双斜拱承双曲抛物面索网结构施工方法与流程

本发明涉及双斜拱承双曲抛物面索网结构施工方法。

背景技术：

双斜拱承双曲抛物面索网结构因其需在双斜拱承双曲抛物面上安装索网结构，施工难度大，现有技术还没有标准化施工方法，同时，现有安装施工效率低，工期进度慢。因此，设计一种双斜拱承双曲抛物面索网结构施工方法，使双斜拱承双曲抛物面索网结构能够标准化施工，以降低施工难度，提高施工效率，缩短施工工期，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供双斜拱承双曲抛物面索网结构施工方法，解决现有技术施工难度大、施工不能标准化操作、以及施工效率低的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

双斜拱承双曲抛物面索网结构施工方法，包括以下步骤：

步骤1、双斜拱承加工，双斜拱承在厂内分段预制，分段预制完成后再将各分段进行预拼装；

步骤2、重力式抗推基础桩基和基坑施工，先对抗推基础周边进行场地硬化，做护壁桩基础，开挖基坑，预埋主拱拱脚预埋板支撑架埋件，浇筑垫层，在垫层上设置主拱拱脚预埋板支撑架；浇筑基础混凝土到双拱拱脚预埋板-0.5m下；混凝土养护完成后，进行拱脚预埋板安装；

步骤3、主拱拱脚支撑架搭设，通过预埋件和横撑固定支架，支架上设置支架定位钢板；

步骤4、拱脚施工，校正预埋板，安装预埋板和主拱拱脚的连接底板，并在底板上弹出主拱拱脚对位线，加定位码板；采用双机履带吊起吊拱脚第一段，使其下端靠拢定位码板并使边缘线与定位线对齐，上端缓慢落于支架定位钢板上，调整线形及标高至设定位置后，立即将拱脚段与定位板焊接，打底焊缝1/3厚度，然后履带吊松钩；采用上述方法吊装拱脚另一段；拱脚吊装完后，吊装连接隔板，最后吊装转换端板；绑扎拱脚、钢筋、支模，浇筑拱脚混凝土，振捣密实，进行养护；

步骤5、搭设双斜拱承拱身支架，在搭设支架前，进行支架的地基加固稳定处理，支架基础周围设置相应排水设施，基础内绑扎相应钢筋，并埋设支撑架预埋件，基础浇筑混凝土并养护，达到强度后，搭设支撑架标准节，复测标高，搭设支撑架调节平台，安装支撑架间连接桁架；

步骤6、双斜拱承拱身段安装，整个双斜拱承拱身段按照以下次序分别采用单机履带吊吊装，吊装次序为：吊装双斜拱承拱身段的第一段拱身段→进行第一段拱身段混凝土灌注→吊装双斜拱承拱身段的第二、三段拱身段→吊装双斜拱承拱身段的次环梁段→吊装双斜拱承拱身段的剩余拱身段→吊装双斜拱承拱身段的次环梁圆管；

步骤7、双斜拱承拱身段合拢，双斜拱承拱身段最中间为合拢段，合拢时先检测合拢温度并测量合拢段对接口坐标，采用单机履带吊进行吊装合拢；

步骤8、支架监测变形，测出支架体系垂直度以及每段拱身段安装前后支架沉降变形量；

步骤9、索盘搭设，在双斜拱承外放置索盘，将索盘局部采用吊装带捆住，边放索边松开，边捆边放，缓慢匀速牵引；拉索展开后，按照索体表面的顺直标线采用导链将拉索理顺，防止索体扭转跳丝；

步骤10、索网铺放施工，首先根据拉索的三维空间坐标放样对称轴一半的承重索和抗风索索头投影位置，然后在索头投影位置搭设放索平台，之后用吊车按照拉索的位置编号将拉索吊至放索平台上，之后利用吊车及放索盘在承重索轴线方向将承重索铺放在地面上，最后利用吊车及放索盘在抗风索轴线方向将抗风索和张拉外副索铺放在地面上；

步骤11、提升工装安装，在拉索就位处安装操作平台，利用拉索连接耳板左右焊接的耳板作为着力点，每根拉索安装2个爬升千斤顶进行拉索的提升安装；

步骤12、索网提升张拉，首先牵引提升承重索，在承重索的索头到达环梁锚固点时进行锚固，然后再进行抗风索的牵引、张拉，直至拉索全部张拉完成，再牵引提升张拉外副索；

步骤13、支架拆除，在承重索即将张拉到位前，先将双斜拱承支架标高柱与主拱焊接固定处进行切割，当索网张拉完成后对所有支撑架进行拆除，双斜拱承双曲抛物面索网结构即施工完成。

进一步地，在步骤13完成后，还需进行索网变形监测，所述索网变形监测采用全站仪和反光片，在双斜拱承双曲抛物面索网结构上共设置23个监测点，实际检测时，在每个检测点上粘贴反光片，以便于观测定位和采集数据。

