一种上部网格参与平衡拉索预拉力的环形索承网格结构的施工方法与流程

本发明涉及一种施工方法，具体涉及一种上部网格参与平衡拉索预拉力的环形索承网格结构的施工方法，属于大跨空间索结构技术领域。

背景技术：

在大跨空间建筑中，环形索承网格结构一般由柱子、外环、上部网格、下部索网和撑杆构成，其中上部网格包括主网格和悬挑网格，下部索网包括径向索和环向索。外环位于柱子的顶端；上部网格的外缘和径向索的外端都与外环连接；径向索的内端与环向索连接；撑杆的上端与上部网格连接，撑杆的下端与径向索和环向索连接。索承网格结构的下部索网承托重力荷载，而受压的外环和上部网格平衡索网对柱顶的水平拉力。在体育场工程中，环形索承网格结构的内部是敞开的。

根据拉索预拉力的设计平衡条件，可将环形索承网格结构分为三大类：①由外环平衡；②由上部网格平衡；③由外环和上部网格共同平衡，其中后两类中，上部网格都参与平衡拉索预拉力。环形索承网格结构的施工方法应与预拉力设计平衡条件相符。

对于由上部网格平衡拉索预拉力的环形索承网格结构，其常规施工步骤为：搭设仅受压的胎架；分单元吊装上部网格(包括主网格和悬挑网格)至胎架上；然后安装主网格下的支撑；然后安装和张拉拉索，此时主网格上挠脱离胎架；然后安装悬挑网格下的支撑；然后卸除胎架；最后安装屋面。在大型体育场工程中，由于上部网格的悬挑较大，常需要在主网格和悬挑网格下分别设置胎架，胎架措施费用高；而且环索常位于两者胎架之间，这非常不利于环索的铺展和提升安装；另外，为避免悬挑网格下挠，悬挑网格下的支撑需要在张拉拉索后安装，且需通过顶撑使悬挑网格上挠也脱离脱架。因此，迫切的需要一种新的方案解决上述问题。

技术实现要素：

本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种上部网格参与平衡拉索预拉力的环形索承网格结构的施工方法，该施工方法符合上部网格参与平衡拉索预拉力的索承网格结构的力学特性，且有利于高效和高精度的施工成型。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种上部网格参与平衡拉索预拉力的环形索承网格结构的施工方法，所述方法包括以下步骤：

第一步：安装柱子和外环；

第二步：安装胎架，即在主网格下安装既可受压也可受拉的胎架，胎架顶端设水平滑移装置；不限制上部网格的水平位移；

第三步：在胎架上安装主网格和相应撑杆，此时胎架受压；

第四步：安装和张拉下部索网，此时胎架受拉且顶端与主网格有水平相对滑移；

第五步：安装悬挑网格及相应撑杆；

第六步：安装部分或全部屋面系统后卸除胎架。

针对上部网格参与平衡拉索预拉力的索承网格结构，该施工方法通过先在步骤第一步、第二步和第三步中安装柱子、外环与主网格，后在第四步中安装和张拉下部索网，使主网格参与平衡拉索预拉力；在下部索网安装张拉完成后安装悬挑网格，无需在悬挑网格下设置胎架，便于环索的铺展和提升安装；第二步中设置既可受压也可受拉的胎架，维持拉索张拉时主网格的标高，有利于后续第五步的安装精度；第五步中可采取吊装方式直接将悬挑网格与主网格对接，不需要在悬挑网格下设置胎架；第六步有利于减少卸除胎架时胎架的拉力，且减少卸除胎架后结构变形；另外，对外环和主网格中不参与平衡拉索预拉力的环向构件，可设置滑槽或者合拢段，待拉索张拉完成后固定滑槽或者安装合拢段构件，用以调控预压力在外环和主网格中的分布。总之，该施工方法符合上部网格参与平衡拉索预拉力的索承网格结构的力学特性，且有利于高效和高精度的施工成型。

