弦支穹頂鋼結構施工技術的淺述關鍵詞：弦支穹頂結構、溫度應力、變形監測一、概述因弦支穹頂屋蓋鋼結構具備自重輕、跨度大、結構可塑性強等技術特點，目前在我國在體育設施、重大公益式建筑和標志性建筑的屋蓋系統已經廣泛使用。本文擬針對弦支穹頂屋蓋鋼結構的施工技術、主要施工程序進行探討。弦支穹頂屋蓋鋼結構一般由上部單層網殼和下部弦支索桿體系構成。本文介紹的深圳龍崗坪山體育中心的弦支弓頂結構體系鋼結構為空間圓形鋼結構屋蓋，跨度72米，高度28.81米，上部單層網殼網格布置形式為葵花型布置形式。下部弦支索桿體系為肋環型布置，設置二道環索，局部布置構造鋼棒。屋蓋大部分節點為相貫焊節點，部分采用了鑄鋼節點。月二鍛、桐弦臘支絮穹辦頂抗屋根蓋是鋼谷結赴構刷的島施霸工載技判術矩方這案家選半型狹和篩相單關栽的捎重筒點墓、蝕難全點軋通萌常抓弦故支瓶穹盤頂柱屋揮蓋幻鋼喇結倦構賢施薄工晶采忌用那吊啞裝蹄、語升詢頂鴨和遵常及規蹦腳活手李架親散怕裝析等蠟施瘡工軟方趕法懷；駁由儀于姿本純次覆弦倚支甲穹袋頂寨工漏程悼是扯在堡土方建司結當構陪上雷安越裝碌，橫土肺建棋先旋行維施脊工事后惱，后吊才車盜無佳法盞進裂入編吊怖裝述點因，褲故紙吊溝裝費方尚案敞不猛可識采齡用禁；震因侵體穩育亂館售內死土且建件看律臺墓及柄相灣關膊設物施含均證施減工品完狹畢職，蔑升示頂粉施鴨工圾需鐘搭萬設友超祖高汽的慮制孝作盼平肚臺疊，貫費診用戰太肆高業，虹故堪采貴取鞠升滲頂顏方跑法良也荷不源可旦；撥因餅此碼，在本蒸次熔工志程斜擬埋定抄采勇取穩腳燃手謙架級空喘間夠散窄裝緩的訪施稅工銳方木案互。碼弦給支滾穹騰頂俱具愛備煙跨踐度苦大仙、碌高樓度陶高肥、身焊賊接腫量銜大艦的芒空考間演圓觸形拖工斯程葉特速點踐，暴采像取蓬腳得手脫架赤空攏間蝕散確裝拌的渴施女工石方宵案幼，顛須貌控隨制捧如桐下澆主梯要鋒重驚點到和襯難譯點宴：鼓a樓.穿鋼膜結吩構問屋演蓋遼弦飾支趣穹恰頂劉焊目接鉆溫激度眠應瓣力痕和斷變酸形腹的爹預勒控申；匙b何.剛鋼凡結作構鑼屋布蓋飾弦爛支賴穹輕頂道下嚷弦玻環什索頓張蘋拉視和矮拉咸桿黎張吸緊乒工壘藝博；冬c軌.中張校拉橋過詠程考中擱的然變恒形怪監紛測偶與飄控盆制求；鄉d聾.饅超震高彩腳挑手煤架沾的隱安殊裝懶與點拆洋除偷施攏工是與這安店全脈防保護檔措滲施宇。蜂三礎、券弦雖支芽穹割頂那組績裝匪安你裝可及植環端索昂張縮拉這施它工唱程聲序乘的侵簡產述缸1殺、州穹紗頂至安接裝霉施帖工交順裙序甘：么深珍化效設陪計確—朵—缺結象構既施掘工種圖侵放引樣廢—冰—添號竟料與—諸—促調培直每校徑正朋—約—旗單色片城支粱架笛組尺裝懼焊捎接謠—裳—濫中組間穿檢后查媽—未—楊校狐正慈、宋調途直摔構父件午—咽—服安地裝煌平暈臺秧搭腐設板—可—抓分瞞段版鋼陷架篇組寨裝校焊棍接機—薪—挺支扯座塊、揚聯臣結絞座饑焊即接軍—第—柳拉居桿遙及墾鑄發鋼感結漲點部安洽裝盛—箏—凱環邊索潤安調裝識張琴拉向—洗—真構秘件慚變氏形賠監殊測肉—妻—父構趨件駐校張正始—譯—帶中腳間毀檢吹查死—慨—倆補施充婦涂活裝亦—期—午交圖付鹽下創道煌工壤序炒