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摘要：国家雪车雪橇中心项目赛道作为2022年冬奥会雪车和雪橇项目比赛滑道，为满足运动的安全性和竞技性，避免受天气气候等因素影响比赛效果，需要使赛道处于一个密闭的空间内，因此沿着整个赛道的长度方向设置有遮阳棚。由于雪车雪橇赛道的长度较长，且存在垂直高差，弯道数量多，因此赛道上遮阳棚的设计就显得尤为重要。赛道遮阳棚主结构采用国内首例单边大悬挑钢木组合梁，本文通过对赛道遮阳棚施工技术的研究，来详细介绍赛道钢木组合结构建造技术。
关键词：雪车雪橇赛道;遮阳棚;钢木组合结构;建造技术
1 赛道概况
赛道遮阳棚体系采用TWPS人工地形天气保护系统，选址位于山体南坡，结合赛道形状、自然地形和“人工地形”、遮阳屋顶等，研发出的“地形气候保护系统”（TWPS）有效保护赛道冰面免于受到各种气候因素影响，确保赛事高质量进行，并最大限度降低能源消耗。
赛道遮阳棚体系需要保证在赛时向观众和转播摄像机位全面敞开，因此采用悬挑长度较长的单边悬挑结构，遮阳棚面积为22930㎡，下部为钢结构梁柱，屋盖部分为钢木混合结构，屋盖单边悬挑长度不大于13m。屋面主梁采用胶合木拉索组合体系，次梁为钢梁，木格栅与OSB板形成屋盖。遮阳棚体系由251榀木梁支撑，木梁悬挑长度7到13米，高度2.5到2.75米，木材采用欧洲赤松，树种级别为SZ3，同等组合胶合木强度等级为TCt28。
2 赛道遮阳棚钢木组合结构建造技术
2.1 施工工艺流程
2.2胶合木梁组装
胶合木组装流程较为繁琐，时间消耗较大;且配合精度要求高，占用场地大。胶合木梁组装流程：一侧120mm厚胶合木检查后平放→垫块胶合木五金件摆放临时固定→中间胶合木安装→张拉锁筒轴、大五金件销轴等临时安装→张拉锁安装临时定位→另一侧120mm厚胶合木安装→所有丝杆、销钉等配件安装→组装完成检查配件和安装精度→包装运输
2.3脚手架搭设
因单榀胶合木梁组装完成后，长度约16米左右，高度约3米，整体自重约7吨。构件体型大，易发生侧向偏位和水平下坠等现象，为了保证木梁吊装就位后的稳定性，结合现场情况采用满堂脚手架支撑木梁就位焊接。
2.4钢木组合梁吊装
现场安装时胶合木需由平放缓慢立起，最终吊装时为垂直吊装。木梁靠近端部一侧采用2根20mm钢丝绳分别与H型钢平衡梁及木梁夹具相连。木梁靠近悬挑端一侧采用2台5吨手拉葫芦分别与平衡梁及木梁夹具相连，胶合木梁顺利立起后，采用木梁悬挑端一侧的手拉葫芦进行水平、垂直度调整，调整完成后，进行正式吊装。吊装时，胶合木的两端采用缆风绳进行牵引，避免胶合木吊装过程中由于吊车摆臂和风力影响发生转向和失位。
2.5钢木组合梁焊接固定
柱脚钢承梁复测点位校正后，開始进行钢木组合梁安装工作。钢木组合梁的安装工作需控制以下几点：
①通过在木梁端部、尾部及屋脊处两面设置共计6个空间坐标控制点，全站仪全程监测点位，确保木梁精准就位;
②胶合木梁相对于地面的垂直和水平控制;
③胶合木调整完成后，先进行胶合木梁钢立柱、钢斜撑、钢靴与钢承梁的焊接，焊缝为坡口熔透Ⅰ级焊缝。焊接之前需将胶合木梁焊缝位置临时固定，木梁两侧采用手拉葫芦与吊带与临近V型钢柱节点连接，确保焊接过程中可控制因焊接变形带来的胶合木偏位。
2.6钢次梁及钢拉杆安装
屋面钢次梁连接相邻两榀胶合木梁，与胶合木顶部马鞍形五金件次梁牛腿焊接固定，焊缝等级为三级角焊缝，次梁长度约6-8米。次梁焊接需先完成两榀胶合木梁点位复测工作，点位满足精度要求方可进行次梁的安装。次梁安装需吊装配合进行，调整就位后两端同时焊接。
