广州海心沙体育场大跨度悬挑钢顶篷斜拉索施工技术

广州海心沙体育场大跨度悬挑钢顶篷斜拉索施工技术
彭文海，黄东阳，丁昌银，李仕许
(广州市建筑机械施工有限公司，广东广州510115)
[摘要]对珠江新城海心沙体育场大跨度悬挑钢顶篷斜拉索进行施工模拟、施工技术介绍和施工监测。采用有限元软件SAP2000对钢顶篷斜拉索施工过程进行模拟分析；施工模拟结果指导斜拉索施工及其预应力的张拉过程；斜拉索施工监测以监测钢顶篷构件的应力、索力和结构的位移为主，监测结果表明钢顶篷结构是安全的；模拟分析理论值与实测数据吻合较好，表明钢顶篷结构预应力施工过程的有限元模拟分析计算模型和方法的正确性。

内容摘抄：

1工程概况
第16届广州亚运会开闭幕式海心沙主场馆采用大跨度悬挑斜拉索曲膜钢结构体系，为开敬式新颖结构形式。看台项篷钢结构为斜拉索+空间组合管桁架结构体系，项篷悬挑跨度达68。项篷钢结构共分为顶篷主体钢结构、屋面张拉膜次结构及顶篷两侧围闭结构3个部分（见图1）。屋面项篷钢结构主要以14根钢桅杆、14榀空间组合管桁架及斜拉索为主，南北长185m,东西长87m,主桁架顶部标高53.786m。钢结构项篷采用斜拉桁架结构体系，共有14根桅杆柱与14榀空间桁架组成，每2榀组成1个单元。每榀桁架上设前拉索2根，分别为索1、索3；后背索1根，编号为索2；桅杆柱设2根稳定索，编号为索5；桁架下设置缆风索1根编号为索4，如图2所示。（略）

2拉索设计制件
本工程共有5种编号4种规格类型的拉索，索材为外包双层PE的1670级平行钢丝束，内层PE为黑色耐老化高密度聚乙烯(HDPE),外层为白色PE,如图3所示。拉索体由芯部镀锌钢丝、高强绕包带、PE塑料护套3部分组成。（略）

3拉索施工技术
3.1拉索张拉方案
根据本工程钢顶篷实际特点，由于拉索根数较多，且分布面积较大，经方案论证，采取分批进行张拉。对张拉施工全过程进行分析，以确定合理的张拉方案和施工张拉力。根据整个结构的特点、现场条件和设计文件，本工程钢顶篷安装采用分块吊装法，并设置胎架支承主体结构，待拉索张拉完成且结构成型后拆除胎架，从而使屋盖形成与设计一致的受力体系。考虑到张拉时可能出现实际情况与计算的差异，以及张拉设备的要求，拉索的张拉分3批完成：第1批张拉与屋盖的吊装维持一定步距流水进行；第2,3批张拉在整体项篷钢结构成型的基础上进行。（略）

4施工监测
4.1监测方案
为保证钢结构的安装精度以及结构在施工期间的安全，并使拉索张拉的预应力状态与设计要求相符，必须对钢结构的安装精度、张拉过程中钢索的拉力及钢结构的应力与变形进行监测。本工程为大跨度悬挑斜拉索曲膜结构，结构形式新颖，在未施加预应力之前，结构还不具有稳定的刚度，需胎架辅助为达到结构受力均匀的目的，并且满足设计要求，必须在张拉过程中进行施工监测；同时，本工程拉索预应力值比较大，由于缺少相关研究成果和其他工程应用经验，为确保安全和顺利实施，必须进行施工过程中施工监测；监测内容主要为：拉索索力、结构变形、结构内力（应变）。其中索力监测采用频率法；结构变形监测采用全站仪；结构内力（应变）监测采用智能钢弦式数码应变计。监测工况为施工拉索张拉完成及支撑卸载后顶篷结构安装完毕后两个阶段。本工程拉索索力监测为14榀主桁架的前拉索S1、后拉索S2和前拉索S3,测点布置如图6所示；结构变形监测及内力监测点设置在结构敏感点及关键点部位（监测点较多不示出）。

（略）

投稿会员：可爱莹