施象工班2誦、百結亭點慎、肅拉膨桿霧和致環挨索屑安扒裝吃工車序堤：睜外肺環狂豎割桿治焊國接割—冬—寶鑄晨鋼烈結梅點洗焊鈔接套—就—態拉優桿渴安親裝行—鐘—波穿征環呆索覆—引—升調齡整堆收糠緊蘿環導索添、頁拉艘桿澆（濾監糠測沖控焦制華調里整讀豎熊向該吊墳桿果的攝垂店直告度平）篇—熔—似中慨環肯豎賠桿著焊單接洞—涌—傭鑄害鋼刮結洲點圣焊密接遍—挑—殼拉鴨桿極安遇裝柏—英—幸穿維環問索避—京—夏調桶整在收礦緊忠環芬索紙、貸拉贊桿瀉（謊監俗測志控餐制言調科整起豎姑向耳吊炎桿秘的撒垂退直首度慮）駝—安—吵中容心箏豎緒桿綁焊來接航—逃—瘦鑄逮鋼蘇結喇點宰焊疫接乖—硬—攀拉惕桿階安祥裝螺—晚—顫調塵整閣收剪緊志環鄉索犯、腦拉像桿捐（喬監腰測道控感制替調炕整敘豎票向腥吊稼桿壁的卸垂銀直槽度碗）爹—漿—斤測衣量定穹肌頂翅結申構旦—總—獲拆血除末結漆構哀臨背時榜支曠撐凳—梁—潔復吊測下穹曾頂各結舟構刮—私—甘（惠進閥入盤張職拉鎖工傷序渾）訴3壤、敢弦財支艷穹壯頂芳拉訴桿等環養索捎施央工免程斷序居：供施雹工工模潮擬勉計逃算地（美優習化毯提半供俯控某制隆數匠據融）妙—滔—辛測較量些網積布貫設暗—備—畢弦貍支笛穹走頂蔑網岸架枕安焰裝筒階動段寄監燒測暖、李相巧慣仿線抖量剪測葉—笛—漏結蘋點莊和煉拉約桿練安揮裝廁—欲—巨穹選頂臭臨澇時褲支淹架捉拆溝除深前績后愈復奧測驕—朝—旗穿請環亦索章—斬—艙外拖環斧對漢稱心張類拉更環辭索纖（大2箱0難%吼設伏計飾拉轎力訂）定—蠻—特調框勻菌環咳索唉拉疏力列（吳控多制壩點金拉洞力舟形禮狀聾測侵量絲）艙—誤—氣內蟻環茫對拌稱身張煮拉齒環鉗索不（雙2鹿0爆%規設陣計奮拉謝力倉）亞—持—山調澇勻印環與索掘拉扶力背（欺控紐制間點床拉墳力朽形唇狀使測秧量危）榮—臟—儲第蠟2敵次修對杏稱男張想拉孤（編5紗0雖%兔設膨計銜值噸）貢—酸—酒再浙次障調踏勻由環夢索僵拉穴力作（納控黨制建點舟拉敘力猾形楊狀支測騙量掠）志—起—梁第浸3較次舟對陡稱省張系拉服（恢8爛0腳%丸設恰計刑值嚷）掘—浸—冤再鉛次灣調甘勻糕環譽索柏拉原力鬧（蔥控敢制蔥點亭拉崗力醒形芬狀柏測搜量燒）較—秧—慣第阿4踐次各對旱稱批張認拉門（匪1弟0惡0門%穿設半計悔值帶）歷—瘡—妙再字次落調陸勻握環平索絞拉落力淋（椅控木制寫點沫拉恭力虛形如狀援測谷量汪）犯—俘—違環烤索使拉睜力姥調尊整雨。兩四技、購弦呢支值穹能頂栽上茄弦棉桿匪件輸組機裝羞焊窩接誤溫軍度襖應筐力燥和彎變另形丈的醬控貢制冠弦添支獻穹踩頂皺跨健度涌大批、萌焊磁接士量央大窮的蕉空桶間輝圓市形排工肌程序特胞點叉，燦組蘇裝紐焊祖接無時故必炕然中會貝產巾生股大蹄量成的訓溫吸度補收萍縮葡變庭形勝；礙因康此傻在葉組潮裝圾焊驕接該時坑，尾必倒須洗采超用捷對緣稱久跳別躍幸式閘的壯安偏裝盈程浴序愈來自控傭制石和兵消拒除拆弦懶支裂穹筒頂凍鋼輛結夸構旱安泰裝睬焊刷接臟的揚應礎力勒變塑形除。圣1萬．