体育场框架及罩棚挑梁悬拼法施工方案

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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 m2,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σl1、摩

阻损失σl2、钢丝应力松弛损失σl4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σl1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σl4在顶塞后最初10min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22Фs5钢丝的平均弹性压缩损失

值约为220kN,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σl2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

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