陳路偉 楊 春

上海建工集團股份有限公司 上海 200080

1 工程概況

上海崇明體育訓練館工程共包含綜合訓練館及游泳訓練館2個場館，其屋蓋類型均為單層鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。其中游泳訓練館屋蓋投影為矩形，軸網(wǎng)正交布置，最高高度10.7 m，長寬為40 m×36 m，鋁合金結(jié)構(gòu)截面為H280 mm×160 mm×8 mm×10 mm；綜合訓練館投影為矩形，軸網(wǎng)正交布置，最高高度為21.35 m，長寬為45 m×48 m， 鋁合金結(jié)構(gòu)截面為H320 mm×180 mm×8 mm×10 mm與H320 mm×200 mm×9 mm×11 mm，鋁合金材料型號為6061-T6。本工程鋁桿件最長為4 253 mm，最大質(zhì)量為60.8 kg（圖1～圖3）。

圖1 工程效果圖

2 工程主要節(jié)點形式

1）支座節(jié)點形式（圖4、圖5）。

圖2 綜合訓練館鋁合金與鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)屋面布置示意

圖3 游泳訓練館單層鋁合金結(jié)構(gòu)屋面布置示意

2）桿件節(jié)點形式（節(jié)點板材質(zhì)為鋁合金6061-T6，螺栓為不銹鋼鎖緊螺栓，圖6）。

3 施工難點分析

本工程的施工難點主要有[1-2]：

1）施工測量放線，特別是對于三維空間的扇形結(jié)構(gòu)放線施工。

圖4 支座節(jié)點形式一

圖5 與鋼柱節(jié)點形式

圖6 桿件節(jié)點形式

2）鋼支座的安裝是本工程施工中的重中之重。

3）網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)施工，包括預留預埋施工配合，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的拼裝、鋁板安裝等均具有很大的難度，必須合理進行現(xiàn)場組裝拼裝的技術(shù)交底及施工調(diào)度。

4）落實施工管理，做好多專業(yè)施工配合的計劃、組織、控制、指揮和協(xié)調(diào)，優(yōu)化調(diào)度周轉(zhuǎn)工具及機械配置和勞動力的投入，減少建造成本。

4 鋁合金網(wǎng)殼安裝思路

1）依據(jù)腳手架搭設(shè)圖紙搭設(shè)施工平臺。

2）待施工平臺驗收合格后將材料利用汽車吊吊至施工平臺指定地點。

3）依據(jù)擬定的施工順序逐步安裝桿件。

4）待桿件安裝完成并驗收合格后，將支撐網(wǎng)殼的立桿卸載。

5）卸載完成后安裝面板、壓條及節(jié)點蓋板。

6）整體施工完成并驗收合格后，方可拆除腳手架。

5 鋁合金結(jié)構(gòu)測量要點

5.1 測量總體思路

網(wǎng)殼安裝撓度要求必須符合設(shè)計總要求，即L/400。在本工程中，游泳訓練館短邊跨度為36 m，允許撓度為90 mm；綜合訓練館短邊跨度為45 m，允許撓度為112 mm。

撓度值測量應(yīng)從鋁桿件安裝開始，直至形成整體屋面后仍需進行多批次測量，直至交付使用。

5.2 施工測量控制要點

1）測量人員按照施工進度和測量方案要求，安排現(xiàn)場測量放線工作，作好施工測量日志。本工程的測量放線工作必須符合DBJ 01—21—95《建筑工程施工測量規(guī)程》的精度要求。

2）在支座和桿件安裝的過程中，必須對已就位的節(jié)點盤進行監(jiān)控，方法是用全站儀實測其三維坐標，并與設(shè)計值相比較，以及時解決偏差值。

3）測量方式：本工程測量分施工前測量階段、施工過程測量階段及施工完成后測量階段。

① 施工前測量階段：主要針對埋件、支座底板、耳板進行復測，并根據(jù)結(jié)果調(diào)整偏差，以滿足安裝要求。

② 施工過程測量階段：主要與桿件節(jié)點板安裝同步測量，測量安裝完成的節(jié)點板的三維坐標，并根據(jù)測量誤差調(diào)整節(jié)點板，控制施工誤差。

③ 施工完成后測量階段：在網(wǎng)殼整體施工完成后，依據(jù)測量控制點分布圖對網(wǎng)殼進行整體坐標測量，分別于每天早8時、下午14時、下午17時測量控制點坐標并作好記錄。平均每星期測量2次，測量4個星期。

