对葫芦岛体育馆弦支穹顶施工技术

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1、葫芦岛体育馆弦支穹顶施工技术李鸿骏随着国内经济的快速发展，大跨度钢结构在实际工程应用越加广泛,其主要应用施工进度以及减小施工措施费用在现阶段显得非常重要。于体育场场馆、火车站棚、飞机场候车大厅等空间跨度要求较大的建筑。如何解决施工难题,在大跨度钢结构施工过程中提高施工质量、保证项目安全、加快施工进度以及减小施工措施费用在现阶段显得非常重要。中冶集团一、工程概况葫芦岛市龙湾中央商务区核心区（龙眼岛）文体中心“一场五馆”工程，其中体育中心工程总占地面积12万平方米，为十三届全运会分会场用场馆。中冶集团一、工程概况体育场30000座席，体育馆为5000座席，体育场

2、是国内第一个采用斜交平面管桁架结构，体育馆为国内第一个采用带仰角且不对椭圆形弦支穹顶结构。整个体育中心工程量7000t；体育馆工程量2000t；弦支穹顶结构400t。中冶集团二、弦支穹顶结构概况葫芦岛体育馆屋盖为椭球形，屋盖钢结构采用空间预应力网格结构，中部采用弦支穹顶，外部采用钢管桁架。体育馆整体轴测图中冶集团二、弦支穹顶结构概况整个屋盖的投影为椭圆，长轴方向跨度约为127m，短轴方向跨度约为109m，中部弦支穹顶跨度约为60m，外部桁架最大跨度约为30m。体育馆整体平面图中冶集团二、弦支穹顶结构概况下部索杆体系共设3道环索，预应力拉索采用Levy型索系，

3、外环与中环均设置28根撑杆，内环设置14根撑杆体育馆整体立面图中冶集团二、弦支穹顶结构概况+弦支穹顶外部桁架=体育馆整体结构中冶集团二、弦支穹顶结构概况本弦支穹顶结构由8圈（不含中央一个球）焊接球组成，焊接球的分布为1、7、14、28、28、28、56、56、、56共计274个焊接球；1016个杆件,805根，189根245×12，616根219×10,89×4管子若干根。中冶集团二、弦支穹顶结构概况预应力拉索在2、4、6圈上有环索，环索和斜索均为锌-5%铝混合稀土合金镀层钢索。单根斜索长度约8.5m。径向斜索为levy型索系，内环共28根径向斜索，中环与外

4、环分别56根径向斜索。中冶集团二、弦支穹顶结构概况施工特点包括：国内首例大跨度5°倾角弦支穹顶、34榀主桁架结构各异、设有内中外三圈环索和128根径向索（三圈环索不在一个平面及128根径向索在满堂架内安装难度很大）、76个索撑杆耳板带有三维空间的定位、弦支穹顶拉索的地面张拉和设计位置终张拉、液压机器人同步提升等。施工科技含量高、施工难度大、施工质量要求高。外圈预应力拉索内中圈预应力拉索中冶集团三、整体施工思路1）先安装34榀向主桁架结构，使屋盖形成稳定体系；2）在外框架屋盖施工时，搭设弦支穹顶的拼装平台并进行拼装；3）待外侧桁架安装完毕，将桁架吊装中对称均布

5、的胎架点上安装提升架；4）在拼装平台上拼装弦支穹顶的网壳、屋架和檩条，并进行第一阶段拉索张拉；5）提升弦支穹顶，使其准确就位，并进行补档杆件的安装；6）安装周圈桁架与弦支穹顶之间的杆件，提升卸载后进行第二阶段的高空张拉；7）提升措施拆除，施工完成。中冶集团四、施工工艺1、弦支穹顶分区拼装A、结合平台搭设情况；网B、根据分区方便安排施工；壳拼C、扩散方式拼装符合工程实际；装D、符合平台措施、球管、拉索、分预张拉等工序要求顺序。区图中冶集团四、施工工艺2、弦支穹顶拼装拼装平台采用在二阶操作平台上进行单层网壳和预应力索施工。操作平台搭设分两阶段进行，第一阶段搭设平

6、台控制在预应力索撑杆的下端节点以下约500mm～600mm的水平位置处，此步完成后形成一阶梯状平台（如下图所示）。然后将环向索吊至操作平台上，并将索放开。操作平台搭设图中冶集团四、施工工艺2、弦支穹顶拼装拼装平台拼装平台按照分区及施工顺第一拼装区为中央核心区，序进行搭设，作业架在施工前进行发散式拼装2、3、4网壳分区。分区验收。中冶集团四、施工工艺3、单层网壳弦支穹顶的拼装弦支穹顶单层预应力网壳非设计原位的拼装，网壳本身设计有5°的仰角，又因采用液压同步提升施工工艺，需要把网壳单体带仰角（设计姿态不变）降低16m，在作业平台上进行拼装。网壳拼装脱离了主体结构

7、，给拼装定位和施工导致的变形控制带来一定的难度。中央区的拼装外区的扩散拼装中冶集团四、施工工艺3、单层网壳弦支穹顶的拼装拼装时的状态是以网壳中心垂直降低16m保持设计状态拼装，依据施工图中的坐标，只是把274个定位点的三维坐标Z值降低了16m。5/8拼装节段图同步安装提升设备中冶集团四、施工工艺3、单层网壳弦支穹顶的拼装网壳本身设计有5°的仰角，三圈环索平面、撑杆等均跟着网壳结构变化，导致径向索和环索撑杆均有大小不等空间角度的变化，拼装中是控制的重点和难点。拼装过程中径向索耳板定位拼装过程中撑杆耳板的定位中冶集团四、施工工艺3、单层网壳弦支穹顶的拼装拼装过程

8、中，除了拼装网壳结构，同时也把27榀屋架和主檩等上部