劉飛宇

摘要：本文通過對該體育館28組支撐架根據(jù)力學計算合理布置、待主體施工完畢后，采用千斤頂卸載，卸載過程中使用方法、關鍵點的監(jiān)測，達到了預期效果。

關鍵詞：卸載重難點;支撐點布置;卸載順序;監(jiān)控要點

引言

該項目體育場設計采用平面管桁架懸臂結構，南北向281.29m，東西向257.55m。罩棚結構中心線最高點標高50m，最大懸挑長度38m，懸挑桁架根部高度為6m，端部為3m。徑向主桁架通過68組倒三角錐斜桿組成的內支座支撐于下部混凝土框架柱頂，并向墻面延伸在15.4m標高支撐于框架柱側牛腿之上。

本文將結合該項目的實踐工作經(jīng)驗，就探討關于體育場館鋼結構支撐架卸載施工技術要點分析這一問題展開具體的闡述。

1、該項目卸載要點及重難點

1.1 卸載總重量大：本工程卸載鋼結構總重量約 6300 噸。

1.2卸載分析技術要求高：卸載分析要考慮不同步卸載影響因素;

1.3 卸載工藝復雜：臨時支撐多，支撐處的沉降位移大小不同，每個支撐點需要根據(jù)計算的理論沉降值合理分配卸載次數(shù)及相應卸載量，并控制同步性。

1.4 高空作業(yè)難度大：全部操作均為高空作業(yè)，高度約 50m。

1.5 卸載位移精度要求高：對鋼結構同步分級卸載，同步精度必須控制在±10mm 以內。

2、臨時支撐布置點位及支撐架

（1）外環(huán)支撐架體根據(jù)每榀徑向桁架分段處布置12組臨時支撐架，可循環(huán)使用（1～68軸）;

（2）內環(huán)支撐架布置在1軸、4軸、7軸、10軸、11軸、14軸、17軸、18軸、21軸、24軸、25軸、28軸、31軸、34軸、35軸、38軸、41軸、44軸、45軸、48軸、51軸、52軸、55軸、58軸、59軸、62軸、65軸、68軸，共計28組臨時支撐架體，設置在徑向桁架與環(huán)向四邊形桁架交匯處，固定使用。

（3）外環(huán)支撐架體與內環(huán)支撐架體間距為21米;

（4）經(jīng)過設計驗算，滿足結構安全要求;

（5）內環(huán)固定支撐架體布置在混凝土梁上或混凝土柱上;

支撐架示意圖（見上圖）

固定支撐架對角主受力鋼管采用□160×8，另外兩根鋼管立柱采用□a120×5;頂部平臺梁采用型鋼H400×200×12×12;外環(huán)循環(huán)使用支撐架立桿□120×80×6，上部平臺梁HM 294×200×8×12，材質均為Q345B;具體尺寸詳見附圖一

支撐架爬梯：每個支撐架設置垂直爬梯，與支撐架連接方式為螺栓卡箍式連接，方便安裝、拆卸

支撐架休息平臺：每隔10米設置休息平臺一道，與支撐架連接方式為螺栓卡箍式連接，方便安裝、拆卸。

連接螺栓：M20普通螺栓連接

b.結構架體安裝和結構未形成穩(wěn)定單元前，支撐胎架需攬風固定，防止傾覆;

3、卸載順序

臨時支撐架的內環(huán)28組支撐架待整體鋼結構施工合攏、焊接、屋面二次結構施工完成后即可進行卸載拆除。根據(jù)計算得知支撐架最大支撐力為348.5KN，卸載采用50噸千斤頂即可滿足。首先直接卸載拆除內環(huán)支撐架外側的支撐點。將支撐力全部轉換至內環(huán)支撐架的內側支撐點上。然后進行內環(huán)內側支撐點的卸載，用4臺50噸千斤頂由東西兩側的受力最大點開始分別向兩側卸載，將結構頂至剛脫離支撐點后，抽取支撐點的一塊10mm厚鋼板，然后卸載千斤頂頂力，將結構下落10mm。按順序進行卸載，直至整體卸載結構下?lián)?0mm。重復以上????步驟（即下劃線部分步驟），直至將結構完全卸載，需重復五次方可完成卸載。第一階段：第一步：卸載4軸、65軸、31軸、38軸四個支撐點10mm;

第二步：卸載7軸、62軸、28軸、41軸四個支撐點10mm;

第三步：卸載14軸、55軸、21軸、48軸四個支撐點10mm;

第四步：卸載1軸、68軸、34軸、35軸四個支撐點10mm;

第五步：卸載10軸、59軸、25軸、44軸四個支撐點10mm;

第六步：卸載11軸、58軸、24軸、45軸四個支撐點10mm;

第七步：卸載17軸、52軸、18軸、51軸四個支撐點10mm，完成第一階段整體卸載

第二階段～第五階段：重復第一階段工作，直至結構整體卸載完成。

應力分析

完全卸載?構件截面組合應力分布圖（MPa）

主結構構件最大應力為47.4MPa，（正號為拉應力，負號為壓應力）。由分析結果可見此階段構件應力較小。

4、卸載施工過程檢測

4.1 監(jiān)測內容及方法

本工程施工過程中要對各控制點的位移進行監(jiān)測。本工程的監(jiān)測包括三部分。見表：

4.2 卸載階段結構應變和位移監(jiān)測

卸載階段結構應變和位移監(jiān)測是由業(yè)主委托專業(yè)單位進行監(jiān)測，目的是保證主體結構的安全。

其內容包括：

（1）應力應變監(jiān)測：選擇包括局部應力較大的構件，樹形支撐桿件等。

（2）位移監(jiān)測：體育場懸挑內環(huán)、L型徑向桁架拐角處環(huán)形桿件。

5、卸載過程各種不利情況的預防措施

5.1 保證胎架支撐安全措施

鋼結構卸載前，計算最不利荷載組合（實際不可能發(fā)生）情況下的最大頂升力，根據(jù)該頂升力進行胎架驗算和加固。

鋼結構卸載過程中每卸載步的最大頂升位移采取上限控制的方法。設置每卸載步的最大頂升位移上限為3mm，當頂升達到該上限時，千斤頂?shù)捻斏Σ辉谠黾樱ＷC胎架的安全。

5.2 防止卸載位移過大

卸載過程中，對結構觀測點的應力和變形情況進行實時監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)應力或變形過大，馬上停止卸載。

5.3 防止卸載位移不同步

卸載過程中，對每個卸載點進行人工測量，監(jiān)測主體結構的位移。

每步卸載時，對各卸載點主體結構的下降量進行分次控制，每次下降量設置為10mm，保證各卸載點主體結構的卸載位移同步精度在±10mm 以內。

6、結束語

該工程鋼結構罩棚形式為管桁架組成的 殼體結構，結構空間跨度大，主要受力單元體為屋面環(huán)向四邊形桁架和典型徑向桁架為保證該體育館支撐架卸載安全、可靠，通過大量的前期策劃如支撐架位置的確定、卸載順序、過程監(jiān)控在前期進行了大量的計算、論證，實施中專門制作了配套的千斤頂、支撐點，保證了本次卸載的受力合理、均勻，達到了預期的效果。

（作者單位：陜西建工機械施工集團有限公司）