钢次梁安装完成后进行次梁间钢拉杆的安装。拉杆对角撑拉，采用中间调节端调节，两端与钢拉杆耳板采用销轴固定。
2.7 钢拉索第一次预应力张拉
赛道遮阳棚坐落在赛道一侧，局部位置横跨赛段，施工区域较长，根据现场场地情况，分区域进行流水施工作业。各施工区域根据制冷单元数量，再次划分施工段，各施工段施工完成后进行张拉。
屋面次梁及钢拉杆安装后进行第一次预应力张拉，张拉值约为100KN（不得超过设计院提供的张拉终值的30%），张拉过程中确保拉索绷直，同时不会产生反拱。木梁对应位置（两个端部及屋脊处）设置标高监测点，用于随时监测控制木梁标高。
2.8 屋面体系施工
1）木格栅安装
屋面木格栅垂直于钢次梁安装，与钢次梁采用角码五金件可靠连接，且需注意整个屋面的坡度及曲度要求，部分格栅需倒角或者加垫块来满足屋面坡度及曲度要求。施工时需从屋面屋脊处至屋檐处挂线定位，整个屋面格栅安装的角度根据挂线进行。
2）硅酸钙板和保温岩棉安装
硅酸钙板采用不锈钢螺钉固定于木格栅底部，然后在木格栅栅格内放置保温岩棉。
3）屋面OSB板安装
屋面OSB板（一般尺寸为12mm*1220mm*2440mm）采用不锈钢自攻钉固定于木格栅上，面板之间缝隙不小于3mm;铺设屋面板时，板材长度方向与搁栅垂直，宽度方向拼缝相互错开。
4）防水透气膜铺贴
屋面防水等级为Ⅰ级，木瓦坡屋面选用防水透气膜铺贴方式。
防水透汽膜施工前需对基层进行必要清理、除尘，保正施工基层平整、清洁，无尖锐突起物。将防水透气膜平行屋脊方向，从最低点开始铺贴，两幅防水透气膜搭接宽度不少于150mm，搭接缝处采用胶带密封。屋脊处搭接缝内采用丁基胶带粘贴。防水透汽膜穿管、穿孔洞、施钉及破损部位的处理应符合要求，密封部位应严密、无缝隙。防水透汽膜表面应保持清洁，不应搭靠重物和杂物，尤其是铁件、有突起的尖锐物及化学物品。 5）屋面木瓦安装
按照木瓦外露190mm的原则，沿遮阳棚檐口完成线往屋脊处平行放线，收边与屋脊处。457*190*6～16楔形红雪松木瓦叠加铺设，从檐口最低处开始铺设第一层木瓦，暴露长度190mm，红雪松木瓦与挂瓦条通过φ5mm，长度60mm的不锈钢自攻钉固定于红雪松木瓦被遮盖区域。木瓦从檐到脊（从下至上）分层铺设，遵循压二钉一的原则，收边到屋脊处时，再将木瓦做切割。
6）铝板吊顶安装
吊顶主要材料采用3.0mm铝单板，檐口主要材料采用3.0mm厚铝单板，吊顶结构由角钢骨架形成，采用密拼形式施工。
2.9 钢拉索第二次预应力张拉
遮阳棚屋盖所有结构件安装完成及屋面建筑全部施工完成后进行第二次张拉，为了确保张拉过程结构安全，第二次张拉数值以设计院提供的张拉终值为准，木梁端部下挠值控制为辅，下挠值不大于50mm，如果张拉力达到终值后，下挠值仍大于50mm，需立即停止张拉，同时应将张拉数据上报设计院进行计算符合，再确定是否继续进行张拉。
3 钢木组合结构梁安装施工工藝问题分析
钢木组合结构梁对前期准备工作要求很高，涉及到材料的加工备料、运输、构件空间点位复核等方面，任何环节出现差错都可能会造成不同程度的损失。赛道蜿蜒曲折，婉若游龙，251榀木梁，每一榀木梁都需要单独设计，对现场安装水平要求很高，重点在于保证空间定位的准确性、焊接及安装水平要求高。过程中采用BIM模型创建三维构件，空间放样、工厂加工进而保证现场安装精度，通过严格的焊接工艺评定以及对焊接特种作业人员进行考核培训保证焊接质量，对安装作业人员进行安装作业培训考核进而保证安装质量，全方位把控施工质量，打造精品工程。
4 总结
在2022年冬奥会及冬残奥会延庆赛区大力建设的背景下，单边大悬挑钢木组合结构梁在国内首次运用，施工难度大，安装要求高，但高技术、高质量的完工会对木结构有很好的宣传和推广作用，也会对后续国内类似木结构工程带来很好的经验借鉴。