在施工過程中，依據(jù)2個場館的測量控制點對已安裝完畢的相應(yīng)節(jié)點利用全站儀及時進行跟蹤測量，確保安裝完成部分的三維坐標符合規(guī)范要求。

6 鋁合金結(jié)構(gòu)施工工藝

6.1 鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安裝

現(xiàn)場以滿堂腳手架作為鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)桿件安裝的操作平臺，采用汽車吊先將桿件等材料吊運至腳手架堆料平臺，再用人工將材料搬至安裝位置進行安裝。綜合訓練場依照最外圈向內(nèi)逐圈安裝至合攏；游泳訓練館從軸分別向軸、軸方向依次安裝。

6.2 支座安裝控制

網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)安裝前須對支座連接板進行精確測量定位，以保證上部桿件拼裝順利和防止安裝偏差。

由于下部施工時會有一定的施工偏差，而網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)對下部結(jié)構(gòu)相關(guān)的尺寸要求較高，所以在結(jié)構(gòu)安裝前必須到現(xiàn)場量測，取得第一手資料數(shù)據(jù)，設(shè)法解決施工偏差。支座連接板安裝時，先根據(jù)設(shè)計支座坐標值用全站儀將支座連接板標高調(diào)整好，并在埋件板上精放中心線。支座安裝完成后進行復檢，確保埋件的平面位置偏差在－5～5 mm以內(nèi)，標高誤差在－3～3 mm以內(nèi)。

6.3 構(gòu)件安裝

桿件安裝過程中應(yīng)復核安裝偏差，并及時消除偏差，保證滿足規(guī)范要求及建筑外形要求。桿件安裝采用美國進口的氣動鉚釘槍進行鎖緊，保證桿件安裝固定牢固。結(jié)構(gòu)安裝時，安裝人員不得穿硬底鞋，不得用硬物擊打構(gòu)件，也不得對構(gòu)件施加外力，防止劃傷和使構(gòu)件變形。

7 鋁合金網(wǎng)殼安裝糾偏措施

鋁合金網(wǎng)殼安裝精度要求高，在安裝過程中不可避免地會出現(xiàn)安裝誤差，關(guān)于安裝誤差的糾偏措施如下：

1）提高加工制作的精度，減少現(xiàn)場安裝偏差的累積。工廠桿件及節(jié)點板的加工實現(xiàn)全數(shù)控加工，制孔加工精度達到±0.05 mm，孔距精度達到±0.10 mm，高精度的加工質(zhì)量減少了現(xiàn)場的安裝誤差及相應(yīng)累積誤差。

2）加密、加強現(xiàn)場測量控制，防止施工過程中施工誤差的累積，如發(fā)現(xiàn)超出規(guī)范的應(yīng)及時通知現(xiàn)場工長并采用措施進行調(diào)整。

3）調(diào)整的方式主要為支撐點對節(jié)點板的標高調(diào)整以及采用強制就位等方式，來確保桿件和節(jié)點板的順利安裝，但嚴禁在現(xiàn)場對桿件及節(jié)點板的孔進行修改、擴孔等，防止誤差的累積。

8 鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的卸載

1）現(xiàn)場網(wǎng)殼主要是利用腳手架立桿支撐在腳手架上。

2）對網(wǎng)殼所有支撐進行同步卸載（即該區(qū)域內(nèi)每個支撐點均安排1名作業(yè)人員），將需卸載區(qū)域內(nèi)的所有支撐的頂托逐步緩慢旋轉(zhuǎn)下降，下降高度每次為10 mm，若卸載量過大，則應(yīng)適當將頂托進行回調(diào)并在卸載完后對該區(qū)域的位移及應(yīng)力數(shù)據(jù)進行收集分析，確認卸載工況與軟件模擬數(shù)據(jù)及限定值相符，然后進行下一步作業(yè)。

3）網(wǎng)殼施工完成后依據(jù)上述思路編制專項卸載方案并經(jīng)設(shè)計確認后實施。

9 結(jié)語

本文以上海崇明體育訓練館項目的鋁合金網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)為對象，介紹了單層鋁合金網(wǎng)殼的常規(guī)施工工藝，并且針對單層網(wǎng)殼在施工過程中容易產(chǎn)生的安裝偏差、卸載等問題進行了分析和總結(jié)，為今后的類似工程積累了施工經(jīng)驗。