陳培

摘要：陜西省安康漢江大劇院工程，屋蓋雙曲反曲面管桁架結構跨度大，管桁架尺寸、弧度方向都不同，單榀體量小，安裝難度大。本文通過改變測量方法和增加支撐胎架的拼裝管桁架施工技術，保證了管桁架屋蓋的施工安全，有效的提高了雙曲管桁架屋蓋拼裝的施工速度和質量，且在實際施工應用中操作簡單，效率高，為類似工程施工提供借鑒。

關鍵詞：雙曲;管桁架;定位;反曲面;BIM技術

引 ?言：隨著我國科技的不斷發(fā)展，管桁架的結構越來越多得到應用，樣式也更加復雜，曲面桁架結構以其造型美觀而被越來越多被人們應用，但曲面管桁架特別是雙曲管桁架由于其曲面空間弧度方向的不一致及多管相貫的復雜節(jié)點較多，導致控制施工精度要求非常高。以安康漢江大劇院工程為例，對屋蓋雙曲反曲面管桁架安裝施工進行簡要剖析、闡述。

一、工程概況

安康漢江大劇院工程是安康市重點民生工程項目，位于濱江大道東段，西城閣東與城東大橋之間。屋蓋為管桁架結構，總重約450t，共有52榀雙曲管桁架，管桁架最小截面P121mm×6mm，最大截面P351mm×16mm，桁架中線高度2.2m;屋蓋部分地面投影為不規(guī)則四邊形，四條邊均由弧線組成，弧形半徑53.5m-235m不等，高度20m～50m不等。剖面投影也為弧形，所有管桁架均為曲線造型，外圍管桁架為雙曲造型。

二、施工方案及技術難點

2.1施工方案

本工程位于河堤邊深坑里，受地形限制、國家環(huán)保影響，短時間內室外回填土無法到位，通行道路受阻，無法使用履帶吊等大型起重設備。

工程采用一臺TC8039塔吊作為鋼結構主吊設備，利用BIM技術選擇合理的控制點并提取坐標，利用全站儀在桁架拼裝安裝時采用以弦桿中心線、邊線及一端兩個固定的控制點;在控制管桁架的拼裝定位的基礎上，輔以標高控制管桁架彎弧的方向。

每榀管桁架在弦桿一端選擇兩個控制點及弦桿中心線、邊線作為固定的控制網，并在每個節(jié)點處各設置一個標高點，計算出與控制點的高差。拼裝前用全站儀進行控制網放樣并制作胎架，將桁架弦桿一端與控制點對齊，另一端中心點確保在中心線上，然后在胎架上旋轉弦桿彎弧方向，直到地面投影與放樣的邊線重合，再用水準儀對桁架節(jié)點處的相對標高進行校核調整，最后安裝腹桿并焊接。

2.2技術難點

雙曲管桁架制作難度大，高空拼裝難度大，尺寸精度控制難度大。不同規(guī)格多根鋼管相貫節(jié)點較多，部分支座節(jié)點有9根不同規(guī)格鋼管相貫，施焊難度大，安裝時必須嚴格把控好安裝順序。

三、適用范圍

該技術適用于雙曲管桁架、桁架空間結構的施工，也適用于曲面桁架及平面桁架的施工的工程。

四、雙曲管桁架屋蓋安裝施工

4.1施工流程

BIM模型深化及控制網數(shù)據(jù)提取→施工準備→上下弦桿定位→調整彎弧方向→安裝腹桿并焊接→拼裝檢驗→桁架吊裝→檢驗→完成施工

4.2操作要點

（1）BIM模型深化及控制網數(shù)據(jù)提取：選擇控制點，在BIM模型及CAD圖紙中進行相應數(shù)據(jù)的提取，以圖4.1中的桁架為例，A、B點為絕對控制點用來控制桁架的起點位置，用D、C點分別至A、B的直線距離對桁架的位置進行復核，而E、F、G、H四個點作為標高控制點只需計算出和絕對零點A的高差，用以復核弦桿的彎弧方向。

（2）施工準備：運用全站儀對桁架位于水平方向時上下弦桿在地面投影的中心線進行放樣，并根據(jù)弦桿的管徑，在中心線外側各偏移出一條邊線，然后在中心線的一端設置兩個互相垂直的固定控制點，其中一個為絕對零點，另一個作為相對零點，共同形成桁架的拼裝控制網絡，根據(jù)控制網的位置，制作拼裝胎架。在桁架拼裝的過程中要注意控制網絡的保護，并定期進行校核。

（3）上下弦桿定位：根據(jù)弦桿兩端的直線長度以及上弦桿端點與相對零點的距離，用鋼尺分別將弦桿的末端控制點及上弦桿的端點放出，并采用對角法對點位進行復核。然后將下弦桿的起始端中心點與絕對零點對齊，將上弦桿的起始端與放樣出的端點對齊，同時確保上下弦桿的末端中心點在各自對應的軸線上，并用末端的控制點進行位置校核。

（4）調整彎弧方向：弦桿定位后，在兩端各固定一塊限位板，防止桿件發(fā)生水平位移。然后分別沿端點旋轉弦桿彎弧的方向，直到弦桿的邊線與控制線重合，再用水準儀對桁架節(jié)點處的相對標高進行校核調整，確認無誤后用鋼板對控制點位置進行支墊，并加固牢靠。

（5）安裝腹桿并焊接：腹桿焊接循從一端至另一端的原則，安裝時要注意不得硬敲硬打，避免造成弦桿位置偏差，焊接時應由兩名焊工對稱施焊，避免焊接變形。

（6）拼裝檢查：每榀桁架拼裝完成后必須由施工員自檢合格，質量員復檢合格，接收方工長交接檢查合格，并報驗監(jiān)理驗收合格后方可進行下一道工序施工。

（7）桁架吊裝：

主桁架吊裝：在每榀桁架端頭確定相應測量控制點，并粘貼全站儀專用反光貼作為標識，吊裝時采用全站儀三維坐標法測量控制桁架的空間定位，安裝完成后用纜風繩進行臨時拉結固定。

雙曲桁架吊裝：根據(jù)模型中提取的雙曲桁架與主桁架節(jié)點部位至主桁架端頭的參數(shù)，結合主桁架實際安裝偏差計算出實際安裝尺寸，并用記號筆標記。吊裝時根據(jù)標記的控制線將雙曲桁架一次吊裝到位。

4.3雙曲管桁架屋蓋安裝拼裝施工允許偏差

五、結語

該施工技術的實施只需在第一次拼裝時對桁架上下弦桿的控制線及兩個固定的控制點進行放樣，后期管桁架安裝施工無論管桁架彎弧方向及桿件長度如何變化，只需調整相對零點與管桁架上弦桿之間的間距即可，相比傳統(tǒng)雙曲管桁架安裝施工需要不斷測量放樣的工藝，簡化了施工工藝。同時，管桁架弦桿的彎弧方向調整好后利用水準儀對相對高差輔以校核，保證了管桁架屋蓋安裝施工的準確性。施工簡單便捷，施工效率高，保證施工質量，經濟效益明顯。

參考文獻：

[1]倪志，方謀亞，伍科亮. 大跨度雙曲面管桁架快速預裝施工技術[J]. 《安裝》， 2015，（9）：25-27.

[2]楊浩. 體育場大懸挑鋼管桁架施工技術[J]. 《工程建設》， 2006， 38（5）：36-38.