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摘要：本论文在详细论述了常见的大跨度管桁架吊装方案的基础上，浅析了西藏会展中心大跨度管桁架吊装施工方案的选择，并对其方案实施及关键技术进行简述，以此与广大同行分享。
关键词：大跨度管桁架； 分块吊装 ；整体提升
Abstract: This paper discusses in detail basic truss hoisting scheme of large span common tube, the Tibet Convention and Exhibition Centre long-span pipe truss hoisting construction scheme selection, and the implementation of the scheme and key technology are reviewed, and the majority of peers to share.
Keywords: long-span pipe truss block hoisting; lifting;
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
1工程概况
西藏会展中心管桁架钢结构屋盖由平面管桁架组成是，属大型管桁架结构，屋面桁架部分結构体系复杂，多杆件交叉相贯，主桁架次桁架交错连接，为体现建筑设计白云漂浮的理念，场馆顶部及边缘飘带次桁架、悬挑结构较多。其中会展中心1号馆及2号馆为全钢结构,其中1号展馆最大高度约为27.285米，最大跨度58米，最大悬挑长度约为16.0米；2号展馆最大高度约为27.582米，最大跨度75.6米，最大悬挑长度约为16.2米。展馆采用钢框架-抗震墙板结构体系，属于多层钢结构。屋面采用双向空间管桁架结构体系，并通过若干斜杆支撑于框架结构柱顶。在有限的施工空间和紧张的施工时间内，采用屋面吊装单元合理划分，多工种，多空间、多工作面同步作业，可保证会展屋盖结构的高品质快速施工。
2总体吊装方案选择分析
2.1常见的大跨度管桁架吊装方法
高空散装法就是将杆件直接在设计位置进行总体拼装的施工方法，由于其原位特点，也可称为原位拼装，因其有效降低构件起重要求，适用于网架、网壳等空间结构的安装。而采用此方法，需要提供原位拼装的大面积临时支撑体系，搭建及周转时间长；场地占用时间久；高空作业多，工期较长。
分块安装法是将安装结构进行合理分块，然后分别用起重设备吊装至设计位置，高空完成空间连接，形成整体。分块拼装可在临时拼装场地进行，不占用原位空间；高空作业减少；拼装质量高，施工进度快；临时支撑少；合理的分块（分段）可降低起重设备要求，降低成本。而分块吊装构件需要足够的刚度、强度，以确保吊装过程不产生危害性变形。起重设备受吊装位置、作业空间，分块尺寸的增加起重能力需提高，费用增加。
整体吊装法是指大跨度结构原地面进行整体拼装后，采用大型起重设备一次性进行吊装就位的安装方法。全部结构在地面进行拼装、连接，质量容易保证；拼装场地不一定是原位，空间利用率高，工期短；临时支撑少。由于吊装件的尺寸，起吊高度等原因起重能力要求高，成本高。
整体提升法是将安装结构在原位投影位置进行整体拼装后利用提升设备将构件整体提升至设计位置的安装方法。整体提升法所需临时支撑少，施工周期短，不需大型设备配合，相对吊装成本低。空间占用少，外围可同步施工。而提升过程同步性要求高，提升构件要有足够强度及刚度；与整体吊装相比，只能做垂直方向起升；与提升过程冲突的钢柱及其他构件需后续补空连接。
高空滑移法是指整体或分条的结构单元以已建结构作为拼装平台，无已建结构时可在滑移端头搭建临时平台，待构件拼装完成后利用滑移轨道滑移至设计位置的安装方法。滑移施工对已建结构无影响，部分已建结构施工可同步进行，施工快；整体或分条拼装，质量好；对起重设备，牵引设备要求不高，降低吊装设备等级，且临时支架比较简单，减少满堂支架搭设时间及施工成本。而采用高空滑移法前，需要形成已建结构提供滑移轨道的平台；同时滑移轨道及滑移牵引设备同步性要求高。
2.2西藏会展中心大跨度管桁架吊装特点分析
1、由于西藏会展项目施工工期短，各专业作业交叉，不能提供长时间的建筑物内场场地，所以本工程不适宜采用高空散装的安装方法。
2、西藏会展项目管桁架结构外场悬臂结构较多，构件本身刚度强，且外围其它专业作业少，适合进行就近拼装，设置少量临时支架，分块吊装。
3、西藏会展项目屋盖管桁架尺寸较大，起吊高度高，且西藏地区起重设备资源有限，所以本项目不适合进行整体吊装。
