体育场框架及罩棚挑梁悬拼法施工方案

暮暮 关注

2024-04-02 19:57 | 0 | 0 | 页数: 7 | 大小: 66 KB

工程名称 第一卷 体育场框架及罩棚挑梁悬拼法施工 成都体育场是在原市人民体育场旧址上新建的一座现代化全天候体育场 , 地 处城市中心 , 占地面积约 10ha, 建筑面积 43340 m 2 , 可容纳观众 40000 人。 第 1 章 工程概况 成都体育场建筑平面呈八心圆偶合的相似椭圆形 , 为周圈全封闭大悬挑罩棚 的空间碗状结构 , 径向框架分为 88 条轴线 ,16 处双柱双梁变形缝 ,400mm × 400mm 钢 筋混凝土方桩基础 , 环向用联系梁构成蛛网结构。 104 榀双向对称的锯形框架在三 维空间尺寸渐变 , 用小折线近似弧形形成庞大隽秀、刚劲挺拔的空间马鞍形曲面 建筑效果。 罩棚挑梁悬伸长度由南北中部的 8.8m 变化到东西中部的 28m, 端点高度 由南北中部 13.53m 变化到东西中部 26.622m 。 彩色压型钢板棚面设在挑梁下缘 , 挑 梁暴露在罩棚屋面上 ( 图 6-19-1 、 6-19-2) 。 罩棚挑梁采用部分预应为混凝土结构 , 梁体为工字形截面 , 梁宽与框架柱宽 相同 , 梁腹宽度仅 120mm, 在胁部增大为 200mm 。 挑梁尾段与框架顶部立柱整体现浇 , 悬伸部分划分为 1~4 段块体进行悬臂拼接。拼接块体在现场分段预制 , 拼接端肋 面做成齿状棒口 , 用环氧树脂粘接 , 依靠榫齿嵌接和环氧树脂的粘结强度传递剪 力。 用起吊设备将预制梁段块体吊起 , 在空中悬臂拼装。 拼接一段块体后 , 即张拉 1~2 束预应力钢丝 , 在现浇的挑梁尾部端面锚固 , 借助钢丝束的预加拉力 , 对块体 施加压力 , 将拼接块体连接成整体。挑梁块体逐段悬拼 , 逐段延伸出去 , 在高空无 支架的情况下 , 完成整榀大跨悬挑罩棚梁的施工 ( 图 6-19-3) 。 第 2 章 大跨罩棚挑梁足尺结构试验 施工前进行了最大悬挑跨度挑梁的足尺结构试验。试验内容 有 : 框架与挑梁 尾段整体现浇 ; 挑梁块体预制 ; 空中逐段悬拼 ; 环氧树脂粘接 ; 空中 穿 束 ; 预应力张 拉和锚固 ; 预应力 损失测定 和 荷载 试验 等 。 第 1 节 预应力 损失测定 测量 预应力 损失 的方法是在 镦头 锚板后面 放置特 制的传 感器 , 将钢丝应变 值 传 入 应变 测定仪 , 测 出张拉后钢丝中的预应力 值 。将 控 制张拉力 减 去在钢丝中 实 际 建立的预拉力 , 可 得 到预应力 短期总损失值 , 其 中 包括 锚 具 变形 损失 σl 1 、 摩阻 损失 σl 2 、钢丝应力 松弛损失 σl 4 和锚环 外附 加 损失 σl ′ 等 。 测 试 数据说明 , 曲线束的锚 具 变形 损失 σl 1 主要发生 在尾部张拉端内 4~6m 的 曲线长度 范围 , 钢丝应力 松弛损失 σl 4 在顶 塞 后最 初 10m in 内完成 30 % 。锚环 外附 加 摩擦损失 σl ′ 可 按控 制应力 σcon 的 5 % 计算 。分 批 张拉的 弹性 压 缩损失 , 由应 变传 感器 和 布置 在梁体上缘的 千 分 表量测 ,1 束 22 Фs 5 钢丝的平 均弹性 压 缩损失 值 约为 220 kN , 弹性 压 缩损失值 接近 σcon 的 0.5 % , 可将 先批 张拉钢丝束的 控 制张 拉力逐一加大一点 给予补偿 。 实测 的 摩阻损失 σl 2 为 理论计算值 的 1.38~1.55 倍 , 曲线束中建立的 有 效预 应力 比计算值偏 小 2 % 左右 。 这 是 因 为曲线束 金属波纹管 的弧线 位置不准确 , 形成 多 处小 弯 折点。 另外 , 预 留孔道 在拼接面 产生左右错孔或 上下 错孔 , 预应力钢丝形 成 弯 折点 , 增大了 摩阻损失 。 如 果挑梁块体和现浇段预 留孔道 的施工 误差过 大 , 悬
