大跨度空间钢结构曲线顶推累积滑移施工技术

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1、大跨度空间钢结构曲线顶推累积滑移施工技术        如何解决鄂尔多斯机场扩建工程大跨度空间结构项目的难题，建设者提出了一种顶推累积滑移方法。这种施工方法包括三向承力的滑道和滑道梁设计；减摩技术与减摩材料、模拟加载实验技术；计算机控制技术等多项技术在内的一整套施工工艺技术。施工前采用有限元软件对该方法的施工全过程进行了模拟分析，得到施工过程中整体结构的稳定性能、杆件应力和结构变形指标，进而制定了施工过程中关键的监测点。通过实际施工过程中的检测发现其与有限元分析结构吻合良好，验证了顶推累积滑移方法的施工过程的安全性、可行性和高效性。    鄂尔多斯机场新建航站

2、楼整体造型为一只展翅的雄鹰，建筑物地上三层，总建筑面积约为10万平方米，主题结构采用钢筋混凝土结构，屋顶均采用大跨度钢结构屋盖。建筑中心区域(A区)为直径108米的大型穹顶。A区结构主要由圆形穹顶结构和悬挑的钢雨棚结构组成。穹顶结构主要由穹顶中心球壳、内环桁架、主桁架以及主桁架之间扇形区域(包括外环桁架)钢结构组成。径向主桁架共24榀，在其外侧端部下方设有Y形钢支撑住，主角通过球形钢支座与混凝土柱连接，混凝土柱顶标高+21.8米。环向桁架共有两圈，分别位于径向主桁架的两端。在内圈环桁架的内部，为穹顶中心球壳结构，直径为20米，顶部标高为+45.364米。   

3、 滑移施工工艺    结构布置内、中、外三环滑移轨道，内环布置在内环桁架下方(半径10米)，中环布置在半径24.48米上，外环布置在穹顶结构柱上(半径54米)，在结构外环和中环布置顶推动力装置，内环安装轮子作为从动轨道。内环桁架及中心球壳单元散装安装，环桁架下弦杆处安装八个滑动台车。径向主桁架分两段在地面拼装，吊装到滑移拼装平台上组装完成主桁架，主桁架间单层网壳、环桁架和内环采用高空散装。采用逆时针方向滑移，计算机控制的液压同步推进设备，第一次滑移同时拼装两个区间进行滑移，以后每次左右同时累积结构的1/24区间，累计滑移10次，直至24榀主桁架及其间网壳全部安

4、装到射击位置。工程滑移顶推点共设置10处，分为两组，分别在中、外环滑道上中心对称布置。其中外环滑道上共6处，中环滑道上共4处。    液压顶推滑移关键施工技术    液压同步滑移技术采用液压顶推器作为滑移驱动设备。液压顶推器采用组合式设计，后部以顶紧装置与滑道连接。前部通过销轴及连接耳版与被推移结构连接，中间利用主液压缸产生驱动推动力。液压顶推器的顶紧装置具有单向锁定功能。当主液压缸伸出时，顶紧装置工作，自动顶紧滑道侧面；主液压缸缩回时，顶紧装置不工作，与主液压缸同方向移动。具体步序：液压顶推器顶紧安装在滑道上，靠紧侧向挡板；主液压缸缸筒耳板通过销轴与被推移结

5、构连接；液压顶推器主液压缸伸缸，推动被推移结构向前滑移。液压顶推器主液压缸连续伸缸一个行程，顶推被推移结构向前滑移一端距离(一个步距)。一个行程伸缸完毕，被推移结构不动；液压顶推器主液压缸缩缸，使顶紧装置与滑道挡板松开，并跟随主液压缸向前移动。主液压缸一个行程缩缸完毕，拖动顶紧装置向前移动一个步距，一个行程的顶推滑移完成。    施工检测措施    钢结构顶推平移是由计算机自动控制的，滑移中同时安排人工测量对钢结构变形进行检测，并由各顶推点操作人在行程中观测滑道情况，行程结束时测量平移距离，采取多种保险。    承载系统设计    顶推平移的承载系统由滑道、滑

6、块、反力架等组成。滑道、滑块承受由结构自重及摩擦力引起的三向反力，反力架承受结构顶推滑移时的后坐力，滑道起到导向作用，还受到一定的附加侧向力。    滑道结构在钢结构滑移过程中，起到承重、导向各横向限制支座水平位移的作用，滑道和滑道梁承受三向反力。外环利用柱顶标高为+21.8米的24根钢筋混凝土立柱，沿环向设置钢滑道梁形成通长滑道。中、内环设置临时支架钢结构，顶部设置环形钢滑道梁。滑道直接铺设在滑道梁的上面。滑道中心线应与滑道梁轴线重合，以减小滑移过程中滑移单元总重荷载偏心及水平推力对滑道梁的不利影响，内环滑道采用从动滑移，考虑到其自转、从动的工况特性，内环滑

7、移的设计应首先尽量减少摩擦，故选用了滚动摩擦的形式。另外，滑移支座处的架空高度尽量小，以增加整个内环结构滑移过程中的稳定性。    钢滑道梁采用焊接H型钢制作，滑道选用[16a热轧槽钢制作，与滑道梁间断焊接固定。滑道侧向对称设置挡板结构，起到对槽钢翼缘加固以及抵抗滑移支座处可能侧向推力的作用。屋面钢结构沿径向的剖面为拱形结构，有一定的支座水平推力，会对滑移的过程产生影响。为减小滑移支座对滑道的水平推力，采取释放位移的方法来达到目的。实施时滑靴与滑道侧壁预留一定调节间隙，位水平推力的释放预留空间。    滑块设计的关键是采用优良的减摩材料制作减摩板。减摩板要求摩

8、擦系数小，并且在额定压力下变形小、磨损