蚌埠龙湖体育馆屋面双向预应力钢结构施工技术.ppt

蚌埠龙湖体育馆屋面预应力钢结构施工技术 上海宝冶建设有限公司 唐 斌 工程概况 蚌埠龙湖体育馆坐落在蚌埠大学园区内，占地面积4万平方米，建筑面积13000平方米，可容纳观众4656人，其中固定座椅4112个，活动座椅544个。建成后，可满足手球、篮球、排球、乒乓球、体操、体育舞蹈等室内训练比赛，并兼具文艺演出、集会、商贸展示等功能。龙湖体育馆由澳大利亚PTW建筑设计公司与中国凯盛建筑设计公司共同设计，建筑造型力求新颖别致、恢弘典雅、简单实用，外观造型采用了以各种运动形态组成的透空大型群雕主题墙，长 360米、高20米。效果图如下： 图一 一、结构体系 其屋面结构形式为箱型双层镂空钢桁架结构，共13榀，设计最大拱度100mm。顶层铺设彩板（内板Q-900型宝钢镀锌板，外层0.6mm板厚、波高71mm760型镀锌彩板，中间铺设保温棉）。为了增加桁架的刚度，改善结构下弦的受力性能，屋架纵横两方向轴线均设有正交预应力筋，预应力筋采用芯丝涂油外层带PE低松弛钢绞线，直径15.2mm，抗拉强度标准值1860MPa。钢绞线应符合ASTM A882/A882M-02标准。预应力筋锚具采用BS系列钢绞线配套锚具。屋架跨度74.9 m，2～7轴线及9～14跨距为6.15m，7～9轴线跨距6.8m,全长74.2m，桁架高度为5.2m，组装成型后采用累积同步滑移。钢桁架空间面积5650㎡，材质为Q235B， 钢结构总重量约620吨。结构概况见效果图二： 图示二 二、工程特点 1 跨度大，该体育馆屋盖为跨度74.9m的正方形张悬梁镂空结构，桁架自身高度5.2m，每榀桁架成型后的自身重量达42吨，单榀桁架成型施工难。 2 钢束预张拉结构，局部张拉受力100%后对桁架拱度难控制，以及整体张拉受力成型后屋面的平整度控制难把握。 3 由于是预应力钢结构，现场整体拼装组对产生大量的一二级焊缝对构件几何尺寸和内应力的重要影响不容易控制。 4 构件是散件发运到安装现场的，要把整个屋盖分12个桁架空间组装成整体需要在现场制作1：1的组装胎具。 5 单榀桁架成型后B/P两轴线实现同步机械滑移难度大，技术要求高 三、施工要点及方法 1滑移用轨道铺设 1.1根据现场施工条件，为保证滑移用轨道14.8m标高的准确性， B\P两轴线预埋板的放置定位与土建立柱主体钢筋骨架定位同步，放置过程中用水准仪测量准确后固焊（≤14.8m标高）。在土建混凝土浇筑过程中及凝固后全程用水准仪测量跟踪，并对每一块预埋板逐个做数字正负值记录（见图示三）。 图示三 1.2在立柱混凝土浇筑完强度达80%以后（15天）开始铺设B\P轴滑移用QU70钢轨。铺设前需要用烘枪加热法将轨道调直。因为是静荷载的屋架结构，轨道的找标高找平可以采用加垫板固焊的方法来解决。 1.3轨道的调直用直径0.3mm钢丝线挂边线的方法来做，完成后将轨道压板焊固。 2桁架成型胎具的搭设。 由于构件是散件发运到安装现场的，需要将部件按图纸组装成10个74.9m×6.15m×5.2m的桁架空间、2个74.9m×6.8m×5.2m的桁架空间。如此大空间有抛物线拱度要求的桁架焊固成型需要搭设1：1的成型胎具。 2.1该承重胎架的搭设采用1000mm×1000mm×L63mm的焊制井字架为主柱、∮245mm×8mm的钢管为次柱、HM294mm×200mm×8mm×12mm为胎架平台联系梁。平台搭设于13-14轴线，以屋面安装标高14.8m为基准，下降500mm铺设平台。 2.2屋架整体上是一个锥形结构形式。为保证成型后结构形式的准确性，需要对每一榀桁架成型胎具的高低尺寸进行调节。为便于施工，我们在每一个需要调节的纵横轴线节点位置固定放置一个自制的用正反牙调节螺纹升降的小平台。 2.3在单个桁架的组装和焊接过程中遵偱从中间往两头的加工工艺，所有箱型梁柱周焊节点都机加工出应力释放孔。 2.4将所有需要调节的节点尺寸调节到位后，屋架滑移立柱直接落在B/P轴轨道上组焊整个桁架。组装焊接完毕滑移时将升降小平台卸载即可。 3预应力与预应力钢桁架的挠度控制。 桁架成型后的上拱度和下挠度设计院给的理论极限值是±L/250。根据轴线的不同，分别通过数个节点将拱度值设置为（轴线布置图见表一）： 3、13轴线15mm C、N轴线15mm 4、12轴线32mm D、M轴线32mm 5、11轴线49mm E、L轴线49mm 6、10轴线65mm F、K轴线65mm 7、 9轴线82mm G、J轴线82mm 8轴线100mm H轴线100mm 3.1制