单双层混合索网整体牵引提升张拉施工方法

1.本发明属于空间索结构技术领域，具体涉及一种单双层混合索网的施工方法。


背景技术：

2.单双层混合索网结构主要包括周边支承结构、单层径向索、双层径向索、单层环索、双层环索和撑杆。在索网内部，径向索和环向索之间、拉索与撑杆之间均通过索夹连接；在索网边缘，径向索的外端索头与周边支承结构连接。
3.单双层混合索网结构呈马鞍形曲面，外环的高差造成各榀径向索索力不均匀，尤其单双层交界处附近的径向索索力远超常规单层或双层索网结构。由于单双层交界处双层索网上下径向索夹角小，为避免索头互相干涉，上下径向索合用一个索头与周边支承结构连接。
4.单层或双层索网结构的常规施工方法有两种。一种为满堂支架法，其主要步骤为：（1）在场内地面上搭设支架至索网设计位置附近；（2）在支架上展开径向索和环向索，并安装索夹；（3）将径向索与周边支承结构连接锚固，张拉结构成型；（4）拆除支架。另一种方法为整体牵引提升同步锚固法，其主要步骤为：（1）在地面低空和看台上展开和连接径向索、环向索，并安装索夹；（2）牵引提升索网至设计位置附近；（3）将径向索与周边支承结构连接锚固，张拉结构成型。
5.满堂支架法施工，需要在场内地面上搭设大量的高支架，尽管组网作业面好，技术要求低，但是施工措施费高，工期长，场内地面长期被占用，同时在整个工作面范围内需采取拉索保护措施。整体牵引提升同步锚固法施工，需要将在场内地面低空和看台上组装的索网整体提升至设计位置附近，尽管可实现少支架或无支架施工，但是同步锚固各径向索时张拉力大，对大吨位提升设备和工装的需求量大。以上两种施工方法，张拉锚固径向索时的索网位形都接近设计位置。


