设计单位：中冶华天南京工程技术有限公司
总承包商：陕西工程机械建设集团有限公司
钢结构安装单位：陕西工程机械建设集团有限公司
索结构施工单位：陕西省建筑科学研究院设计院有限公司
索具类型：巨力索具·高钒缆
竣工日期：2021年
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概述
芜湖新兴铸管有限公司综合料场合流项目位于芜湖市三山区。厂区综合料场总面积12.43万平方米。是一座集厂内烧结、高炉上料为一体的机械化综合料场（图1）。
项目平面尺寸约330m×300m，纵向轴距30m。主温室采用弦拱桁架结构，是国内跨度最大的堆料场合流工程。主跨共九跨钢结构氟碳漆施工工艺，东西山墙各一跨。温室最高点60m。跨度中部有一根管桁架Y形中心柱。中心柱高48m。钢筋混凝土柱距中心柱下方12m。主桁脚和中心柱脚均为球铰支撑。围护结构主檩条采用方管，次檩条采用C型镀锌檩条，封口板采用0.7mm厚铝锌氟碳烤漆彩色压型钢板。 、采光板采用2mm厚FRP采光板。
图1 芜湖新兴铸管有限公司综合料场封闭式温室
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索结构系统
该项目采用技术先进的预应力索管桁架结构。预应力拉索对称布置在主跨桁架下部中心柱两侧。它们通过 V 形双支撑连接。电缆夹和支架通过刚性连接连接。拉索与钢桁架共同作用，形成多级预应力结构体系，从而降低钢结构的峰值内力，调整结构内力的合理分布，增加结构刚度。结构三维示意图、主跨桁架拉索布置、次桁架拉索布置如图2、图3、图4所示。
主跨桁架与屋面横向水平杆之间的连接桁架采用预应力拉索。次桁架采用刚柔结合钢结构氟碳漆施工工艺，间隔布置，设置拉索柔性连接，屋面设置水平拉索。电缆张拉节点如图5所示，电缆均采用锌-5%铝混合稀土合金涂层（高钒）电缆。电缆规格范围从D26到D70。详细信息请参见表 1。
图2 三维结构示意图
图3 主跨桁架拉索布置
图4 带缆子桁架的缆线布置
a) 电缆与钢结构的连接节点
b) 缆索和支柱之间的连接节点
c) 屋面水平横拉杆中点与桁架连接节点
d) 次桁架索相交连接节点
图5 节点图
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电缆结构施工
本项目涉及的预应力双索同步对称张拉技术比传统预应力张拉施工精度要求更高，施工难度更大。改进形式，在张拉过程中采用可靠的监测手段，实时监测钢结构的变形和预应力拉索的应力，确保结构左右两侧受力均匀。
主跨桁架和拉索次桁架拉索的施工是本工程质量保证的关键工序。施工前必须进行精密计算和规划，施工、安装和张拉过程的每个环节都必须细致无误，最终确保电缆和钢结构达到完美的节点受力设计状态。索结构施工工艺流程如图6所示。
图6 索结构施工工艺流程图
1）引导牵引和高空索具
①施工准备
制作悬臂结构的支撑框架并预留电缆安装空间，以便电缆安装过程和主桁架吊装同时进行。
②导向钢绞线安装
安装导向钢绞线时，将钢绞线穿过桁架锚固端的耳板，在桁架张拉端设置手拉葫芦作为导向装置，将钢绞线拉至桁架锚固端的耳板。桁架的张拉端；在耳板处安装张拉锚栓，在桁架张拉端安装张拉千斤顶；张紧千斤顶安装到位后，张紧导向绳。
③穿牵引绳
缆绳卷筒用于展开缆绳，导绳上安装有滑轮作为牵引装置。牵引绳一端连接固定于缆头，用绞车通过滑轮带动牵引绳将钢缆拉入到位；牵引过程中，钢丝绳从悬挑下方通过，以跨中夹线器位置为控制目标。电缆拉到位后，用线夹固定线体。拉端缆头穿入张拉端缆管后，固定锚端缆。头部锚定，整个穿缆过程完成。
2）高空张拉预应力拉索的基本要求
①张拉时，位移和索力双重控制，控制节点位移和索内力，使其在允许误差范围内；钢丝绳的张力端保持可调，钢丝绳的张力可以调节。
②检查验收
根据标定值进行拉力，并用伸长值和压力传感器值进行验证；当测得的伸长值与计算的伸长值之差超过允许误差时，应停止张拉，查明误差原因，然后再进行张拉。 。
③锚定电缆头并释放张力
当拉力达到设计要求值时，记录实测压力和钢结构变形数据，并与结构施工模拟进行比较。锚定张力端电缆头并拆除包括钢绞线、压力设备和千斤顶在内的工具。
3）主跨桁架拉索张拉
① 每个主桁架两根拉索统一张拉，分级张拉，同步控制。每级同步张拉设计索力为20%～30%。
②主跨桁架拉索张力控制以主桁受拉点、跨中点等典型控制点的实际变形为主，辅以索力控制。
③主跨桁架拉索拉伸至设计拉索力的80%或达到设计控制变形值后，高空支撑架卸载拆除。
④各框架滑动停止后，重新测试各主桁架的变形情况。通过调节拉索力来控制主桁架的应力释放和滑动引起的支撑位移。
⑤ 上述步骤完成后，对主次桁架进行变形观察和检查。每个步骤完成后设置一个停止检查点。检查主体结构、工装、支撑架、钢筋桁架、滑轨、滑轨下的灌浆材料等是否变形、有无受力问题，等待20分钟后再进行下一步。
4）子桁架拉索张拉
① 次桁架索带拉索张拉的时机是在主桁架安装完成后，主桁架支撑架卸载、主索拉索张拉之前，可对次桁架索带索张拉单独进行。
②子桁架拉索一次张拉就位，张力控制以子桁架实际变形为主，索力控制为辅。
③每次试验滑移停止后，重新测试各次桁架的变形。针对滑动引起的次桁架变形，通过二次拉索张紧调整次桁架的形状。
图7为缆索安装张拉示意图。
a) 主跨桁架拉索安装
b) 主跨桁架拉索张紧
c) 子桁架拉索的拉索张紧
图7 缆索安装及张拉
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项目照片
a) 电缆安装和张拉
b) 结构性滑移
c) 安装完成
图8 施工过程照片
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参考
[1] 刘明亮，秦杰，张发强，刘聪，惠存，党伟。 Y型中心柱大跨度封闭料场空间结构滑移施工技术[J].建筑技术，2022，53（12）：1631-1635。
[2] 刘明亮，王昌浩，张虎，何庆光。基于IDA的地基不均匀沉降张拉梁结构地震易损性分析[J].世界地震工程, 2022, 38(04): 72-82.
[3] 党伟，杨晓，刘明亮，周春娟，惠存，付强。大跨度Y型中心柱围护料场空间结构设计与施工[J].建筑技术, 2023, 54(14): 1673-1676.
[4]党伟，沉琪，胡宁。大跨度张拉拱管桁架同步滑动技术关键因素分析[C]. 2021年工业建筑学术交流会论文集，2021，804-807。
[5]马海军，吴亚军，王晓峰。大跨度管桁架预应力拉索张拉施工技术[C].第八届全国钢结构工程技术交流会论文集，2020年，319-321。
撰写者：
陕西省建筑科学研究院有限公司：刘明亮、杨晓、周春娟
结尾
空间结构分支
