[发明专利]一种超大跨度张弦拱形钢结构的高空原位施工方法

说明书

本发明提供了一种超大跨度张弦拱形钢结构的高空原位施工方法，所述方法执行以下步骤：搭设支撑架，包括若干中间支撑架和两个边支撑架；安装拱脚段和桁架，分别起吊拱脚段进行拼装，并安装次桁架，然后分段依次吊装中间部位的分段单元，完成第一榀桁架的安装，然后安装下一榀桁架，直至所有的桁架均安装完毕；安装受力索并进行张拉，张拉受力索的预应力至第一设计值；安装稳定索并进行张拉，张拉稳定索的预应力至第二设计值；卸载第一榀桁架的中间支撑架和边支撑架；卸载下一榀桁架的支撑架，直至所有桁架的支撑架均卸载完毕。此方法施工方法经济合理、安全可靠，解决了大跨度张弦拱形钢结构的受力索、稳定索之间的张拉以及支撑架的卸载问题。

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种超大跨度张弦拱形钢结构的高空原位施工方法，特别涉及一种超大跨度张弦拱形钢结构的桁架施工方法。

背景技术

改革开放以来，钢结构从起步到现在，短短几十年间，得到迅速的发展，而大跨度空间结构的发展也迎来一个又一个突破，大跨度空间结构的跨度大，既要求结构形式新颖，又要满足结构实际需要，为适应这种需要，大跨度张弦拱形钢结构应运而生，大跨度张弦拱形钢结构是由拉索和弦杆以及撑杆组成的新型自平衡体系，是一种大跨度空间结构混合体系，张弦拱形结构体系把钢弦杆和拉索刚柔两种材料的优势发挥到了极致，从而达到节省材料、降低工程成本的效果。

大跨度张弦拱形钢结构形式独特，弦杆和拉索的有力结合，虽然发挥了结构形式的优越性，但是由于其跨度大，施工过程复杂，同时受施工场地等实际需要的限制，因此，大跨度张弦拱形钢结构张拉和卸载施工方法的选择和应用至关重要。传统的大跨度钢结构的张拉卸载方法大多结构形式简单，不涉及到张拉和卸载两种施工方法同时进行或交错施工，而大跨度张弦拱形钢结构由于弦杆和预应力索的同时存在，要求预应力索的张拉和支撑架的卸载有力配合，才能满足施工过程中的安全性，进而满足原有结构在张拉和卸载过程中的刚度和稳定性要求。

发明内容

本发明提供一种超大跨度张弦拱形钢结构的高空原位施工方法，旨在提供一种施工简便、方法得当、经济合理、安全可靠且节约工期的超大跨度张弦拱形钢结构的高空原位施工方法。

本发明提供了一种超大跨度张弦拱形钢结构的高空原位施工方法，所述方法执行以下步骤：

步骤1：搭设支撑架，在主桁架的轴线位置、分段桁架单元的拼装接口处安装位于超大跨度张弦拱形钢结构中间位置的若干中间支撑架，在主桁架轴线位置、分段桁架单元的预应力索的连接节点处预设位于两个所述超大跨度张弦拱形钢结构两侧的边支撑架，其中，所述预应力索包括位于中间的受力索和位于两端的稳定索；

步骤2：安装拱脚段和桁架，用起重设备分别起吊超大跨度张弦拱形钢结构两侧的拱脚段进行拼装，并安装位于所述主桁架之间的次桁架，然后分段依次吊装第一榀桁架中间部位的分段单元，完成第一榀桁架的安装，然后安装下一榀桁架，直至所有的桁架均安装完毕；

步骤3：安装所述受力索并进行张拉，在主桁架与相邻的次桁架形成稳定结构体系后，张拉所述受力索的预应力至第一设计值；

步骤4：安装所述稳定索，并张拉所述稳定索的预应力至第二设计值；

步骤5：卸载所述第一榀桁架的所述中间支撑架和所述边支撑架；

步骤6：卸载下一榀桁架的所述中间支撑架和所述边支撑架，直至所述超大跨度张弦拱形钢结构的所有桁架的所述中间支撑架和所述边支撑架均卸载完毕。

进一步地，在所述步骤1中，所述边支撑架既作为安装支撑架，又作为张拉平台；所述中间支撑架作为安装支撑架。

进一步地，在所述步骤1中，所述边支撑架包括：山墙抗风柱桁架及支撑架的节点组合，并且支撑架的上方为沙漏千斤顶节点。

进一步地，在所述步骤3中，张拉所述受力索的预应力至所述第一设计值，和/或在所述步骤4中，张拉所述稳定索的预应力至所述第二设计值执行以下步骤：