进一步地，在步骤6中，吊装第一段拱身段的方法为：在模型中放样出双斜拱承拱身段两头各五个对位坐标，采用双机履带吊起吊第一段拱身段，将第一段拱身段放在支撑架调节平台标高柱上，复测双斜拱承拱身段上下口五个坐标，与理论值进行对比，如有偏差，进行调整，就位后，将第一段拱身段与标高柱焊接固定，焊接下端接口，稳定后，吊机松钩。

进一步地，在步骤6中，吊装双斜拱承拱身段中的第二、三段拱身段和剩余拱身段的方法与吊装第一段拱身段的方法相同。

进一步地，在步骤7中，合拢温度必须在15℃-25℃之间。

进一步地，在步骤10中，在索头投影位置搭设放索平台时，放索平台采用焊接钢架，并且该焊接钢架通过吊车周转运输并安放在放索位置。

进一步地，在步骤10中，在索网铺放施工时的展索顺序依次为承重索→抗风索→张拉外副索。

进一步地，在步骤10中，在索网铺放过程中，当承重索展开时，先采用索夹的下半索夹和索夹中部将承重索夹持在一起，再利用吊车及放索盘在承重索轴线方向将承重索铺放在地面上；当抗风索铺放时，先采用索夹的上盖板将抗风索进行夹持安装，然后利用吊车及放索盘在抗风索轴线方向将抗风索铺放在地面上。

进一步地，在步骤12中，在牵引承重索、抗风索和张拉外副索过程中，工装索牵引长度与理论计值的偏差小于±50mm，牵引力与理论计算索力值偏差小于±30％；初始张拉提升时，压力缓慢分级增加，最初加压为所需压力的40％，之后按60％、80％和90％所需压力逐级增加，在一切都稳定的情况下，再增加至100％。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明双斜拱承双曲抛物面索网结构的施工方法设计科学合理，可标准化施工，能有效降低施工难度，施工节奏紧凑，可有效提高施工效率，缩短施工工期。

附图说明

图1为本发明双斜拱承双曲抛物面索网结构示意图。

图2为本发明支架体系结构示意图。

图3为本发明支撑架预埋件结构示意图。

图4为图3的俯视图。

图5为本发明支撑架标准节结构示意图。

图6为图5的b-b截面图。

图7为本发明支撑架调节平台结构示意图。

图8为本发明支撑架间连接桁架结构示意图。

图9为本发明主拱拱脚预埋板支撑架结构示意图。

图10为本发明主拱拱脚预埋板支撑架埋件结构示意图。

图11为本发明支架结构示意图。

图12为本发明预埋件结构示意图。

图13为本发明承重索结构示意图。

图14为本发明索夹结构示意图。

图15为本发明拱脚预埋板结构示意图。

图16为本发明拱脚结构示意图。

图17为本发明拱脚与拱身段安装视图。

图18为本发明拱脚安装于连接底板示意图。

图19为本发明定位码板结构示意图.

图20为本发明重力式抗推基础示意图。

图21为本发明放索盘示意图。

图22为本发明张拉外副索示意图。

图23为本发明提升工装结构示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

2-支架体系、4-双斜拱承拱身段、5-次环梁圆管、6-放索盘、7-承重索、8-抗风索、9-张拉外副索、10-索夹、12-护壁桩基础、13-基坑、14-主拱拱脚预埋板支撑架、15-拱脚预埋板、16-支架、17-连接底板、21-支撑架预埋件、22-支撑架标准节、23-支撑架调节平台、24-支撑架间连接桁架、41-拉索连接耳板、42-耳板、43-爬升千斤顶、71-承重索轴线方向、81-抗风索轴线方向、101-下半索夹、102-索夹中部、103-上盖板、141-主拱拱脚预埋板支撑架埋件、161-预埋件、162-横撑、171-定位码板、181-拱脚第一段、182-拱脚另一段、183-连接隔板、184-转换端板、231-双斜拱承支架标高柱。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。

如图1-23所示，本发明提供的双斜拱承双曲抛物面索网结构施工方法，。本双斜拱承双曲抛物面索网结构施工方法包括以下步骤：

步骤1、双斜拱承加工，双斜拱承在厂内分段预制，分段预制完成后再将各分段进行预拼装。

步骤2、重力式抗推基础桩基和基坑施工，先对抗推基础周边进行场地硬化，做护壁桩基础12，开挖基坑13，预埋主拱拱脚预埋板支撑架埋件141，浇筑垫层，在垫层上设置主拱拱脚预埋板支撑架14；浇筑基础混凝土到双拱拱脚预埋板-0.5m下；混凝土养护完成后，进行拱脚预埋板15安装。

步骤3、主拱拱脚支撑架搭设，通过预埋件161和横撑162固定支架16，支架上设置支架定位钢板。

步骤4、拱脚施工，校正预埋板15，安装预埋板和主拱拱脚的连接底板17，并在底板上弹出主拱拱脚对位线，加定位码板171；采用双机履带吊起吊拱脚第一段181，使其下端靠拢定位码板171并使边缘线与定位线对齐，上端缓慢落于支架定位钢板上，调整线形及标高至设定位置后，立即将拱脚段与定位板焊接，打底焊缝1/3厚度，然后履带吊松钩；采用上述方法吊装拱脚另一段182；拱脚吊装完后，吊装连接隔板183，最后吊装转换端板184；绑扎拱脚、钢筋、支模，浇筑拱脚混凝土，振捣密实，进行养护。

