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摘要：重庆某体育中心屋顶采用大跨度网架结构。本文结合现场施工特点，总结了现场拼装、吊装、安装施工方法。
关键词：大跨度 网架 安装
0 引言
随着我国改革开放的深入、国家经济实力的不断增强、科技实力不断的向前发展，高层建筑、大跨度建筑等具有地方特色、时代个性的建筑如雨后春笋般不断涌现。同时也对设计、施工等提出了更高的要求。
重庆某体育中心体育馆屋架采用的就是一大跨度的网架结构。该工程的质量要求高，工期要求紧，而钢网架施工部分既是工程重点，又是影响工期的关键因素。因此迫切需要对该种新型结构的施工进行攻关，找出关键工序，研究施工方法措施。
1 工程概况
重庆某体育中心体育馆总高度超过了36m。体育馆屋面设计采用了钢网架结构形式，以满足大跨度、大空间的功能要求。钢网架分X、Y两个方向，其中X向最大跨度71m，Y方向最大跨度93m，主拱最高高度为25.75m。主拱钢结构重520t，屋面采用轻型的PC阳光板。
2 工程特点
本工程X向主网架钢管直径达到30cm,壁厚1.5cm；Y向网架钢管直径达到40cm，壁厚1.5cm；普通杆件选用直径8cm及壁厚1cm的钢管；节点球选用直径60cm，壁厚2cm的空心球体。整个结构体系为目前国际上较为流行的全焊接曲线三维钢管网架结构。形如蛋壳状的椭圆形的屋面表面各点标高各异，造成结构复杂，同时也为加工制造、过程吊装、安装等工艺增加了难度，对施工过程的技术水平提出了更高的要求。
全焊接曲线空间三维钢管网架结构的关键技术以及难点在于如何保证结构的外形尺寸、焊接质量和安装时的结构稳定性。
3 钢网架施工
3.1 网架吊装方案
本工程网架支座位于底层商场柱顶上，商场楼面承载能力有限，大型吊机无法进场吊装作业，安装极为困难，加之工期异常紧张，综合以上因素，采用高空散件拼装法对管网架进行安装以扩大施工面，解决无法使用大型吊机和工期异常紧张的困难。故此，在吊装过程中考虑采用塔吊吊装为主，汽车吊吊装为辅的方式组织施工。
在吊装前要根据施工图的要求，绘制杆件吊装图，并对所有杆件编号，制定每杆件的吊装顺序与采用何种吊装工具吊装。
在采用塔吊与汽车吊配合吊装时，要精确计算与制定吊装方案以及技术保障措施，协同指挥。以确保结构吊装准确到位、有序可控。
3.2 网架安装
3.2.1 屋面网架安装工艺
首先，利用电子计算机立体建模进行电脑放样。
其次，根据电子计算机立体建模的坐标尺寸，焊接固定胎模架。
再次，在组装胎模架上定位弦杆及腹杆，并点焊固定。
最后，腹杆点焊完毕经检查无误后进行焊接。
3.2.2 屋面网架现场安装顺序
X向网架安装顺序：由X1、X2、X3同时沿中间向支座对称推进。同时环网架根据主网架进度进行安装。
Y向网架：7个分段待X向网架形成一个空间单元后由中间向两端对称进行。Y向网架每段形成一个空间单元，经检查各控制坐标符合要求后进行全面施焊。
根据吊装要求，对网架弦杆进行分段制作。X向网架X1、X2、X3弦杆根据现场起重量分为多段制作，Y向网架按每跨分段制作，运抵安装现场。环网架按跨分段制作运抵现场。箱形梁安装在X1、Y向网架安装调校完毕后进行单件吊装。
3.2.3 屋面网架安装
首先，搭设支撑架。支撑架搭设的好坏，准确与否直接影响到屋面网架安装。支撑架的搭设按施工方案设计的要求，以网架轴线为控制基准。在支撑架顶部按三维模型标定的弦杆坐标设置弦杆胎模架，并利用水准仪、经纬仪等精确测量仪器对胎模架复核、校准。施工过程中应时常复查各支撑点的坐标，出现偏差立马纠偏，以保证准确性。