参考文献：
[1] GB50005-2017 《木结构设计标准》
[2] 国家雪车雪橇赛道木梁相关设计图纸
上海宝冶建筑装饰有限公司 上海宝山 200941
关键词：雪车雪橇赛道;遮阳棚;钢木组合结构;建造技术
1 赛道概况
赛道遮阳棚体系采用TWPS人工地形天气保护系统，选址位于山体南坡，结合赛道形状、自然地形和“人工地形”、遮阳屋顶等，研发出的“地形气候保护系统”（TWPS）有效保护赛道冰面免于受到各种气候因素影响，确保赛事高质量进行，并最大限度降低能源消耗。
赛道遮阳棚体系需要保证在赛时向观众和转播摄像机位全面敞开，因此采用悬挑长度较长的单边悬挑结构，遮阳棚面积为22930㎡，下部为钢结构梁柱，屋盖部分为钢木混合结构，屋盖单边悬挑长度不大于13m。屋面主梁采用胶合木拉索组合体系，次梁为钢梁，木格栅与OSB板形成屋盖。遮阳棚体系由251榀木梁支撑，木梁悬挑长度7到13米，高度2.5到2.75米，木材采用欧洲赤松，树种级别为SZ3，同等组合胶合木强度等级为TCt28。
2 赛道遮阳棚钢木组合结构建造技术
2.1 施工工艺流程
2.2胶合木梁组装
胶合木组装流程较为繁琐，时间消耗较大;且配合精度要求高，占用场地大。胶合木梁组装流程：一侧120mm厚胶合木检查后平放→垫块胶合木五金件摆放临时固定→中间胶合木安装→张拉锁筒轴、大五金件销轴等临时安装→张拉锁安装临时定位→另一侧120mm厚胶合木安装→所有丝杆、销钉等配件安装→组装完成检查配件和安装精度→包装运输
2.3脚手架搭设
因单榀胶合木梁组装完成后，长度约16米左右，高度约3米，整体自重约7吨。构件体型大，易发生侧向偏位和水平下坠等现象，为了保证木梁吊装就位后的稳定性，结合现场情况采用满堂脚手架支撑木梁就位焊接。
2.4钢木组合梁吊装
现场安装时胶合木需由平放缓慢立起，最终吊装时为垂直吊装。木梁靠近端部一侧采用2根20mm钢丝绳分别与H型钢平衡梁及木梁夹具相连。木梁靠近悬挑端一侧采用2台5吨手拉葫芦分别与平衡梁及木梁夹具相连，胶合木梁顺利立起后，采用木梁悬挑端一侧的手拉葫芦进行水平、垂直度调整，调整完成后，进行正式吊装。吊装时，胶合木的两端采用缆风绳进行牵引，避免胶合木吊装过程中由于吊车摆臂和风力影响发生转向和失位。
2.5钢木组合梁焊接固定
柱脚钢承梁复测点位校正后，開始进行钢木组合梁安装工作。钢木组合梁的安装工作需控制以下几点：
①通过在木梁端部、尾部及屋脊处两面设置共计6个空间坐标控制点，全站仪全程监测点位，确保木梁精准就位;
②胶合木梁相对于地面的垂直和水平控制;
③胶合木调整完成后，先进行胶合木梁钢立柱、钢斜撑、钢靴与钢承梁的焊接，焊缝为坡口熔透Ⅰ级焊缝。焊接之前需将胶合木梁焊缝位置临时固定，木梁两侧采用手拉葫芦与吊带与临近V型钢柱节点连接，确保焊接过程中可控制因焊接变形带来的胶合木偏位。
2.6钢次梁及钢拉杆安装
屋面钢次梁连接相邻两榀胶合木梁，与胶合木顶部马鞍形五金件次梁牛腿焊接固定，焊缝等级为三级角焊缝，次梁长度约6-8米。次梁焊接需先完成两榀胶合木梁点位复测工作，点位满足精度要求方可进行次梁的安装。次梁安装需吊装配合进行，调整就位后两端同时焊接。
钢次梁安装完成后进行次梁间钢拉杆的安装。拉杆对角撑拉，采用中间调节端调节，两端与钢拉杆耳板采用销轴固定。
2.7 钢拉索第一次预应力张拉
赛道遮阳棚坐落在赛道一侧，局部位置横跨赛段，施工区域较长，根据现场场地情况，分区域进行流水施工作业。各施工区域根据制冷单元数量，再次划分施工段，各施工段施工完成后进行张拉。
