国家会议中心二期工程总建筑面积约40.9万㎡，地下两层（局部夹层），建筑面积约15.3万㎡；地上分三大层，建筑高度约45m（层高分别为20m，10m和15mm，局部含5m或7.5m夹层），建筑面积约为25.6万㎡。地上转换层以下（20?m）采用钢管混凝框架–组合抗震墙（钢板混凝土剪力墙/带斜撑混凝土剪力墙）结构体系，转换层以上采用钢管混凝土柱支撑框架结构体系；地下室采用钢筋混凝土框架–抗震墙结构体系；局部大跨度屋面采用平面桁架及圆柱面空间网壳结构体系。既有8000㎡的无柱空间主会场（72m大跨转换）和20000㎡无柱空间会展厅（81m大跨转换，转换平台上重载），还有整体曲面大屋面（网壳、曲梁）和长约20m的悬挑桁架。

1　钢结构工程概况

本工程地下两层（局部夹层），地上三大层，结构剖面如图1所示。

图1　结构剖面示意

地下结构共两层，标高分别为–12.000m和–7.400m。钢柱共277根，其中有9根下插至底板，其余在地下层顶板生根（图2）。

图2　标高–12.000~±0.000m结构

标高8.600m和14.300m的2个夹层，标高14.300~20.000m主会场面积72m×108m，会展厅面积81m×234m，最大跨度达81m（图3）。

图3　标高±0.000~20.000?m结构示意

标高20.000~30.000?m框架层（包括标高24.900?m夹层）如图4所示。

图4　标高30.000m结构示意

标高30.000m层至屋面以下，包括标高35.700m和38.500m夹层如图5所示。

图5　标高30.000~44.000?m结构示意

屋盖结构包括屋顶花园屋面网壳、宴会厅屋面桁架及序厅屋面桁架结构（图6）。

图6　屋顶结构（标高44.000~52.000?m）示意

2　转换桁架施工方案

会展厅及主会场转换桁架层采用逐榀原位散拼方式，经综合考虑，根据转换桁架上层结构安装方案卸载时采取不同的卸载方案。

2.1　会展厅施工

会展厅为大跨度钢桁架结构，钢桁架跨度81m，长234m，由17榀钢桁架组成；钢桁架结构顶标高为20.000?m，桁架矢高7.7?m。

2.1.1　安装方案

会展厅采用高空原位安装，待周圈标高20.000m以下结构施工完成后，开始逐榀安装转换桁架。考虑到会展厅施工作业面大，为加快施工进度，在标高20.000m层安装完成3榀后，即可开始标高30.000?m层结构安装，按此形成流水直至安装完成。转换桁架支撑架采用?609×16支撑轨道。

2.1.2　卸载方案

由于会展厅面积较大且支撑点达140个，故采用分批卸载方案。卸载时间为标高20.000?m转换钢桁架层及其上标高30.000?m框架层施工完成后。卸载顺序为由支座向跨中分批卸载。

2.2　主会场施工

主会场为大跨度钢桁架结构，钢桁架跨度72m，长108m，由9榀钢桁架组成；钢桁架结构顶标高为20.000m，桁架矢高7.7m。

2.2.1　安装方案

主会场周圈标高20.000m以下结构施工完成后，开始安装主会场桁架层，安装方法为高空原位安装，支撑架采用?609×16支撑轨道。

2.2.2　卸载方案

考虑到主会场施工作业面相对较小，根据进度安排，标高20.000m桁架层安装完毕后，即对转换桁架层进行卸载，待卸载完成后再进行标高30.000m层结构施工。卸载方法为整体卸载，卸载时间为钢桁架安装完成后。

3　施工难点及技术措施

3.1　超长结构施工缝留设

本工程平面尺寸长向为456m，短向为144m，两个方向均属超长结构，施工阶段温度应力的影响不可忽略。

为减小施工阶段的温度应力，结合实际情况，长向在握手厅位置留设施工缝，短向在轴以东序厅部分后施工（图7）。

图7　施工缝留设位置

3.2　转换层楼板浇筑时机选择

为确定层楼板的浇筑时机，比较转换桁架卸载时本层楼板已浇筑和不浇筑2种方案，发现前者转换桁架变形有明显减小，特别是会展厅转换桁架与标高30.000m层框架层同时卸载时转换层楼板的刚度贡献更明显，故要求在转换桁架卸载前转换桁架跨中区域的楼板必须完成浇筑。

3.3　转换层楼板后浇带设置

为减小施工阶段结构超长引起的温度应力，并避免转换桁架卸载时及上层施工后转换桁架端部位置的混凝土楼板受拉开裂，在主会场及展览厅四周转换桁架标高20.000m处混凝土楼板上留设后浇带，如图8所示。

图8　后浇带留设位置

3.4　合龙温度选择

根据设计要求，施工阶段结构升温及降温工况温差取值及合龙温度见表1。

表1　施工阶段升温及降温阶段温差及合龙温度     ℃

为减小施工阶段温度应力，结合现场施工进度及气温条件，合龙温度在设计要求范围内均取上限温度，以减小施工阶段的温升。

3.5　临时铰接节点设置

按施工顺序安排，主会场为先卸载转换桁架再施工标高30.000m框架层（与设计受力状态基本吻合），会展厅为转换桁架与标高30.000m层框架层同时卸载（与设计受力状态不吻合）。卸载过程中转换桁架的变形达50mm，对标高30.000m框架层而言，相当于施加了一个强制位移，势必引起该层内力增加，特别是对端部的一跨框架，影响更大。为此在该层端部框架设临时铰接节点，用于释放卸载过程引起的端部弯矩，待卸载完成后再改为刚接。

3.6　分析结果

卸载完成及标高30.000m框架层施工完成两个阶段的计算结果如图9所示，从图9可看出各施工阶段位移及应力均在设计及规范允许的范围内。

（a）     （b）

（c）     （d）

（e）     （f）

（g）     （h）

图9 　位移及应力计算结果（计算机截图）

（a）主会场卸载完成位移；（b）主会场卸载完成应力；（c）主会场30.000m框架层施工完成位移；（d）主会场30.000m框架层施工完成应力；（e）会展厅卸载完成位移；（f）会展厅卸载完成应力；（g）会展厅30.000m框架层施工完成位移；（h）会展厅30.000m框架层施工完成应力

4　结束语

国家会议中心二期大跨度钢结构转换桁架施工难度大，工期紧，通过分析施工难点及施工关键技术，在保证质量与安全的前提下完成了施工任务，取得了良好的社会效益和经济效益，本工程关键技术措施如下。

（1）超长结构施工缝留设。从整体结构体系进行分析，通过设置施工缝减小施工过程中的结构平面长度，降低了施工过程中由结构超长引起的温度应力。

（2）选择转换层楼板浇筑时机。合理利用结构自身的刚度，考虑转换桁架受压区楼板的平面刚度，以降低转换桁架卸载过程中的变形与应力。

（3）设置转换层楼板后浇带。在利用转换桁架受压区楼板平面刚度的同时，考虑卸载过程引起的转换层楼板的拉应力，通过在转换桁架四周设置楼板后浇带释放卸载过程中产生的端部应力，避免卸载过程中由桁架变形引起的楼板开裂。

（4）确定合龙温度。为减小施工阶段温度应力，结合现场施工进度及气温条件，在设计要求的合龙温度范围内均取上限温度进行合龙，以降低施工过程中的温度的影响。

（5）临时铰接节点设置。通过设置临时铰接节点，降低转换桁架卸载变形引起的强制位移对标高30.000m框架层端部框架的附加效应，保证了施工态与设计态吻合。

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