大型空间钢结构工程的施工新技术.pdf

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1、第一届现代结构工程学术会议大型空间钢结构工程的施工新技术周观根(浙江东南网架集团有限公司杭州311209)摘要:近年来闰内空间钢结构有了较大的发展，特别是一些大跨度异型钢结构(或组合钢结构)发展非常迅括。对于这些新型结构体系，无论是加工制作工艺，还是施工安装方法都有待于我们进行更深人的研究。本文就浙江黄龙体育中心主体育场挑篷、广州新体育馆主场馆、河南南阳鸭河口电厂干煤栩和广州〔新)白云国际机场航站楼等工程的加下工艺及安装方法作简要介绍关健词:新结构丫新笋一、浙江黄龙体育中心主体育场挑篷结构施工浙江黄龙体育中心位于

2、杭州市黄龙洞风景区以北，为国内超大型综合类体育设施。中心占地935亩，包括主体育场、体育馆、游泳馆等场馆，工程被列为浙江省重点工程。主体育场底部为直径300.的圆形，场内设400m的环形跑道，标准足球场，观众席座数5400(】座，在建筑上首次将斜拉桥的结构概念应用于体育场的挑篷结构之中。体育场外环梁直径244m，挑篷外挑50m，观众席上无支柱，为一个无视觉障碍的体育场。该挑篷结构由吊塔、斜拉索、内环梁、外环梁和稳定索组成，总覆盖面积21000澎。网壳支承于钢箱形内环梁和预应力钢筋混凝土外环梁上，而内环梁通过斜拉索

3、悬挂在两端的吊塔上。吊塔为85m高的预应力混凝土筒体结构，筒体外侧施加预应力;外环梁为支承于看台框架上的预应力钢筋棍凝土箱形梁;内环梁采用2200=x1600mmx25(30)mm的箱形钢梁;网壳采用双层类四角锥焊接球节点型式，斜拉索与稳定索采用7-D5高强度钢铰线。其结构简图见图la本工程为一复杂的组合结构，其难点在于现场的施工。根据设计要求，网壳与内环梁分别从两端向中间安装，且在安装过程中网壳不能与内环梁连接固定;在结构没有合拢之前，网壳和内环梁不能承受任何荷载(包括自重)，必须设置临时支撑(胎架);由于网壳

4、和内环梁受温度影响较大，在合拢时必须选择合适的温度;斜拉索的张拉与临时支撑拆除的顺序等。这些都是本工程在施工过程中的重点和难点，在施工过程中必须得到有效控制和充分落实。根据内环梁的分段，首先用全站仪测量定位临时支撑(胎架)，对临时支撑(胎架)的设置必须进行设计，以保证支撑的稳定性(最高处约38.)。同时搭设好网壳安装的工作平台，在内环梁和网壳的安装过程中，用全站仪进行定位，为保证在安装过程中网壳不与内环梁连接固定，在杆件的一端设置活动套。当结构安装到中间时，选择一个合适的温度，动用50多台焊机在规定时间内合拢。由

5、于准备工作充分，整个结构安装非常顺利。工程经验收，被评为优良工程。二、广州新体育场主场馆广州新体育场位于广州市东方乐园南侧，是第九届全运会的主比赛场馆。新体育馆包括主场馆、训练馆和大众活动中心，其中主场馆平面呈椭圆形，长轴160m,短轴110m，投影面积12700时，总用钢量2050吨，屋面采用透光板。主场馆空间钢屋架由主析架、辐射析架、周边箱形水平钢环梁和在辐射衍架之间沿环向布置的拉索组成。主析架采用变截面倒梯形钢管析架，跨度160m，两端支承在水平钢环梁上;沿跨度(长度)、高度及宽度方向截面变化，跨中最大截面

6、尺寸为4.5mx4.6m,端部仅保留上统杆与水平钢环梁焊接。辐射析架采用由圆钢管、实心钢棒、方钢管和钢板组成的平面析架，共78福，长度从20m到58m变化，辐射析架一端与主彬架相贯连接，另一端支承在周边水平钢环梁上;在辐射析架之间沿环向设五道拉索。周边水平钢环梁采用由四块钢板焊接成形的截面为650mmx1201)二x20(32)mm的箱形梁，通过54个环形抗震支座，支承在下部钢筋工业建筑2001年增刊495庆贺刘锡良教授执教50周年图1结构布置图混凝土环梁上。结构平面示意图如图20本工程的重点与难点是主彬架和辐射

7、彬架的加工制作及结构的安装。主析架为变截面的空间析架，钢管相贯连接，因此钢管的相贯线切割和空间三维弯曲和保证析架制作的关键。钢管相贯线采用数控五维切割机切割，切割与剖口一次完成，保证精架无间隙拼装和焊接质量。钢管空间三维弯曲采用数控弯管机进行弯曲，析架采用在专用胎架上进行定位组装，保证空间佑架的几何尺寸。图z结构平面示意图辐射朽架为一平面析架，长度较长，控制其平面扭曲是其关键。在焊接过程中要充分注意焊接变形。结构的安装采用2台250吨履带吊。首先吊装主析架和水平钢环梁，主析架采用分段吊装，设置临时支撑，在支撑上进

8、行拼装。水平钢环梁采用分段吊装，在混凝土环梁上拼装。当主析架和水平钢环梁吊装合拢后，再进行辐射析架的吊装。辐射析架是在地面拼成整棍后进行吊装，吊装时先在两端各吊装四揭，然后从中间往两端吊装。在辐射格架吊装完毕后进行拉索、攘条和屋面的安装。三、河南南阳鸭河口电厂于煤棚网壳河南南阳鸭河口电厂干煤棚采用螺栓球节点正放四角锥三心圆柱面网壳形式，跨度108m，长度90m,网496工