双曲屋面钢结构施工技术.pdf

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1、2010年第25期两lCumulativNeOtyN．2O5．2010(总第160期)．160)双曲屋面钢结构施工技术谭宏松(泰州华夏集团公司，江苏泰州225300)摘要：无锡新区科技交流中心双曲屋面钢结构，形体特殊和复杂多变，安装施工难度大。施工方案采取的主要流程为：先安装桁架，形成封闭施工区；然后安装网壳杆件，留3个合拢口进行合拢，使凹凸起伏的梅花形铜屋盖得以精确安装。关键词：双曲屋面；梅花形体；钢结构；施工技术中图分类号：TU745文献标识码：A文章编号：1009—2374(2010)25—0123—041工程概况无锡新区科技交流中心项目为“争创鲁班奖”

2、工程，工程位于无锡新区的中心，形体特殊和复杂多变，梅花形钢结构奇葩绽放，大悬臂飞檐，形成刚柔相济的造型，整个建筑十分时尚，处处透析出现代气息，给人以无限的遐想和美的享受。科技交流中心下部结构为混凝土结构，上部屋盖为钢结构，屋面形状为无锡市的市花一梅花(图1)，整个屋面曲面由多个曲面方程形成的曲面，钢屋盖支撑在混凝土结构柱上；梅花形体屋盖最大直径128m，屋盖投影面积约8000平方米。梅花的五个花瓣为壳面。相邻花瓣之间的曲面比较平缓，大小不一的花瓣，高低交错、相对独立，又互相偎依、紧密联系，充分体现了建筑形式与使用功能的和谐结合。图1无锡新区科技交流中心效果图2

3、钢结构安装项目管理的策划2．1花瓣区域钢结构特点一无锡新区科技交流中心钢结构工程包括：钢结构花瓣区域和花心区域两部分，两者各自成一稳定结构(图2)。花瓣区域：花瓣区域由沿径向布置16榀径向桁架、桁架之间的单层网壳以及连接径向桁架内外端部的边桁架三部分组成，其中径向桁架最大跨度32m，两径向桁架之间的夹角为36。和18。，环向间距为5．5～35m(网壳的环向跨度)，在离圆心24～36m之间的径向桁架取消了下弦杆，在径向(b)径向杆分段示意图一l23-桁架分为上下弦杆和腹杆，其中上下弦杆贯通，腹杆再与上下弦杆连接。3花瓣钢结构安装施工技术3．1吊重分析(1)网壳部

4、分吊重分析。网壳钢结构为高空分片散装，最重构件重量为1．55t，且为A、C、E、G、J网壳中部的环向杆。(c)斜杆分段示意图现场布置三台5012型塔吊，能满足吊装要求。图3网壳部分的杆件(2)桁架部分吊重分析。主桁架、边桁架及内侧桁架采(2)钢桁架分段原则。对接位置杆件不应在同一平面上，用现场拼装，钢桁架最大重量为27t，加上吊钩及吊索的重而应错开700～1000ram。加工时管件的分界面在两相邻量(2t)为29t；履带吊工作半径为20m左右，土建结构高度节点的1／3处附近，且各弦杆应错位，安装时对接的间隙是两19．5m，用150t履带吊能满足工作要求。侧各占

5、一半。3．2加工制作重点桁架拼装时对于悬挑长度较大的弦杆，采用临时支撑进3．2．1相贯节点下料多管相贯的节点很多且形式复行固定，以防止安装过程中的变形，造成桁架对接的困难和影杂，有两管、三管和多管相贯；相贯节点加工放样复杂，相贯线响工程质量。上坡口是变化的，严格控制质量标准：切割相贯线管口的相贯桁架分段吊装(图4)。性、杆件的长度等均应达到规定要求。3．2．2杆件弯圆在工程中，共有以下几种尺寸耷351×16、牵351X12、巾273X12和299X10等需要进行弯圆，保证钢管弯圆后弯圆矢高、钢管外观、端口拼装吻合度要准确无误。3．2．3铸钢件制作铸钢件工装及模

6、具制作要难：铸钢件为不规则图形，表面尺寸做到准确、制作精细；铸钢件化学成分要求较严，冶炼要控制好。3．3花瓣钢结构安装方案根据现场塔吊布置位置，采用安装方法：桁架地面拼装，整体吊装；网架部位采用分片拼装整体吊装相结合。具体流程如下：(1)建筑造型和塔吊的布置情况，将钢屋面部位分为十一个区：施工顺序为C区一E区一J区一B区一F区一K区(a)主桁架腹杆分段示意图一A区一G区一H区一D区，花心区穿插施工，钢屋盖的合拢设置在D区。(2)每个区按照先安装主桁架，再安装边桁架和内圈平面桁架，之后安装网架。3．4花瓣钢结构安装施工流程(1)桁架施工流程。如图5所示，首先安装

7、6个主桁架和3个边桁架，形成3个花瓣，3个区都形成一个结构封闭体；(b)边桁架弦杆分段示意图然后以3个区为核心依次向两侧延伸，吊装桁架，最后合拢。(2)网壳施工流程(图6)。如图6所示，随着主桁架及其边桁架的安装完成，网架安装开始。先安装3个花瓣区域的网壳杆件，然后以3个花瓣为中心，依次向两侧延伸，形成3个合拢口，依次合拢。3．5桁架的拼装3．5．1桁架拼装方案对于桁架，按照弦杆的加工分段，将桁架也分为相应的拼装单元，然后依据先上弦再下弦然后塞装腹杆的顺序拼装。拼装检查定位合格后，再开始焊接，焊接之后，再进行下一拼装单元桁架的拼装，最后将每一拼装单元连接起来形

8、成吊装段。3．5．2桁架拼装技术措施(