其次，杆件吊装与拼装。首先吊装与拼装主轴线或基准轴线上的网架结构下弦钢管、校准定位；接着吊装定位中部、上部弦杆并校准定位；再吊装两侧面的腹杆，使其成为相对稳定的刚度单元。最后进行外型尺寸的复核检验，满足要求后进行焊接作业。在吊装过程中，为保证网架吊装与安装精度与安全性，可以在支撑胎模架上加设千斤顶或手动葫芦，用以进行过程调节。
由于受起重能力限制，各榀X向网架弦杆按照吊装要求进行分段，因此分段接头处腹杆需要用临时支撑加以固定，防止变形，接头处暂不焊接。
3.2.4 弦杆合拢拼接
由于本工程屋面钢网架采用散件现场吊装拼接的方式组织施工，屋面钢网架形成整体的关键是最后阶段的弦杆在高空合拢工序。为了确保钢网架合拢的质量，关键又在于合拢点支撑顶胎模架的标高控制。在合拢过程中，要随时用测量仪器配合，根据事先施工方案设计的要求控制各点坐标，时时动态控制，以保证合拢的精确度。在确认无误、满足要求后，再进行固定操作。
另外，在弦杆合拢时，要经过计算预留出合理的焊接收缩量，在焊接时要采取对称连续施焊的方法，从两端均匀施焊。尽量减少焊接过程中产生的变形和内应力。
3.2.5 杆件焊接工艺
焊接主要有以下三种方式：①360度逆时针滚动平焊（见图一）；②半位置焊（旋转180度）（见图二）；③全位置焊（工件不转动）（见图三）。
图一图二
焊接球节点：
焊接球节点的半圆球，应用机床坡口，焊接后的成品表面应光滑平整，不应有局部凸起或皱褶。焊接球直径的容许偏差：当球直径小于等于300mm时应为±1.5mm；球直径大于300mm时应为±2.5mm；圆度的容许偏差：当球直径小于等于300mm时应为±1.5mm；球直径大于300mm时应为±2.5mm。（见图四）
图三图四
4卸载
网架结构施工完成后，屋面网架的荷载是由施工过程中搭设的支撑架承受，而并非网架结构本身。卸载的目的就是拆除支撑架，让网架结构自身承担起屋面结构的重力。因此，在卸载过程中，支撑架与网架结构的受力将逐渐发生改变。结构、内部将发生应力和能量的重分布。故此，卸载工作应按预先设计的方案按部就班。切勿盲目操作，操之过急！
本工程的卸载顺序应该是：先卸除拆中部的支撑胎架，随后逐步向两端支撑胎架推移，由上到下、由内到外的进行。在卸载时，也不能一次全部拆除支撑胎架，应首先使支撑胎架与网架结构脱离，让网架结构与支撑胎架保持不小于100mm的空隙为宜。然后静置24小时，并利用测量仪器定时、定点进行变形观测。最后再对网架结构进行检查确认无异常后，方可拆除支撑胎架。
5 结语
重庆某体育中心体育馆屋架结构跨度大，悬空位置高，现场安装难度大。经过我们的精心组织，认真论证，在逐步摸索中形成了一套行之有效的安装技术。在保证质量、保障安全前提下，如期顺利的完成了整个项目的施工任务。并为今后的工作总结出了一些经验。
参考文献：
[1]李俊，卫星，李小珍，等.大型钢网壳结构铸钢节点复杂受力的试验研究[J].土木工程学报2005（6）.
[2]中华人民共和国建设部.GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范[S]2002-03-01.
[3]中冶集团建筑研究院.JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程[S].中国建筑工业出版社，2003-01-01.
