張 冬 雯

(山西八建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030027)

1 工程概況

交易中心宴會(huì)廳弦支穹頂屋蓋投影為圓形，平面投影直徑58 m，屋面臺(tái)口處60°圓心角對(duì)應(yīng)弦外側(cè)切去。屋蓋結(jié)構(gòu)形式為弦支體系，上弦由徑環(huán)向鋼梁和支撐組成，下弦徑環(huán)索通過(guò)撐桿支承上弦屋面。弦支屋蓋整體支承于下部混凝土環(huán)梁和臺(tái)口處桁架上，支座為兩向鉸接，釋放徑向約束。結(jié)構(gòu)上弦主要構(gòu)件為中間環(huán)向鋼梁、30道徑向輻射鋼梁及之間的支撐桿件組成。結(jié)構(gòu)下弦為1道型號(hào)為3φ5×151環(huán)向索和30道型號(hào)為163×φ5徑向索，其中在臺(tái)口處桁架下方的兩道索為283×φ5，整體組成弦支體系。弦支穹頂結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

2 施工難點(diǎn)

現(xiàn)場(chǎng)施工條件限制，其他吊裝方式不能滿足工期需求只能選用吊車吊裝作業(yè)，地下室樓板荷載達(dá)不到吊裝機(jī)具在其上作業(yè)要求，如加固則加固工作量巨大，單根構(gòu)件重量較重；剛性上弦在未形成穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)體系前不能獨(dú)立形成空間結(jié)構(gòu)，需在圓心部位搭設(shè)臨時(shí)支撐平臺(tái)臨時(shí)支撐；構(gòu)件形體大、重量大、焊接量大、焊縫質(zhì)量要求高；高空作業(yè)多施工質(zhì)量和施工安全難以保證；環(huán)梁的水平度、軸線位置控制；重型支撐平臺(tái)的穩(wěn)定性；承重平臺(tái)的卸載；張拉施工過(guò)程的應(yīng)力和變形監(jiān)測(cè)等都是施工中的難點(diǎn)，施工中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。

3 施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 穹頂鋼結(jié)構(gòu)安裝施工要點(diǎn)

在宴會(huì)廳中央搭設(shè)承重支撐平臺(tái)，承載總重量為320 t，搭設(shè)長(zhǎng)寬各19.2 m、高17.22 m。環(huán)梁及中心節(jié)點(diǎn)加密區(qū)下方滿鋪-10 mm厚鋼板。鋼板下面為木楞和槽鋼，用調(diào)節(jié)螺桿找平，鋼板與環(huán)梁之間墊方管160×160×5間距500 mm用于調(diào)整環(huán)梁和焊接。其余地方滿鋪木架板。在位于承重腳手架下方的地下車庫(kù)的中央部位經(jīng)夯實(shí)后的回填土基礎(chǔ)上搭設(shè)一圈加密性支撐腳手架。腳手架架管采用φ48×3.0的鋼管，扣件連接，立桿下墊50 mm厚木板，上端絲桿調(diào)節(jié)高度，水平支撐和垂直支撐按規(guī)定設(shè)置，搭設(shè)前應(yīng)對(duì)所使用材料按規(guī)范要求進(jìn)行認(rèn)真檢查驗(yàn)收。支撐平臺(tái)使用過(guò)程中應(yīng)用位移傳感器和垂直度檢測(cè)儀器對(duì)腳手架的沉降、垂直度進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測(cè)，直到支撐平臺(tái)卸載。在鋼索、鋼拉索操作部位搭設(shè)施工操作平臺(tái)用以保證施工質(zhì)量、工期和高空作業(yè)人員安全。

3.2 宴會(huì)廳穹頂鋼結(jié)構(gòu)安裝要點(diǎn)

3.2.1根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況主要對(duì)吊裝機(jī)具進(jìn)行比選確定

要在滿足安全和經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上選擇，經(jīng)過(guò)對(duì)比分析250 t型號(hào)的吊車中利渤海爾LTM250/1型最符合條件。

3.2.2中心圓環(huán)鋼梁安裝

中心圓環(huán)鋼梁截面為H1 200×650×25×30，圓環(huán)直徑為16 m,鋼梁展開(kāi)長(zhǎng)度為50.3 m，鋼梁重量為51.2 t?？紤]到圓環(huán)鋼梁加工制作時(shí)鋼板下料的分段要求及現(xiàn)場(chǎng)吊車的性能參數(shù)及安裝的難度，將中心圓環(huán)分成8段在工廠進(jìn)行加工，吊裝分段環(huán)型梁時(shí)，工作半徑49 m,主臂長(zhǎng)67.5 m，副桿長(zhǎng)14 m,查副桿性能表得利渤海爾LTM250/1汽車吊最大起重量為4.9 t,而環(huán)向梁總重35 t(不含環(huán)梁內(nèi)徑、環(huán)向梁)，分8段后每段重4.4 t，滿足起重要求。平臺(tái)上拼裝環(huán)梁關(guān)鍵控制環(huán)梁的平整度、軸線位置、拼裝焊縫質(zhì)量。環(huán)梁的平整度主要靠調(diào)節(jié)螺桿將平臺(tái)鋼板調(diào)平，軸線位置主要需關(guān)注的是測(cè)設(shè)準(zhǔn)確和施工臨時(shí)固定措施及架體監(jiān)測(cè)加固調(diào)整措施，焊縫質(zhì)量按氣體保護(hù)焊焊接要求提供作業(yè)操作環(huán)境。