相对于现有技术，本发明具有如下优点，1)该施工方法通过先在第一步、第二步和第三步中安装柱子、外环与主网格，后在第四步中安装和张拉下部索网，使主网格参与平衡拉索预拉力；在下部索网安装张拉完成后安装悬挑网格，无需在悬挑网格下设置胎架，便于环索的铺展和提升安装；2)第二步中设置既可受压也可受拉的胎架，维持拉索张拉时主网格的标高，有利于后续第五步的安装精度；3)第六步有利于减少卸除胎架时胎架的拉力，且减少卸除胎架后结构变形；另外，对外环和主网格中不参与平衡拉索预拉力的环向构件，可设置滑槽或者合拢段，待拉索张拉完成后固定滑槽或者安装合拢段构件，用以调控预压力在外环和主网格中的分布。总之，该施工方法符合上部网格参与平衡拉索预拉力的索承网格结构的力学特性，且有利于高效和高精度的施工成型。

附图说明

图1为本发明适用的体育场ⅰ的整体三维轴测图；

图2为本发明适用的体育场ⅰ的包含胎架的结构单榀剖面图；

图3为本发明适用的体育场ⅰ的第一步施工步骤的示意图；

图4为本发明适用的体育场ⅰ的第二步施工步骤的示意图；

图5为本发明适用的体育场ⅰ的第三步施工步骤的示意图；

图6为本发明适用的体育场ⅰ的第四步施工步骤的示意图；

图7为本发明适用的体育场ⅰ的第五步施工步骤的示意图；

图8、9为本发明适用的体育场ⅰ的第六步施工步骤的示意图；

附图标记说明：

看台1，桁架柱2，主网格3，外撑杆4，内撑杆5，环向索6，径向索7，悬挑网格8，外圈胎架9，内圈胎架10，屋面系统11。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。

实施例：一种上部网格参与平衡拉索预拉力的环形索承网格结构的施工方法，所述方法包括以下步骤：

第一步：安装柱子和外环；

第二步：安装胎架，即在主网格下安装既可受压也可受拉的胎架，胎架顶端设水平滑移装置；不限制上部网格的水平位移；

第三步：在胎架上安装主网格和相应撑杆，此时胎架受压；

第四步：安装和张拉下部索网，此时胎架受拉且顶端与主网格有水平相对滑移；

第五步：安装悬挑网格及相应撑杆；

第六步：安装部分或全部屋面系统后卸除胎架。

该施工方法通过先在步骤第一步、第二步和第三步中安装柱子、外环与主网格，后在第四步中安装和张拉下部索网，使主网格参与平衡拉索预拉力；在下部索网安装张拉完成后安装悬挑网格，无需在悬挑网格下设置胎架，便于环索的铺展和提升安装；第二步中设置既可受压也可受拉的胎架，维持拉索张拉时主网格的标高，有利于后续第五步的安装精度；第五步中可采取吊装方式直接将悬挑网格与主网格对接，不需要在悬挑网格下设置胎架；第六步有利于减少卸除胎架时胎架的拉力，且减少卸除胎架后结构变形；另外，对外环和主网格中不参与平衡拉索预拉力的环向构件，可设置滑槽或者合拢段，待拉索张拉完成后固定滑槽或者安装合拢段构件，用以调控预压力在外环和主网格中的分布。总之，该施工方法符合上部网格参与平衡拉索预拉力的索承网格结构的力学特性，且有利于高效和高精度的施工成型。

应用实施例1：参见图1-图9，

以某体育场ⅰ的上部网格参与平衡拉索预拉力的索承网格挑蓬结构工程为例，该结构的上部网格由主网格3和悬挑网格8组成，下部索网由环向索6和径向索7构成。共有28榀径向索7，每榀有四根撑杆，为三根外撑杆4和一根内撑杆5，四根撑杆的下端分别与径向索7和环向索6连接，上端分别与主网格3和悬挑网格8相连，见图2,

具体施工步骤如下：

第一步：安装桁架柱2，见图3；

第二步：安装外圈胎架9和内圈胎架10，见图4；

第三步：在胎架9和10上安装主网格3和外撑杆4，此时胎架受压，见图5；

第四步：安装并张拉环索6与径向索7，此时胎架受拉，见图6；

第五步：安装悬挑网格8和内撑杆5，见图7；

第六步：安装部分或全部屋面系统11，卸除胎架9和10，结构成型，见图8和图9。

需要说明的是，上述实施例1，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。