关键词：大跨度 网架 安装
0 引言
随着我国改革开放的深入、国家经济实力的不断增强、科技实力不断的向前发展，高层建筑、大跨度建筑等具有地方特色、时代个性的建筑如雨后春笋般不断涌现。同时也对设计、施工等提出了更高的要求。
重庆某体育中心体育馆屋架采用的就是一大跨度的网架结构。该工程的质量要求高，工期要求紧，而钢网架施工部分既是工程重点，又是影响工期的关键因素。因此迫切需要对该种新型结构的施工进行攻关，找出关键工序，研究施工方法措施。
1 工程概况
重庆某体育中心体育馆总高度超过了36m。体育馆屋面设计采用了钢网架结构形式，以满足大跨度、大空间的功能要求。钢网架分X、Y两个方向，其中X向最大跨度71m，Y方向最大跨度93m，主拱最高高度为25.75m。主拱钢结构重520t，屋面采用轻型的PC阳光板。
2 工程特点
本工程X向主网架钢管直径达到30cm,壁厚1.5cm；Y向网架钢管直径达到40cm，壁厚1.5cm；普通杆件选用直径8cm及壁厚1cm的钢管；节点球选用直径60cm，壁厚2cm的空心球体。整个结构体系为目前国际上较为流行的全焊接曲线三维钢管网架结构。形如蛋壳状的椭圆形的屋面表面各点标高各异，造成结构复杂，同时也为加工制造、过程吊装、安装等工艺增加了难度，对施工过程的技术水平提出了更高的要求。
全焊接曲线空间三维钢管网架结构的关键技术以及难点在于如何保证结构的外形尺寸、焊接质量和安装时的结构稳定性。
3 钢网架施工
3.1 网架吊装方案
本工程网架支座位于底层商场柱顶上，商场楼面承载能力有限，大型吊机无法进场吊装作业，安装极为困难，加之工期异常紧张，综合以上因素，采用高空散件拼装法对管网架进行安装以扩大施工面，解决无法使用大型吊机和工期异常紧张的困难。故此，在吊装过程中考虑采用塔吊吊装为主，汽车吊吊装为辅的方式组织施工。
在吊装前要根据施工图的要求，绘制杆件吊装图，并对所有杆件编号，制定每杆件的吊装顺序与采用何种吊装工具吊装。
在采用塔吊与汽车吊配合吊装时，要精确计算与制定吊装方案以及技术保障措施，协同指挥。以确保结构吊装准确到位、有序可控。
3.2 网架安装
3.2.1 屋面网架安装工艺
首先，利用电子计算机立体建模进行电脑放样。
其次，根据电子计算机立体建模的坐标尺寸，焊接固定胎模架。
再次，在组装胎模架上定位弦杆及腹杆，并点焊固定。
最后，腹杆点焊完毕经检查无误后进行焊接。
3.2.2 屋面网架现场安装顺序
X向网架安装顺序：由X1、X2、X3同时沿中间向支座对称推进。同时环网架根据主网架进度进行安装。
Y向网架：7个分段待X向网架形成一个空间单元后由中间向两端对称进行。Y向网架每段形成一个空间单元，经检查各控制坐标符合要求后进行全面施焊。
根据吊装要求，对网架弦杆进行分段制作。X向网架X1、X2、X3弦杆根据现场起重量分为多段制作，Y向网架按每跨分段制作，运抵安装现场。环网架按跨分段制作运抵现场。箱形梁安装在X1、Y向网架安装调校完毕后进行单件吊装。
3.2.3 屋面网架安装
首先，搭设支撑架。支撑架搭设的好坏，准确与否直接影响到屋面网架安装。支撑架的搭设按施工方案设计的要求，以网架轴线为控制基准。在支撑架顶部按三维模型标定的弦杆坐标设置弦杆胎模架，并利用水准仪、经纬仪等精确测量仪器对胎模架复核、校准。施工过程中应时常复查各支撑点的坐标，出现偏差立马纠偏，以保证准确性。