屋面次梁及钢拉杆安装后进行第一次预应力张拉，张拉值约为100KN（不得超过设计院提供的张拉终值的30%），张拉过程中确保拉索绷直，同时不会产生反拱。木梁对应位置（两个端部及屋脊处）设置标高监测点，用于随时监测控制木梁标高。
2.8 屋面体系施工
1）木格栅安装
屋面木格栅垂直于钢次梁安装，与钢次梁采用角码五金件可靠连接，且需注意整个屋面的坡度及曲度要求，部分格栅需倒角或者加垫块来满足屋面坡度及曲度要求。施工时需从屋面屋脊处至屋檐处挂线定位，整个屋面格栅安装的角度根据挂线进行。
2）硅酸钙板和保温岩棉安装
硅酸钙板采用不锈钢螺钉固定于木格栅底部，然后在木格栅栅格内放置保温岩棉。
3）屋面OSB板安装
屋面OSB板（一般尺寸为12mm*1220mm*2440mm）采用不锈钢自攻钉固定于木格栅上，面板之间缝隙不小于3mm;铺设屋面板时，板材长度方向与搁栅垂直，宽度方向拼缝相互错开。
4）防水透气膜铺贴
屋面防水等级为Ⅰ级，木瓦坡屋面选用防水透气膜铺贴方式。
防水透汽膜施工前需对基层进行必要清理、除尘，保正施工基层平整、清洁，无尖锐突起物。将防水透气膜平行屋脊方向，从最低点开始铺贴，两幅防水透气膜搭接宽度不少于150mm，搭接缝处采用胶带密封。屋脊处搭接缝内采用丁基胶带粘贴。防水透汽膜穿管、穿孔洞、施钉及破损部位的处理应符合要求，密封部位应严密、无缝隙。防水透汽膜表面应保持清洁，不应搭靠重物和杂物，尤其是铁件、有突起的尖锐物及化学物品。 5）屋面木瓦安装
按照木瓦外露190mm的原则，沿遮阳棚檐口完成线往屋脊处平行放线，收边与屋脊处。457*190*6～16楔形红雪松木瓦叠加铺设，从檐口最低处开始铺设第一层木瓦，暴露长度190mm，红雪松木瓦与挂瓦条通过φ5mm，长度60mm的不锈钢自攻钉固定于红雪松木瓦被遮盖区域。木瓦从檐到脊（从下至上）分层铺设，遵循压二钉一的原则，收边到屋脊处时，再将木瓦做切割。
6）铝板吊顶安装
吊顶主要材料采用3.0mm铝单板，檐口主要材料采用3.0mm厚铝单板，吊顶结构由角钢骨架形成，采用密拼形式施工。
2.9 钢拉索第二次预应力张拉
遮阳棚屋盖所有结构件安装完成及屋面建筑全部施工完成后进行第二次张拉，为了确保张拉过程结构安全，第二次张拉数值以设计院提供的张拉终值为准，木梁端部下挠值控制为辅，下挠值不大于50mm，如果张拉力达到终值后，下挠值仍大于50mm，需立即停止张拉，同时应将张拉数据上报设计院进行计算符合，再确定是否继续进行张拉。
3 钢木组合结构梁安装施工工藝问题分析
钢木组合结构梁对前期准备工作要求很高，涉及到材料的加工备料、运输、构件空间点位复核等方面，任何环节出现差错都可能会造成不同程度的损失。赛道蜿蜒曲折，婉若游龙，251榀木梁，每一榀木梁都需要单独设计，对现场安装水平要求很高，重点在于保证空间定位的准确性、焊接及安装水平要求高。过程中采用BIM模型创建三维构件，空间放样、工厂加工进而保证现场安装精度，通过严格的焊接工艺评定以及对焊接特种作业人员进行考核培训保证焊接质量，对安装作业人员进行安装作业培训考核进而保证安装质量，全方位把控施工质量，打造精品工程。
4 总结
在2022年冬奥会及冬残奥会延庆赛区大力建设的背景下，单边大悬挑钢木组合结构梁在国内首次运用，施工难度大，安装要求高，但高技术、高质量的完工会对木结构有很好的宣传和推广作用，也会对后续国内类似木结构工程带来很好的经验借鉴。
参考文献：
[1] GB50005-2017 《木结构设计标准》
[2] 国家雪车雪橇赛道木梁相关设计图纸
上海宝冶建筑装饰有限公司 上海宝山 200941