4、西藏会展项目下部为柱梁框架多层结构，上部为双向空间管桁架结构体系在场馆内部形成大跨度展厅，有利于在展厅原位进行投影面内管桁架的整体拼装，整体提升。
5、西藏会展项目下部柱梁框架结构施工与上部管桁架拼装、安装衔接进行，无法提供滑移平台，且安装场地外围作业标段较多，无法提供滑移拼装场地。
2.3西藏会展中心大跨度管桁架吊装方案选择
通过对上述方案的优缺点比较，并结合西藏会展项目屋盖管桁架的特点，为确保在施工节点工期内完成钢结构安装，为后续专业施工提供便利，拟采用分块吊装与整体提升组合的安装方法，即：将屋盖结构安装分为外围分块吊装与内部大跨度结构整体提升的安装方案。如图1为1#馆主要分块区域划分图，其中中间框内为内部大跨度结构整体提升部分，①②③④⑤为外围分块吊装。
3吊装施工方案分析与实施
3.1“分块吊装+整体提升”方案优势及施工技术难点分析
3.1.1“分块吊装+整体提升”方案优势
(1)、既能利用外围空间进行拼装，吊装，同时可利用展馆内部空间进行分块拼装，整体提升，这样可在短时间内调配大量人力，物力同时展开工作面，缩短施工周期。
(2)、高海拔地区由于氧气稀薄，高空作业人员效率低，此方案减少高空作业量，可保证拼装和焊接质量。
(3)、大跨度复杂管桁架结构安装，此方案可减少临时支撑的数量和要求。
(4)、降低起重能力，降低施工成本。
3.1.2施工技术难点解析
(1)、西藏地区海拔高，氧气稀薄，且白天紫外线强，造成昼夜温差大，由于管桁架施工为24小时连续作业，昼夜温差原因会造成拼装尺寸变化较大，现场采用无线温度采集系统，无线位移监测系统进行数据采集，用计算机进行数据模拟分析，形成温度与变形关系数据库，为管桁架拼装与切割提供预留尺寸依据，同时考虑在适宜温度环境下进行拼装施工。
(2)、提升到位后由于管桁架整体提升后多点对接，这就要求拼装过程精度要严格控制，确保提升到位后各连接点精确对接，现场提升管桁架采用一边上弦管直接对接，下弦预留嵌补段，另一边上下弦均预留嵌补段进行调整，用以抵消由于温度，焊接等因素造成的尺寸偏差。
(3)、管管相贯数量多，节点焊接应力大，易造成焊接变形，现场焊接采用无线位移监控系统，采集焊接变形量，收缩量，用计算机进行数据模拟分析，从而制定相应的工艺措施，减少焊接变形量，同时采用无线应力监测系统对关键焊接节点进行应力监控，对于应力集中部位，采取消除应力措施，确保焊接质量。
3.2“分块吊装+整体提升”方案实施
合理的进行场内、场外吊装分块划分。吊装过程，施行馆外分块吊装与馆内提升单元拼装同步进行，多吊机同时作业，馆内，馆外同步安装。待馆外吊装单位与馆内提升单元连接匹配后，开始做馆内整体提升，整体提升采用液压同步提升技术，使用连续液压千斤顶作为提升机具，钢绞线作为承重索具，其双顶穿芯式结构，两端锚具具有单向自锁作用。当锚具工作（紧）时，会自动锁紧钢绞线，千斤顶移动一个行程，钢绞线随着移动一个行程；前顶不工作（松）时，锚具放开钢绞线，后顶同步行程开始，后锚具钢绞线随着移动一个行程。一个流程为两个液压千斤顶各走一个行程。当连续液压千斤顶周期重复动作时，被提升重物则一步步向上提升。并利用midas建模模拟卸载过程，实时监控应力比及最大位移情况，分步骤进行卸载后，最终完成体系转换。
4结论
西藏会展中心管桁架施工采用馆外分块吊装与馆内整体提升相结合的安装方案，解决了施工中各专业同步作业的空间问题，也保证了在规定节点工期内按时完工，同时有利于在高海拔，大温差环境下复杂钢结构工程安装的质量控制，类似工程可借鉴使用本方案施工。
参考文献
[1] 卢光威. 大跨度空间管桁架施工关键技术的研究[J]. 经营管理者,2011,18:347
[2] 高树栋等. 国家体育场钢结构安装方案比选研究[J]. 《施工技术》,2006,12: 28-31
[3] 王俊河. 新建客专车站大跨度钢结构桁架安装技术研究 [J] . 铁道建筑技术2012，9，84-87
[4] 西藏会展中心规划、设计等相关文件。
关键词：大跨度管桁架； 分块吊装 ；整体提升
Abstract: This paper discusses in detail basic truss hoisting scheme of large span common tube, the Tibet Convention and Exhibition Centre long-span pipe truss hoisting construction scheme selection, and the implementation of the scheme and key technology are reviewed, and the majority of peers to share.