3.2.3徑向主鋼梁安裝

徑向主鋼梁截面尺寸為H800×450×25×28，鋼梁長(zhǎng)度26 m，鋼梁的吊裝重量9.1 t，主要應(yīng)考慮到承重平臺(tái)受力均勻防止架體偏心受力出現(xiàn)傾斜，安裝徑向鋼梁時(shí)要對(duì)稱順時(shí)針安裝。徑向主鋼梁在地面分段對(duì)接拼裝。在鋼梁上設(shè)置4個(gè)吊點(diǎn)，吊裝時(shí)系好攬風(fēng)繩。吊裝徑向鋼梁時(shí)，吊車工作半徑36 m，主臂長(zhǎng)66.4 m，查主桿性能表得利渤海爾LTM250/1汽車吊最大起重量為9.7 t,而徑向梁?jiǎn)沃е?.1 t，吊裝時(shí)滿足起重要求。鋼梁就位后，外側(cè)與支座連接，中間與環(huán)形鋼梁連接。控制好加工精度確保穿孔率。環(huán)梁、徑向梁吊裝見(jiàn)圖2。

3.2.4主鋼梁間次梁及支撐桿件安裝方法

主鋼梁間次鋼梁的吊裝重量較輕，主要利用利渤海爾LTM250/1汽車吊輔以現(xiàn)場(chǎng)配置的5013塔吊進(jìn)行吊裝，相鄰兩徑向梁間次梁安裝順序均為：GL03→GL02→GL05→GL18→GL17→GL16→SC1→SC2→SC3→SC4，同徑向梁一樣對(duì)稱順時(shí)針安裝，主要控制點(diǎn)是施工中誤差的調(diào)整。安裝順序見(jiàn)圖3。

3.3 穹頂鋼拉索施工要點(diǎn)

3.3.1布索施工要點(diǎn)

在主鋼結(jié)構(gòu)安裝完成后安裝連接上下弦垂直撐桿、下弦徑環(huán)索徑向索等。并且需要設(shè)置預(yù)應(yīng)力索安裝的操作平臺(tái)。為了現(xiàn)場(chǎng)施工方便，在索體制作時(shí)，每根索體都單獨(dú)成盤(pán)，在加工廠內(nèi)將索體纏繞成盤(pán)，到現(xiàn)場(chǎng)后吊裝到事先加工好的放索盤(pán)上。為避免鋼索在施工過(guò)程中與操作平臺(tái)直接接觸，必須將鋼索頭用布包裹并沿放索方向布設(shè)滾子，確保鋼索體不直接與平臺(tái)接觸，布設(shè)就位后用吊帶把鋼索綁在焊接后的鋼上弦上，將撐桿部位環(huán)向桿下方的腳手架拆至鋼上弦底標(biāo)高下方5 m處，操作平臺(tái)處理好后將鋼索放在操作平臺(tái)馬道上。將撐桿安裝在環(huán)向鋼索上的標(biāo)記點(diǎn)處，通過(guò)調(diào)節(jié)環(huán)索來(lái)達(dá)到撐桿向內(nèi)的預(yù)偏值，經(jīng)過(guò)計(jì)算預(yù)偏值沿徑向?yàn)?6 mm，這樣就可以保證撐桿在張拉完成后垂直于地面。徑向索按先裝固定端，再裝可調(diào)端的順序安裝。

3.3.2張拉施工要點(diǎn)

按環(huán)向索標(biāo)記調(diào)整徑向拉索和環(huán)向索，調(diào)整到張拉前初始狀態(tài)。通過(guò)仿真計(jì)算可知徑向索的最大張拉力約45 t可采用2臺(tái)60 t千斤頂，6根徑向拉索同時(shí)張拉，選用12臺(tái)60 t千斤頂可同時(shí)使6套張拉設(shè)備同時(shí)張拉；張拉設(shè)備應(yīng)采用專用鋼結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備。張拉順序見(jiàn)圖4。

第1級(jí)和第3級(jí)張拉順序?yàn)椋?→2→3→4→5。

第2級(jí)張拉順序?yàn)椋?→4→3→2→1。

張拉時(shí)采取索力控制為主，鋼架變形為輔助的雙控原則，張拉操作要點(diǎn)是當(dāng)壓力達(dá)到鋼索設(shè)計(jì)拉力時(shí)要超張拉5%左右，方可停止加壓；要控制好給油速度，給油時(shí)間不應(yīng)低于0.5 min；以仿真模擬張拉工況作為指導(dǎo)張拉的依據(jù)；張拉要逐級(jí)張拉，整個(gè)張拉過(guò)程分成3級(jí)，分別為30%設(shè)計(jì)張拉力、70%設(shè)計(jì)張拉力、100%設(shè)計(jì)張拉力；同時(shí)要控制好每臺(tái)設(shè)備同步張拉。張拉施工中對(duì)油壓傳感器測(cè)得拉力和監(jiān)測(cè)豎向位移、水平位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)承重平臺(tái)張拉卸載進(jìn)行觀測(cè)，使其在施工中自然卸載。

4 結(jié)語(yǔ)

做好施工前的難點(diǎn)、重點(diǎn)分析，施工中施工技術(shù)要點(diǎn)的把握和控制可以最大程度的實(shí)現(xiàn)：1)施工組織有序開(kāi)展，施工速度快，安裝效率高，施工工期有保障；2)主要構(gòu)件及鋼拉索、鋼索均在操作平臺(tái)上施工高空作業(yè)少，施工質(zhì)量及安全有保障；3)選用理想的吊裝機(jī)具、控制好施工要點(diǎn)，可提高安裝效率，降低施工費(fèi)用。需要特別關(guān)注的是本工程由于現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)及外圍條件限制，吊裝機(jī)具費(fèi)用高，因此現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)協(xié)調(diào)好制作與安裝順序，做好前期準(zhǔn)備工作至關(guān)重要。