×187的PE索共32根。结构三维图和剖面图如图1所示。
2关键技术分析
本工程所涉及的预应力工程为悬索结构，通过分析判断，结构施工具有以下特点。
1)在结构张拉成型以前，悬索结构刚度较小，稳定性较差，需在施工中采取保证结构稳定的措施。
2)结构离地高度约60m,且周围都是建成的既有结构，不宜采用大型吊具及满堂脚手架施工。
3)圆心内拉环钢结构重92t,铸钢节点重25t,拉索重133t,总重约250t。且属于头重脚轻的结构，当提升点位于伞状结构的下端时，上端拉环极易发生倾覆，必须采取可靠措施进行预防和纠正。

3提升精度控制分析
对于本结构，由于无法采用大型吊具和满堂脚手架施工，因此采用斜向提升径向索的施工工艺。外环钢结构和飞柱拼装完毕并检查合格以后，将所有拉索和飞柱相连，然后同步提升上索，当把飞柱提升到离地22.2m时开始安装上脊索和上谷索，然后将提升工装和提升顶转到下索位置对下索进行提升直到安装销轴，最后对索系进行张拉成型。在这个工程中，最难控制的就是提升下索时，结构中心在提升点上方，且内拉环在水平方向没有约束点。结构可能发生侧向位移，因此需对提升下索的过程进行重点分析。

4同步提升控制技术
本系统采用同步控制程序，由计算机控制油泵和千斤顶提升张拉，有效控制千斤顶出缸行程。在千斤顶上分别设置上下限位器和拉线传感器，使每一个提升点的位移得到精确控制。为避免提升过程中出现累计误差，提前在提升钢绞线上每50cm做一个标记点，可随时查看钢绞线标记点误差，然后利用计算机操作系统对每根钢绞线进行纠正。同时采用力和位移双控原则，由一个计算控制平台控制6个控制柜，每个控制柜控制2个或者4个油泵上的电磁阀，由计算机控制电磁阀是否给千斤顶供油。在千斤顶上设置拉线传感器实时将位移数据传递给计算机，由计算机控制各个千斤顶之间的同步性以及总的出缸量。通过设置在千斤顶上的油压传感器实时将油压信号传递给计算机，在程序中设置安全油压，当实际油压达到安全油压时程序会命令电磁阀不再供油以保证千斤顶压力不会超过某一限值。

（略）

投稿会员：可爱莹