Keywords: long-span pipe truss block hoisting; lifting;
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）
1工程概况
西藏会展中心管桁架钢结构屋盖由平面管桁架组成是，属大型管桁架结构，屋面桁架部分結构体系复杂，多杆件交叉相贯，主桁架次桁架交错连接，为体现建筑设计白云漂浮的理念，场馆顶部及边缘飘带次桁架、悬挑结构较多。其中会展中心1号馆及2号馆为全钢结构,其中1号展馆最大高度约为27.285米，最大跨度58米，最大悬挑长度约为16.0米；2号展馆最大高度约为27.582米，最大跨度75.6米，最大悬挑长度约为16.2米。展馆采用钢框架-抗震墙板结构体系，属于多层钢结构。屋面采用双向空间管桁架结构体系，并通过若干斜杆支撑于框架结构柱顶。在有限的施工空间和紧张的施工时间内，采用屋面吊装单元合理划分，多工种，多空间、多工作面同步作业，可保证会展屋盖结构的高品质快速施工。
2总体吊装方案选择分析
2.1常见的大跨度管桁架吊装方法
高空散装法就是将杆件直接在设计位置进行总体拼装的施工方法，由于其原位特点，也可称为原位拼装，因其有效降低构件起重要求，适用于网架、网壳等空间结构的安装。而采用此方法，需要提供原位拼装的大面积临时支撑体系，搭建及周转时间长；场地占用时间久；高空作业多，工期较长。
分块安装法是将安装结构进行合理分块，然后分别用起重设备吊装至设计位置，高空完成空间连接，形成整体。分块拼装可在临时拼装场地进行，不占用原位空间；高空作业减少；拼装质量高，施工进度快；临时支撑少；合理的分块（分段）可降低起重设备要求，降低成本。而分块吊装构件需要足够的刚度、强度，以确保吊装过程不产生危害性变形。起重设备受吊装位置、作业空间，分块尺寸的增加起重能力需提高，费用增加。
整体吊装法是指大跨度结构原地面进行整体拼装后，采用大型起重设备一次性进行吊装就位的安装方法。全部结构在地面进行拼装、连接，质量容易保证；拼装场地不一定是原位，空间利用率高，工期短；临时支撑少。由于吊装件的尺寸，起吊高度等原因起重能力要求高，成本高。
整体提升法是将安装结构在原位投影位置进行整体拼装后利用提升设备将构件整体提升至设计位置的安装方法。整体提升法所需临时支撑少，施工周期短，不需大型设备配合，相对吊装成本低。空间占用少，外围可同步施工。而提升过程同步性要求高，提升构件要有足够强度及刚度；与整体吊装相比，只能做垂直方向起升；与提升过程冲突的钢柱及其他构件需后续补空连接。
高空滑移法是指整体或分条的结构单元以已建结构作为拼装平台，无已建结构时可在滑移端头搭建临时平台，待构件拼装完成后利用滑移轨道滑移至设计位置的安装方法。滑移施工对已建结构无影响，部分已建结构施工可同步进行，施工快；整体或分条拼装，质量好；对起重设备，牵引设备要求不高，降低吊装设备等级，且临时支架比较简单，减少满堂支架搭设时间及施工成本。而采用高空滑移法前，需要形成已建结构提供滑移轨道的平台；同时滑移轨道及滑移牵引设备同步性要求高。
2.2西藏会展中心大跨度管桁架吊装特点分析
1、由于西藏会展项目施工工期短，各专业作业交叉，不能提供长时间的建筑物内场场地，所以本工程不适宜采用高空散装的安装方法。
2、西藏会展项目管桁架结构外场悬臂结构较多，构件本身刚度强，且外围其它专业作业少，适合进行就近拼装，设置少量临时支架，分块吊装。
3、西藏会展项目屋盖管桁架尺寸较大，起吊高度高，且西藏地区起重设备资源有限，所以本项目不适合进行整体吊装。
4、西藏会展项目下部为柱梁框架多层结构，上部为双向空间管桁架结构体系在场馆内部形成大跨度展厅，有利于在展厅原位进行投影面内管桁架的整体拼装，整体提升。