步骤5、搭设双斜拱承拱身支架，在搭设支架前，进行支架的地基加固稳定处理，支架基础周围设置相应排水设施，基础内绑扎相应钢筋，并埋设支撑架预埋件21，基础浇筑混凝土并养护，达到强度后，搭设支撑架标准节22，复测标高，搭设支撑架调节平台23，安装支撑架间连接桁架24。

步骤6、双斜拱承拱身段4安装，整个双斜拱承拱身段按照以下次序分别采用单机履带吊吊装，吊装次序为：吊装双斜拱承拱身段的第一段拱身段→进行第一段拱身段混凝土灌注→吊装双斜拱承拱身段的第二、三段拱身段→吊装双斜拱承拱身段的次环梁段→吊装双斜拱承拱身段的剩余拱身段→吊装双斜拱承拱身段的次环梁圆管5。吊装第一段拱身段的方法为：在模型中放样出双斜拱承拱身段两头各五个对位坐标，采用双机履带吊起吊第一段拱身段，将第一段拱身段放在支撑架调节平台标高柱231上，复测双斜拱承拱身段上下口五个坐标，与理论值进行对比，如有偏差，进行调整，就位后，将第一段拱身段与标高柱231焊接固定，焊接下端接口，稳定后，吊机松钩。吊装双斜拱承拱身段中的第二、三段拱身段和剩余拱身段的方法与吊装第一段拱身段的方法相同。

步骤7、双斜拱承拱身段合拢，双斜拱承拱身段最中间为合拢段，合拢时先检测合拢温度并测量合拢段对接口坐标，采用单机履带吊进行吊装合拢，合拢温度必须在15℃-25℃之间。

步骤8、支架监测变形，测出支架体系2垂直度以及每段拱身段安装前后支架沉降变形量。

步骤9、索盘6搭设，在双斜拱承外放置索盘6，将索盘局部采用吊装带捆住，边放索边松开，边捆边放，缓慢匀速牵引；拉索展开后，按照索体表面的顺直标线采用导链将拉索理顺，防止索体扭转跳丝。

步骤10、索网铺放施工，首先根据拉索的三维空间坐标放样对称轴一半的承重索和抗风索索头投影位置，然后在索头投影位置搭设放索平台，之后用吊车按照拉索的位置编号将拉索吊至放索平台上，之后利用吊车及放索盘6在承重索轴线方向71将承重索7铺放在地面上，最后利用吊车及放索盘在抗风索轴线方向81将抗风索8和张拉外副索9铺放在地面上。在索头投影位置搭设放索平台时，放索平台采用焊接钢架，并且该焊接钢架通过吊车周转运输并安放在放索位置。在索网铺放施工时的展索顺序依次为承重索7→抗风索8→张拉外副索9。在索网铺放过程中，当承重索7展开时，先采用索夹10的下半索夹101和索夹中部102将承重索7夹持在一起，再利用吊车及放索盘6在承重索轴线方向71将承重索7铺放在地面上；当抗风索铺放时，先采用索夹10的上盖板103将抗风索8进行夹持安装，然后利用吊车及放索盘在抗风索轴线方向81将抗风索8铺放在地面上。

步骤11、提升工装安装，在拉索就位处安装操作平台，利用拉索连接耳板41左右焊接的耳板42作为着力点，每根拉索安装2个爬升千斤顶43进行拉索的提升安装。

步骤12、索网提升张拉，首先牵引提升承重索7，在承重索7的索头到达环梁锚固点时进行锚固，然后再进行抗风索8的牵引、张拉，直至拉索全部张拉完成，再牵引提升张拉外副索9。在牵引承重索7、抗风索8和张拉外副索9过程中，工装索牵引长度与理论计值的偏差小于±50mm，牵引力与理论计算索力值偏差小于±30％；初始张拉提升时，压力缓慢分级增加，最初加压为所需压力的40％，之后按60％、80％和90％所需压力逐级增加，在一切都稳定的情况下，再增加至100％。

步骤13、支架拆除，在承重索7即将张拉到位前，先将双斜拱承支架标高柱231与主拱焊接固定处进行切割，当索网张拉完成后对所有支撑架进行拆除，双斜拱承双曲抛物面索网结构即施工完成。在步骤13完成后，还需进行索网变形监测，所述索网变形监测采用全站仪和反光片，在双斜拱承双曲抛物面索网结构上共设置23个监测点，实际检测时，在每个检测点上粘贴反光片，以便于观测定位和采集数据。

本发明双斜拱承双曲抛物面索网结构的施工方法设计科学合理，可标准化施工，能有效降低施工难度，施工节奏紧凑，可有效提高施工效率，缩短施工工期。

上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。