阿采捷用忙網泥片國對尋稱凡跳鉗躍辰式露分疏組革組燙裝越焊居接主控討制子溫江度近應乘力蟲變掌形貿網舞片咳外匹環顏和拔中膜環是帶駱各計分辟為呼1嶼2辛個蕉區左片妥，震內良穹恩分絲為運6槐個逐區憂片腫進依行贊組俗裝瓶（宵如霞下稀圖枕示奧）莫；療按逐照公總閃體灶組侍裝嫁順沈序沸即狹：聾A納-饞-裕1嶼_賊_窗A遼-昌-英2敘_綿_射A之-詢-扯3謝_覽_奔A抹-輸-緞4夏_欺_慕A誠-結-夸5移_星_憲A乖—國6境安鄭裝喇焊安接廁。訊首作先詢安巴裝公2犬4史個罷穹葉頂繭網宅架恒支臟座麥，垃擰叢固短緊掩螺財栓副，孟隨集后投依紐次遮焊編接賣好盾外撕環搬鋼尿管也；靠間解隔盟式喘焊武接該安畫裝斯A嫂—就1蹄網評片言，瞇利鄙用脈腳郵手孝架樓平臟臺禾臨邁時滋支斬撐務牢猜固斑網乞片掛端陸部市結桶點漆；誰依宰次南間條隔銜式部焊湖接嬌安誤裝既A蛛—智2均網蹄片覆，紋臨賢時字支剃撐虹牢繞固叫網季片征端則部干結鐘點蛇；謙間跳隔爐跳歐躍垃對士稱敘式她焊圖接椅A洲—冒3棉網琴片跌，吐臨廚時軌支零撐撲和槐校尖正彼網衣片熊端啞部詞結怪點奔；劣對忌稱罪式酷焊遺接漆A蜂—少4泥網嬸片泥，裹臨獸時昆支曾撐租和西校瀉正籠牢村固玉網壩片誠端啄部蠅結蛾點床；且跳臥躍膛對遍稱攀式樣焊聚接本組綢裝屢A活-創-沫5末_世_洪A庸—膜6稈網組片撕，宇總桃體君校俊正期上桌弦嶼穹社頂靜；雷由頃外君向罵內昏安凝裝霜吊娃桿揪和測拉訊桿國，等穿素預熄應丟力厲鋼孕絞就線與；氏待吼穹追頂轎弦晉支塘架告施啊工慢和記檢里驗范完宴畢棒，凡進束行卻環蟲索譯張超拉累工急藝康。握弦轟支絲穹牲頂奔上是弦傾網客殼貿效孫果竭模央型運圖龍如干下雙：旗2塊．越網兼片面及咬拉圖桿宿、敏環艦索夸制僑作今安拴裝迷的她質揮量哲控喘制若要崖點川：塞a襪.緞完零舍部窯件剪采汁用眾數難控顏切止割燥機止進訪行霧無早余憲量蒼一愈次桌下驗料謊（骨零若件妖加螺放匹焊振接右補晝償莫量削）不，蒙坡討口酬采裝用傻三允維絨切手割搭設誘備蛛開稱制冒，革保雜證矮坡捉口田開嫁制罰質某量款和援板梨材糾外含形筒尺遲寸貞。梨b熱.貧北規宿范搏制鉛造岡工弊序厲、容焊電接矮程浩序悼及舒參鹽數烏，嬌控羞制勺焊滔接照變色形攪進丘而脊減長少鍛矯李正溝工牽作慎。暖采積用型C見O就2誓氣爆體捷保態護湖半諒自撓動生焊敞對玩稱間施合焊研，塵控環制儉焊澆接坡變之形肅。c.乖采觸用策先賢裝暮單疾片介支握架誰主謀桿躲和爺斜懲向腿桿怖件埋，爽對辮稱床點劑焊超接交后贊依敘次恥對雨稱陣焊啄接氏的些裝污焊君程暫序救，杯保棵證線焊遙接紐質壩量賭。舒制燥作靠專據用走組秀裝蒸胎挎具見和柜焊敲裝掌胎近具奉，睜提難供里良助好芳施鼓工嫂條斃件悄。d.弦支穹頂下部索桿體系的各構件的制作和加工應滿足《建筑結構用索應用技術規程》(DG/TJ08-019-2005)和《船塢鋼拉桿》(GB/T3957-2004)的要求。環索鋼絲束索體采用?5mm高強度鋼絲，其質量和性能應滿足國家標準《橋梁纜索用熱鍍鋅鋼絲》(GB/T17101)中的有關規定。拉索抗拉強度不小于1670MPa，彈性模量不小于1.90X10MPa。e.鋼絲束索體應根據設計要求在工廠對索體進行測長，標記和下料,索長下料應考慮預應力和溫度。所有張拉及測長儀器使用前應進行檢測和標定。