5、西藏会展项目下部柱梁框架结构施工与上部管桁架拼装、安装衔接进行，无法提供滑移平台，且安装场地外围作业标段较多，无法提供滑移拼装场地。
2.3西藏会展中心大跨度管桁架吊装方案选择
通过对上述方案的优缺点比较，并结合西藏会展项目屋盖管桁架的特点，为确保在施工节点工期内完成钢结构安装，为后续专业施工提供便利，拟采用分块吊装与整体提升组合的安装方法，即：将屋盖结构安装分为外围分块吊装与内部大跨度结构整体提升的安装方案。如图1为1#馆主要分块区域划分图，其中中间框内为内部大跨度结构整体提升部分，①②③④⑤为外围分块吊装。
3吊装施工方案分析与实施
3.1“分块吊装+整体提升”方案优势及施工技术难点分析
3.1.1“分块吊装+整体提升”方案优势
(1)、既能利用外围空间进行拼装，吊装，同时可利用展馆内部空间进行分块拼装，整体提升，这样可在短时间内调配大量人力，物力同时展开工作面，缩短施工周期。
(2)、高海拔地区由于氧气稀薄，高空作业人员效率低，此方案减少高空作业量，可保证拼装和焊接质量。
(3)、大跨度复杂管桁架结构安装，此方案可减少临时支撑的数量和要求。
(4)、降低起重能力，降低施工成本。
3.1.2施工技术难点解析
(1)、西藏地区海拔高，氧气稀薄，且白天紫外线强，造成昼夜温差大，由于管桁架施工为24小时连续作业，昼夜温差原因会造成拼装尺寸变化较大，现场采用无线温度采集系统，无线位移监测系统进行数据采集，用计算机进行数据模拟分析，形成温度与变形关系数据库，为管桁架拼装与切割提供预留尺寸依据，同时考虑在适宜温度环境下进行拼装施工。
(2)、提升到位后由于管桁架整体提升后多点对接，这就要求拼装过程精度要严格控制，确保提升到位后各连接点精确对接，现场提升管桁架采用一边上弦管直接对接，下弦预留嵌补段，另一边上下弦均预留嵌补段进行调整，用以抵消由于温度，焊接等因素造成的尺寸偏差。
(3)、管管相贯数量多，节点焊接应力大，易造成焊接变形，现场焊接采用无线位移监控系统，采集焊接变形量，收缩量，用计算机进行数据模拟分析，从而制定相应的工艺措施，减少焊接变形量，同时采用无线应力监测系统对关键焊接节点进行应力监控，对于应力集中部位，采取消除应力措施，确保焊接质量。
3.2“分块吊装+整体提升”方案实施
合理的进行场内、场外吊装分块划分。吊装过程，施行馆外分块吊装与馆内提升单元拼装同步进行，多吊机同时作业，馆内，馆外同步安装。待馆外吊装单位与馆内提升单元连接匹配后，开始做馆内整体提升，整体提升采用液压同步提升技术，使用连续液压千斤顶作为提升机具，钢绞线作为承重索具，其双顶穿芯式结构，两端锚具具有单向自锁作用。当锚具工作（紧）时，会自动锁紧钢绞线，千斤顶移动一个行程，钢绞线随着移动一个行程；前顶不工作（松）时，锚具放开钢绞线，后顶同步行程开始，后锚具钢绞线随着移动一个行程。一个流程为两个液压千斤顶各走一个行程。当连续液压千斤顶周期重复动作时，被提升重物则一步步向上提升。并利用midas建模模拟卸载过程，实时监控应力比及最大位移情况，分步骤进行卸载后，最终完成体系转换。
4结论
西藏会展中心管桁架施工采用馆外分块吊装与馆内整体提升相结合的安装方案，解决了施工中各专业同步作业的空间问题，也保证了在规定节点工期内按时完工，同时有利于在高海拔，大温差环境下复杂钢结构工程安装的质量控制，类似工程可借鉴使用本方案施工。
参考文献
[1] 卢光威. 大跨度空间管桁架施工关键技术的研究[J]. 经营管理者,2011,18:347
[2] 高树栋等. 国家体育场钢结构安装方案比选研究[J]. 《施工技术》,2006,12: 28-31
[3] 王俊河. 新建客专车站大跨度钢结构桁架安装技术研究 [J] . 铁道建筑技术2012，9，84-87
[4] 西藏会展中心规划、设计等相关文件。