钢结构预应力拉索雨棚概况，施工重点难点咋解决？

1、钢结构预应力拉索雨棚概况

1.1 雨棚钢结构分布

该雨棚运用悬索预应力钢结构技术，横向总长达到45米，纵向跨度为20米，整体呈半椭圆形，分布在12米的高度上，通过上下相互牵引的外伸构造实现，整个构造由两条长度接近57米的拉索构成，并配有12根截面规格为350~700~350×300×16×20毫米的箱型主梁和89根截面为300×150×8×12毫米的次梁，这些构件均匀排布。

雨棚运用主梁与次梁交叉衔接的方式组装，主要承力构件为箱型节点，该节点经圆形轧制钢柱相连，并借助拉索传递荷载。该雨棚钢结构桁架整体分量约为178吨，主结构构件占比约146.5吨，辅助结构构件约重21吨，圆形轧制钢柱分量约9.5吨。系统采用钢丝斜拉索进行加固支撑。

1.2 施工重点难点分析及解决措施

这项工程是悬索预应力钢结构，属于一种创新的结构类型，建造过程比较麻烦。为了让这项工程能够满足设计上的质量标准，需要明确以下技术要点：

张拉环节实施管控，节点进行细化设计，并对重要节点开展有限元研究，柔性结构施工阶段进行模拟运算，监测施工期间索体拉力、材料应力与形变情况，设计拉索张拉辅助装置，后续实施屋面板铺设工作

1.3 施工部署

1.3.1 雨棚施工前期准备

（1）雨棚安装施工分析

雨棚安装总体思路：

雨棚的安装工作需配合土建施工的进度安排，选用两台八十吨位的汽车起重机，按照先主要构件后次要构件的顺序，逐件实施吊装作业；在动工之前，要依照现场的实际施工状况，明确组装和吊装所需各类机具设备的数量，同时制定好设备的进场时间表。

雨棚结构分段：

雨棚的主体钢梁，其最短距离是六米，最长距离达到二十米，当钢梁长度超出常规时，这样做是为了便于加工和运送，现在按照建筑结构的需求，对钢梁实施切割，切割的方案既要符合钢材承受力的标准，也要遵循降低原有材料接缝重叠和减少受力点集中的准则。

（2）雨棚支撑胎架配备

本工程雨棚建设期间，构件里包含许多跨距宽阔的钢梁和弧形梁，结合现场状况，初步选定采用在地面组合完成后再整体吊运的方案进行施工，施工时为确保结构安全且稳定，必须在钢梁连接部位设置格构式支撑架。

拼装支撑架型式：

地面组装的支架由20a型工字钢和18a型槽钢构成，20a型工字钢用料4米，18a型槽钢用料3点180米，依照组装时的具体情况，总共需要4个支架，因此，组装支架的钢材总量等于4乘以（4乘以0点028加上0点021乘以3点18），最终计算得出为1点43吨。

雨棚的垂直高度达到12米，按照设计图纸的指示，整个支撑结构由300×250×9×14毫米的型材以及L75角钢共同构建，整个支承胎架选用截面尺寸为2000×800毫米的构件，并且由四个标准部件拼接而成，单个胎架的支撑用料量具体计算如下

四乘以零点二七乘以二加上零点零零三一乘以四加上零点零六三乘以三加上零点二乘以二加上零点一八五乘以二加上零点零二二乘以四等于六点四吨。考虑到现场状况，固定单边雨棚需要十二个支撑框架，两边雨棚总共用到二十四件支撑框架，所以支撑框架需要的钢材数量为六点四乘以二十四等于一百五十四吨。

1.3.2 机械设备使用计划

（1）机械设备选用受力分析

该雨棚构造包含四个主要构件：一种截面尺寸变化的箱式主钢梁，若干轧制圆形钢材，箱式次梁以及钢质拉索，这些共同组成了整体结构。其中，箱形主钢梁的尺寸规格最为突出，具体为350毫米至700毫米再回到350毫米，宽度为300毫米，壁厚分别为16毫米和20毫米，整体长度达到20米，该梁段的重量为6吨。在施工过程中，计划使用汽车起重机进行吊装作业，而汽车吊机的具体站位以及吊装作业的详细布置，将依据现场的实际条件来决定并绘制相应的示意图。

依照棚顶钢构的分量分布以及现场施工环境，需遵循先搭建主要构件后安装次要构件的顺序进行部署。具体步骤包括：先吊装主要横梁，接着安装轧制圆形钢管，然后进行次级横梁的部署，最后实施钢索的固定。

现场施工安排使用两台八吨位的汽车起重机来执行二十米跨度的箱型梁的吊装任务。其中最重的箱型梁重达六千公斤，其顶部高度为一十二点零零米。依据汽车起重机承载能力的百分之八十来估算，该设备在作业半径达到七米的情况下，主吊臂长度为十八米时，其最大起重量为十八吨，超过了六吨，因此满足吊装条件。

1.3.3 雨棚安装支撑架设置

安装雨棚结构时，需依据整体承重情况，在关键钢梁吊装之前，先设置支撑架，以避免结构荷载逐渐增大，导致构件出现不均匀的下沉，因此要提前将支撑架布置好；支撑架的横截面尺寸为2000×800毫米，高度达到12米；支撑架的具体布置位置，请参考下图。

1.3.4 雨棚安装顺序

安装根部拉索埋件需遵循特定次序，该次序依据埋件锚固钢柱的建造进度确定，然后按照施工流程的先后次序，把四个拉索节点逐一置入混凝土柱体之中。

主体钢结构构件的布置流程：首先设置T1方位的箱式梁体，接着按次第将梁体逐根布置至T7方位，安放在底部的承托结构上，随后部署外围弧形轧制管材

次结构安装紧随主钢梁之后，在两榀钢梁测量校正完毕时，立刻安装它们之间的次结构部分，其安装步骤与主梁安装步骤相同，全部安装结束后再进行雨棚钢索的安装工作。