大跨度倾斜拱形管桁架安装技术.pdf

[摘要]贵州兴义市体育中心游泳馆工程，结构形式为管桁架结构。根据工程特点，进行施工方案比选，选择分段吊装、高空对接施工方案进行施工。采用有支撑高空对接法、施工顺序相关性控制、施工荷载影响、临时支撑系统设计与分析、三维测量数据提取、拼装胎架设计、大跨度空间结构分步分级卸载及施工监测等技术解决施工难题，提高周转率，减少临时支撑用量；使计算结果施工指导性强，提高临时支撑承载力，减小临时支撑截面，保证结构卸载的安全性。[关键词]钢结构；安装；大跨度；施工模拟；支撑；卸载

1工程概况
贵州兴义市体育中心游泳馆工程位于黔西南布依族苗族自治州兴义市兴义大道，总建筑面积约120000m2,游泳馆地下1层，地上3层，建筑高度39。游泳馆屋盖为倾斜拱形管桁架+销轴树权支撑的双曲面半椭圆形结构（见图1），总长147.69m,宽110.1m,高39m,最大跨度63.4m。由于单榀桁架呈倾斜拱形结构，且拱形管桁架为销轴连接的树权支撑，如何保证安装尺寸的准确性是施工难点。
2施工总体思路
首先确定钢结构施工部署，南、北方向各设1个拼装场地，北面场地及地下车库作为钢结构拼装场地，该场馆使用2台350t履带式起重机(2号和3号)，起重机主臂长48m,副臂长66m,南、北两侧布置，由中间向两边进行吊装，需要4台汽车式起重机配合施工。2号履带式起重机运送至游泳馆与网球馆中间场地，进行安装后使用，3号履带式起重机行走道路为原土结构，履带式起重机进场施工前再使用碎石铺设1层并夯实，如图2所示。

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3施工难点及解决方法
3.1临时支撑系统设计与分析
支撑系统均采用线单元模拟，采用平面单元传递支撑平台表面均布荷载与风荷载。管桁架与支撑系统连接简化成对支撑系统节点的集中荷载。胎架结构分析采用有限元分析程序MIDAS Gen8.36进行。竖向荷载按永久荷载考虑，分项系数取1.2。胎架高39m,胎架节间取1.5m,采用节点荷载传递永久荷载及施工可变荷载。通过对屋盖钢结构安装、卸载分析模拟可知胎架需要承担竖向荷载686.5kN(设计值，并根据自重的20%考虑了施工荷载)，胎架结构形式可采用角钢自制胎架组装式支撑胎架，如图5所示。

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4结语
通过对已有施工方法的研究，提出了分段吊装、高空对接施工方法，解决了施工中遇到的难点，成功实现了大跨度复杂空间结构的安装，积累了工程经验，为类似工程提供参考，得出如下结论。
1)使用MIDAS Gen进行支撑胎架受力分析，使得支撑胎架的安全系数得到保障，措施材料投入得到更好利用。
2)采用线模型对拼装单元进行拼装测量数据提取，将桁架设计状态转换成侧拼状态坐标数据，降低拼装胎架高度，上、下弦在同一标高面上，方便拼装，避免拼装构件太高带来施工不便而产生措施费，提高施工安全系数。

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投稿会员：巧克力布丁