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工程名称 拼张拉后在钢丝中 实际存 在的 有 效预应力 值 , 将 比理论计算值偏低较多 。 第 2 节 块体拼接端面上的 局 部 承 压 施加 偏 心预拉力后 , 挑梁现浇段拼接端面 承受 的预压力最大 ,6 束 22 Фs 5 总 张 拉力 达 28 7 4.30 kN 。设 计允许 最大预压应力为 10. 7MP a, 为现浇段混凝土设 计抗 压 强度的 4 7 .4 % 。 实测 现浇段拼接端面上缘最大预压应力为 26 MP a, 说明存 在 不均匀局 部 受 压。 试验中用钢棒 或 钢 垫 板 调 整梁体 偏斜时 , 在拼接面上形成小点 局 部 承 压 , 在拼接 面腹板上部 , 实测 到的预压应力高 达 93 MP a, 此时 在梁腹榫齿处出现 挤 压 水 平 裂 缝 。 施工中 要保证 梁体拼接端面平整无 破损 , 尤其必须保证 上缘 孔洞之 间 有 足 够 承 压面积。 校正 挑梁 时 , 不允许 用加 塞 钢榫、 钢 垫 板的方法 , 以免 在拼接面上 产生 过 大的 局 部压应力。 待 梁体混凝土 达 到 100 % 设 计 强度后 , 方可进行预应力张拉。 第 3 节 挑梁 荷载 试验 在挑梁上缘下缘和梁腹 , 贴有 62 片 长 距电阻 应变 片 , 用 于各阶 段加 荷时测量 各控 制点的应力。 梁体上 表 面设 有 10 个位移测 点 , 用应变 仪测 上缘应变 , 与应变 片 量测 结果进行对 比 。 在 每 段块体拼接处悬 挂垂球 , 用 标 尺 量测 梁体的 挠 度。 梁体上 表 面架设 水 平 仪 1 台 , 挑梁 正 前方架设 经纬仪 1 台 , 用 以监测 在悬拼 过 程中梁 头 处 挠 度变化和轴线 偏斜 。 按 20 % 标准荷载 分 级 , 从 尾段向前端逐点逐 级 加 载 , 达 到设 计标准荷载时持荷 24h, 卸载 到 零 , 量测残余 变形。 调 整加 载 设备 , 加 载 到设 计标准荷载 的 1 7 0 % , 控 制 截面 作 用 弯矩达 到设 计弯矩 的 1.65 倍 , 超过 设 计安 全系 数 , 持荷 24h, 量测 应力和 变形 挠 度 , 卸荷 , 量测残余 变形 , 结束试验。 由 于 加 载 设备 限 制 , 未作 挑梁 破损 试验。 荷载 试验结果 说明 , 在 100 % 设 计荷载作 用 时 , 部分预应力混凝土罩棚挑梁的 上缘 均 处 于受 压状 态 , 未 出现拉应力 , 挑梁处 于弹性 工 作阶 段。 在 1 7 0 % 设 计荷载作 用下 , 梁体上缘出现 不 大的拉应力 , 控 制截面 未 出现 受 力 裂 缝。 卸载 后 塑性 变形 很 小 , 残余 变形 值 仅 1~3mm, 罩棚挑梁平面内刚度 较好 。 开始 悬拼 时 , 拼接块体 自重产生 的向下 挠 度 超过偏 心预拉力 产生 的向上 挠 度 , 拼接后块体前端下 挠 。 随 挑梁块体逐段悬拼出去 , 预应力钢丝束 数量 增 多 , 偏 心 预拉力 产生 的向上 挠 度 , 逐渐接近块体 自重产生 的向下 挠 度 , 越 靠近 自 由端 , 块体 前端下 挠越 小。在挑梁 自 由端 ,6 束 22 Фs 5 钢丝 产生 的向上 挠 度 , 抵消 4 段 YWL 块体 自重产生 的向下 挠 度后 , 形成预应力上 拱 度 , 其值 为 23mm, 相 当于 悬挑跨 度的 1 /77 2 。 在设 计荷载作 用下 , 挑梁 自 由端 产生 向下 挠 度 26mm, 与预应力上 拱 度 抵消 后 , 仅 有 向下 挠 度 3mm 。 卸荷 后 荷载挠 度 消失 , 自 由端 仍恢复 上 拱 度 23mm, 挑梁 处 于弹性 工 作阶 段。 第 3 章 框架现浇和罩棚挑梁悬拼施工 第 1 节 现浇框架施工 .
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