f.拉棒直徑偏差直線度不得大于2mm/m,桿件下料長度允許偏差：鋼棒長度>5000~10000mm,允許偏差±15mm,鋼棒長度>10000mm，允許偏差±25mm。g.鋼拉棒的表面應光滑，不允許有裂紋，折迭，分層，結疤和銹蝕等缺陷。經機加工的零部件表面粗糙度不應低于Ra12.5。h.弦支網殼的安裝，必須在下部砼結構滿足設計要求，并檢測支座位置、標高后進行。對鋼拉棒施加張力時，應輔以應力和變形監測，最終滿足設計要求。3．焊縫類型及控制要求鑄鋼件與所有桿件的連接焊縫采用帶襯板的坡口全熔透焊縫；次桿件與主桿件的連接焊縫采用帶襯板的坡口全熔透焊縫；全熔透焊縫如不設襯板，則必須反面清根；所有縱向對接焊縫采用坡口全熔透焊縫；全熔透焊縫（一級）的強度同材料本體，部分熔透焊縫的強度按角焊縫計算。各級焊縫檢測的要求及標準以《建筑鋼結構焊接技術規程》（JGJ81--2002）為準；Q345B鋼材同一部位返修次數不得超過兩次。4．鋼結構安裝偏差和焊縫控制a.下料拼接控制直焊縫對接錯口必須小于2毫米；焊縫三道，打底焊接必須成型良好，蓋封寬窄一致；焊接時，利用拉碼隨時校正錯口，及時點焊固定，焊縫間距300，焊縫長度約30毫米，清除熔渣，修復缺陷。下料制作必須控制好管口圓度；焊接組裝控制管中心線和網片的對角線，一般不得超過3毫米；結點管口因相慣形狀不同，必須分別放樣做樣板或者進行計算機數據處理后下料；切割下料應預留2毫米進行磨光修整。b.焊縫控制盡量采用對稱施焊；采取跳躍間隔組裝焊接的措施減少結構的焊接變形和焊接殘余應力。收縮量大的部分先焊，收縮量小的部分后焊；控制焊接過程加熱量平衡；焊接過程及時清渣，清除焊根缺陷。全熔透K型坡口單面施焊后，需在焊縫背面清根后再焊另外一側，以保證焊接質量。針對焊接過程中，焊接量大，焊接中發熱量大，引起母材變形和穹架組裝標高差異，雖在規范允許范圍，多片組裝后累計誤差偏大的問題；應采取預留焊接變形量，間距適量放大，利用預留量補償變形和組裝標高偏差，利用前期標高實測調整，最大限度減小投影點誤差以及適量加強支臺剛度，減少變形等對策措施。四、弦支穹頂環索張拉、拉桿張緊、變形監測、控制索桿及拉桿制作安裝弦支穹頂下部索桿體系的張拉施工應在上部單層網殼及其支座節點、鋼筋混凝土環梁達到設計要求和施工精度和強度要求后進行。鋼拉桿施加張力時，應輔以應力和變形監測，最終滿足設計要求。采取有效措施確保豎桿在環索受力后仍能保持豎直。下部索桿體系的安裝、張拉的次序、分級、標高的控制、索力的大小應按照工藝示意圖的順序進行（如下圖）。下弦拉桿環索效果模型圖如下：拉桿、環索對稱張拉和調節的程序：a.本次張拉采用以控制位移為主，應力控制為輔的控制方法；環索張拉按照前述施工順序進行，盡量采取外環-內環—對稱張拉；為防止預應力損失，預定超張5%設計拉力。b.擬定張拉分步進行，依次張拉的設計值分別為20%、50%、80%、100%。c.張拉步驟為：外環20%——內環20%——監測——外環50%——內環50%——監測——外環80%——內環80%——監測——外環100%——內環100%——監測——調整處理。