技术实现要素：

6.技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种单双层混合索网整体牵引提升张拉施工方法，能够减少支架量和施工措施费，降低牵引张拉力和减少大吨位设备投入量，提高效率。
7.技术方案：一种单双层混合索网整体牵引提升张拉施工方法，用于施工成型单双层混合索网结构，单双层混合索网结构包括单层索网和双层索网；单层索网包括单层环索以及单层径向索；双层索网包括上环索、下环索、上径向索和下径向索；根据单双层混合索网结构的结构特点，分别在单层索网和双层索网上规划牵引点，单层索网对应的所有牵引点均设为单牵引点；与单层索网相邻的双层索网两侧，设为单牵引点，双层索网其余位置处的牵引点均设为双牵引点，其中双牵引点的上牵引点位于上径向索，下牵引点位于下径向索；所述的整
体牵引提升张拉施工方法包括以下步骤：第一步：安装周边支承结构，并依照单双层混合索网结构的牵引点规划方案，在周边支承结构上设有径向索外端锚固节点和工装耳板；第二步：依照单双层混合索网结构的投影，在场内地面和看台上铺设环索和径向索，并安装索夹，其中：环索包括单层环索以及双层环索，双层环索包括上环索以及下环索，径向索包括单层径向索、上径向索和下径向索；第三步：在各对应的径向索外端索头与径向索锚固节点之间，均一一安装索网牵引提升工装设备；第四步：安装双层索网中单牵引点所在榀的撑杆；第五步：通过索网牵引提升工装设备，整体牵引提升单双层混合索网结构；并在牵引提升过程中，调整各牵引点的牵引速度，以能够依次与径向索锚固节点连接就位：首先是双层索网单牵引点和上牵引点，然后是单层索网的牵引点，最后是双层索网的下牵引点，牵引提升过程中，当双层索网的上、下层索夹之间距离合适时，采用吊机依次安装相应撑杆；第六步：对在前述步骤中受工装设备影响不能安装就位的撑杆，予以补装就位，单双层混合索网结构施工成型。
8.优选地，在第五步中，首先对单层索网的牵引点及双层索网的单牵引点、上牵引点进行牵引作业，直至双层索网的单牵引点和上牵引点的径向索被张拉至能够与锚固节点连接，然后撤去对应的索网牵引提升工装设备；牵引提升过程中，当上、下层索夹距离合适时，采用吊机依次安装相应撑杆，并牵引预紧相应的下径向索；然后，对单层索网的牵引点和双层索网的下牵引点继续进行牵引作业，直至单层索网的径向索被张拉至能够与锚固节点连接后，撤去对应的索网牵引提升工装设备；最后，对双层索网的下牵引点继续进行牵引作业，直至对应的径向索被张拉至能够与锚固节点连接后，撤去对应的索网牵引提升工装设备。
9.优选地，在第五步中，当双层索网的单牵引点和上牵引点的径向索被张拉至能够与锚固节点连接后，上、下环索之间的距离仍不足以安装撑杆时，采用吊机从两侧向中间依次提升与上牵引点对应的上环索索段，直至上、下层索夹距离适宜安装相应撑杆。
10.优选地，所述的工装耳板固定在周边支承结构上，工装耳板方向应与各步骤中被张拉锚固连接时相应径向索的方向一致。
11.优选地，第三步中，所述的索网牵引提升工装设备包括千斤顶、反力架、工具挂架耳板以及牵引索；索网牵引提升工装设备的安装过程为：在径向索锚固节点处安装工装耳板，通过销轴将千斤顶、工具挂架耳板分别与工装耳板连接，在径向索外端索头上安装反力架，在千斤顶与反力架之间安装工装索后并预紧，即可完成索网牵引提升工装设备的安装。
12.有益效果：本发明提出的一种单双层混合索网整体牵引提升张拉施工方法，采用在地面和看台上组装索网，减少施工支架量和高空作业量，降低对吊机的要求；整体牵引提升索网，调整各点牵引速度，分批逐步张拉锚固双层索网单牵引点和上牵引点、单层索网牵引点、双层索网下牵引点，过程中采用吊机辅助提升局部环索以便于安装撑杆。该方法可以降低牵引张拉力，减少对大吨位提升设备和工装的需求量，实现工装轻型化，该施工方法简便，效率高，措施费低，工期短。
附图说明
13.附图1为本发明单双层混合索网结构的牵引点位图；附图2为本发明在地面和看台上展开和连接环索、径向索时的三维整体示意图；附图3为本发明将索网整体提升至半空时的三维整体示意图；附图4为本发明双层索网的单牵引点和上牵引点的径向索锚固就位时的三维整体示意图；附图5为本发明单层索网径向索锚固就位时的三维整体示意图；附图6为本发明全部径向索锚固就位时的三维整体示意图；附图7为本发明锚固径向索立面示意图；附图8为本发明锚固径向索俯视示意图；附图9为本发明吊机辅助安装撑杆立面示意图。
14.附图标记说明：单牵引点1，双牵引点2，上牵引点3，下牵引点4，周边支承结构5，单层环索6，上环索7，下环索8，单层径向索9，上径向索10，下径向索11，撑杆12，索夹13，锚固节点14，工装耳板15，反力架16，千斤顶17，工装挂架18，牵引索19，工具挂架耳板20，径向索的外端索头21，结构耳板销孔22，工装销孔23，结构施工成型时的径向索轴线24，提升过程中锚固径向索时的径向索轴线25，吊机吊钩及吊带26。
具体实施方式
15.下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
16.以某体育场轮辐式单双层混合索网挑蓬结构为例，如图1-6所示，该索网共42榀径向索，就结构构形而言，分为16榀单层索网，26榀双层索网；就牵引张拉施工点位而言，分为单牵引点1和双牵引点2，其中双牵引点包括上牵引点3和下牵引点4。单层索网的所有牵引点均为单牵引点1；与单层索网相邻的双层索网两侧，由于上、下径向索夹角小，撑杆12短，上、下径向索外端索头合二为一，此处也为单牵引点1；其余榀双层索网均采用双牵引点2，其中，位于上径向索的外端索头为上牵引点3，位于下径向索的外端索头为下牵引点4；具体施工步骤如下：第一步：安装周边支承结构5，其上设有径向索锚固节点14，并在径向索锚固节点处安装工装耳板15；第二步：按照辐式单双层混合索网挑蓬结构的设计要求，在投影的地面和看台上展开单层环索6、上环索7、下环索8、单层径向索9、上径向索10和下径向索11，并安装索夹13；第三步：在径向索外端索头21与径向索锚固节点14之间，安装牵引提升用千斤顶17及其工具挂架18，在千斤顶17和反力架16之间安装牵引索19并预紧；第四步：安装双层索网中单牵引点1所在榀的撑杆12；第五步：对单层索网的牵引点1及双层索网的单牵引点1和上牵引点3进行牵引作业，直至双层索网的单牵引点1和上牵引点3的径向索被张拉，并与径向索锚固节点14连接就位，然后撤去对应的工装设备；过程中，当上、下层索夹距离接近撑杆12长度时，采用吊机26上提索夹13，撑杆安装空间足够时安装相应撑杆，并预紧相应下径向索11；
第六步：对单层索网的牵引点1和双层索网的下牵引点4继续进行牵引作业，直至单层索网的径向索9被张拉，并与径向索锚固节点14连接就位，然后撤去对应的工装设备；第七步：对双层索网的下牵引点4继续进行牵引作业，直至对应的径向索11被张拉，并与径向索锚固节点14连接就位，然后撤去对应的工装设备；第八步：对在前述步骤中受工装设备影响不能安装就位的撑杆12，予以补装就位，结构施工成型。
17.本发明所述的一种单双层混合索网整体牵引提升张拉施工方法，针对土木建筑工程中类似单双层混合索网结构体系，提供一种在地面和看台上组拼索网，利用提升系统将索网整体牵引提升张拉的施工方法，先将环向索、径向索和索夹在设计位置下方的地面和看台上进行组拼；在径向索锚固节点处安装工装耳板，通过销轴将千斤顶及挂架和工装耳板连接，在径向索的外端索头安装反力架，在千斤顶与反力架间安装和预紧工装索；利用牵引提升系统整体提升索网，调整各点牵引速度，分批逐步张拉锚固双层索网单牵引点和上牵引点、单层索网牵引点、双层索网下牵引点，过程中采用吊机辅助提升局部环索以便于安装撑杆。该方法可以降低牵引张拉力，减少对大吨位提升设备和工装的需求量，实现工装轻型化，方法简便，效率高，措施费低，工期短。
18.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。