其次，杆件吊装与拼装。首先吊装与拼装主轴线或基准轴线上的网架结构下弦钢管、校准定位；接着吊装定位中部、上部弦杆并校准定位；再吊装两侧面的腹杆，使其成为相对稳定的刚度单元。最后进行外型尺寸的复核检验，满足要求后进行焊接作业。在吊装过程中，为保证网架吊装与安装精度与安全性，可以在支撑胎模架上加设千斤顶或手动葫芦，用以进行过程调节。
由于受起重能力限制，各榀X向网架弦杆按照吊装要求进行分段，因此分段接头处腹杆需要用临时支撑加以固定，防止变形，接头处暂不焊接。
3.2.4 弦杆合拢拼接
由于本工程屋面钢网架采用散件现场吊装拼接的方式组织施工，屋面钢网架形成整体的关键是最后阶段的弦杆在高空合拢工序。为了确保钢网架合拢的质量，关键又在于合拢点支撑顶胎模架的标高控制。在合拢过程中，要随时用测量仪器配合，根据事先施工方案设计的要求控制各点坐标，时时动态控制，以保证合拢的精确度。在确认无误、满足要求后，再进行固定操作。
另外，在弦杆合拢时，要经过计算预留出合理的焊接收缩量，在焊接时要采取对称连续施焊的方法，从两端均匀施焊。尽量减少焊接过程中产生的变形和内应力。
3.2.5 杆件焊接工艺
焊接主要有以下三种方式：①360度逆时针滚动平焊（见图一）；②半位置焊（旋转180度）（见图二）；③全位置焊（工件不转动）（见图三）。
图一图二
焊接球节点：
焊接球节点的半圆球，应用机床坡口，焊接后的成品表面应光滑平整，不应有局部凸起或皱褶。焊接球直径的容许偏差：当球直径小于等于300mm时应为±1.5mm；球直径大于300mm时应为±2.5mm；圆度的容许偏差：当球直径小于等于300mm时应为±1.5mm；球直径大于300mm时应为±2.5mm。（见图四）
图三图四
4卸载
网架结构施工完成后，屋面网架的荷载是由施工过程中搭设的支撑架承受，而并非网架结构本身。卸载的目的就是拆除支撑架，让网架结构自身承担起屋面结构的重力。因此，在卸载过程中，支撑架与网架结构的受力将逐渐发生改变。结构、内部将发生应力和能量的重分布。故此，卸载工作应按预先设计的方案按部就班。切勿盲目操作，操之过急！
本工程的卸载顺序应该是：先卸除拆中部的支撑胎架，随后逐步向两端支撑胎架推移，由上到下、由内到外的进行。在卸载时，也不能一次全部拆除支撑胎架，应首先使支撑胎架与网架结构脱离，让网架结构与支撑胎架保持不小于100mm的空隙为宜。然后静置24小时，并利用测量仪器定时、定点进行变形观测。最后再对网架结构进行检查确认无异常后，方可拆除支撑胎架。
5 结语
重庆某体育中心体育馆屋架结构跨度大，悬空位置高，现场安装难度大。经过我们的精心组织，认真论证，在逐步摸索中形成了一套行之有效的安装技术。在保证质量、保障安全前提下，如期顺利的完成了整个项目的施工任务。并为今后的工作总结出了一些经验。
参考文献：
[1]李俊，卫星，李小珍，等.大型钢网壳结构铸钢节点复杂受力的试验研究[J].土木工程学报2005（6）.
[2]中华人民共和国建设部.GB50205-2001钢结构工程施工质量验收规范[S]2002-03-01.
[3]中冶集团建筑研究院.JGJ81-2002建筑钢结构焊接技术规程[S].中国建筑工业出版社，2003-01-01.