各個階段的對稱張拉、調節具體步驟：安裝外、內環拉桿和穿環索——收緊拉桿調節螺栓（先外環后內環）——外環環索H-1對稱張拉20%——依次對稱調節Ⅰ-01、Ⅰ-02、Ⅰ-03拉桿——外環環索H-2對稱張拉20%——依次對稱調節Ⅰ-01、Ⅰ-02、Ⅰ-03拉桿——內環環索h-1對稱張拉20%——依次對稱調節Ⅱ-1、Ⅱ-2拉桿——內環環索h-2對稱張拉20%——依次對稱調節Ⅱ-1、Ⅱ-2拉桿——最后調節穹頂部Ⅲ-1、Ⅲ-2拉桿——……后續分級張拉調節以此類推——張拉到設計值后——總體調節拉桿——監測桿件應力和構件變形。2、弦支穹頂結點、拉桿及環索的監測控制在弦支穹頂上弦支架焊接施工和檢驗完畢，進行環索張拉工藝施工；首先焊接豎向吊桿和鑄鋼結點，隨后安裝拉桿及穿環索。施工前必須對穹頂結構進行全面復測，同時布置張拉的檢測控制網（外形變形和應力控制點）。測量監控網布置一般取中心結點、支座結點、中環結點、豎向吊桿和環索等部位。檢測位移、標高和垂直度及拉力值等；檢測控制一般采用投影法和軸線替代法等。環索調整采用傳力裝置千斤頂調整；每分次張拉后，持荷30分鐘，采用全站儀和水準儀及傳力感應器進行位移、受力監測，記錄數據。豎向吊桿的垂直度主要依靠拉桿螺栓來進行調節。預應力環索是屬于持續永久受力狀態，為減少鋼絞索的應力松弛，也為了使張拉過程保持應力與應變的線性關系；因此，在環索制作前必須進行預張處理；一般取鋼絞線50%的破斷力，經3次反復張拉，持續90分鐘。弦支穹頂結點、拉桿及環索的張拉注意事項：張拉環索下料、編束時應控制不受劃傷，運輸和穿索過程應采取相應措施予以保護。環索安裝：主要為結點夾具、錨具和穿裝環索等。安裝前，對環索、夾具、索絞等型號、規格、數量進行編號和登記。穿索順序應從環結點一端開始，環形逐步穿索，同時擰緊索絞；調整環索兩端索具，達到設計的長度值。安裝索具后，稍鎖緊錨具螺栓初步定位；當確認位置無誤后擰緊螺栓達到設計的扭矩。環索安裝時，不得有任何碰傷和劃傷。環索張拉一般采用1860高強低松弛鋼絞線、夾片式錨具和承壓鋼構；張拉采用手提式液壓千斤頂。五、超高腳手架的施工與安全防護措施弦支穹頂結構的施工區域在土建結構層的19.500米結構上，外挑部分為7.400米，位于土建腳手架上方和外側；施工需在弦支穹頂結構區域搭設滿堂紅腳手架，每隔三步腳手設置一道安全兜網；腳手架低端采用木板或槽鋼作支墊；腳手架每擱一個步距與砼柱梁拉結。外圍采用雙排腳手架，9米上方采用斜挑腳手；外部采用密目安全網封閉，6米下方采用安全兜網和防護板維護封閉；外挑部分，搭設臨時懸挑腳手架，并與平臺腳手架牢固拉結。腳手架頂部設置吊裝桅桿6--8部；設置吊裝井口10處，貫通式安全運輸通道四條，上部采用木板作防護棚。如下圖示：立桿：縱橫向立桿間距≯2m，步距≯1.8m地面應整平夯實，立桿埋入地上30～50cm，不能埋地時，立桿下應墊枕木并加設掃地桿。橫桿：縱橫向水平拉桿步距≯1.8m，操作層大橫桿間距≯40cm。剪刀撐