实用！全过程解析钢结构累积滑移 散拼施工要点

成都东安湖体育公园 三馆项目 多功能体育馆屋盖钢结构为大跨度双向正交桁架结构， 钢屋盖三维模型如图1所示。

钢屋盖共13榀桁架（11榀主桁架+2榀悬挑桁架），单榀质量为120~180t，桁架高9m，跨度108m，安装高度为42.5m，为箱形截面+H型钢截面。

图1 钢屋盖三维模型

结合东安湖体育公园总体施工部署，基于主体结构按照 由东向西的施工顺序 ，现场平面设置如图2所示。

图2  钢屋盖施工平面布置

首榀桁架分段与西侧悬挑桁架共同分为4个六面体和部分嵌补杆件，单片桁架主要分4段拼装，如图3所示。

图3 桁架分段示意

滑移钢结构单元采300t履带式起重机，为42m主臂+36m副臂；南北侧框架结构采用180t履带式起重机，为57.9m主臂+18.7m副臂，起重能力满足现场施工要求。

对体育馆钢结构进行综合分析，考虑现场工况， 南北侧框架结构优先进行吊装安装 。安装完成后进行临时固定。

钢结构安装流程 如下：施工轨道独立承台→安装南北侧框架柱、梁→安装轨道、拼装平台→安装首榀桁架及悬挑桁架分段1,2→杆件嵌补→卸载第1榀桁架、悬挑桁架→安装爬行器、首榀桁架及悬挑桁架滑移→安装第2榀桁架分段2，使用次梁进行临时固定→安装第2榀桁架分段1→安装第2榀桁架分段3→安装第2榀桁架分段4→安装次桁架→整体卸载第2榀桁架→固定次梁、次桁架→滑移、安装第3榀桁架及次桁架→循环安装前10榀桁架，吊装第11榀桁架→安装东侧悬挑桁架，并整体卸载→固定焊接主桁架与南北侧框架，焊接东西侧铰接节点→拆除轨道及拼装平台。

1）履带式起重机 行走场地条件差，土质较松软，且成都地区雨水较多 ，直接站位吊装安全风险大。

2）桁架高空拼装、 第1榀桁架滑移的稳定性难以被控制 。

3） 结构变形控制 是本工程重难点之一，且为 双向起拱 。

外侧框架柱使用塔式起重机配合180t履带式起重机站位，在体育馆中心场地安装框架柱及框架梁（见图4）。

图4  外侧框架结构

高空滑移平台胎架宽6m，在每个轴线位置设置支撑点，支撑点布置如图5所示。

图5 高空滑移平台支撑点布置

屋盖用3条轨道累积滑移技术进行钢结构施工 。轨道1采用塔式起重机标准节搭设支撑架，支撑架上设轨道梁，轨道布置于轨道梁上，如图6所示。轨道2，3设置在混凝土框架梁上（见图7）。

图6  支撑架结构

图7  轨道布置

轨道1处的支撑架塔式起重机标准节总高度为33.9m，下方设置4m×6m×0.6m的混凝土独立基础，混凝土基础与塔式起重机标准节通过预埋件进行固定连接。支撑架基础间隔≤11m进行布置，如图8所示。

图8  支撑架基础布置（单位：m）

轨道1的梁截面为H1500×400×22×35焊接型钢，间隔2.5m设1道加劲板，轨道与轨道梁间隔500mm处垫设钢板，同时使用压块进行固定。两侧轨道2，3设置在混凝土框架梁上，与下部混凝土梁通过预埋件进行固定，采用 压块方式 进行压紧。轨道结构如图9所示。

图9 轨道结构

桁架采用地面整体拼装、分段吊装的方式进行安装。地面整体拼装采用卧拼方式。

第1榀桁架与悬挑结构组拼为六面体框架后进行吊装，流程如下：布置胎架→拼装底部大横梁→拼装立柱→拼装底部横梁及水平腹杆→拼装顶部横梁→拼装斜撑并焊接。

单榀桁架在地面进行整体卧拼拼装、分段吊装，流程如下：布置胎架→拼装弦杆及竖向腹杆→拼装斜腹杆→分段依次焊接。

第1榀桁架采用六面体单元，按照分段1→分段2→分段3→分段4的顺序吊装，吊装就位后进行临时固定并拉设缆风绳。六面体单元共设置4个吊耳以便吊装，且均在对应隔板处设置加劲板，确保局部吊装强度满足材料要求，吊索夹角应≤60°。

单榀桁架进行单片分段吊装时，按分段2→分段1→分段3→分段4的顺序进行，吊装就位后及时连接次梁及次桁架，悬挑杆件使用H250×250×9×14型钢进行临时固定。

桁架分3级卸载，卸载顺序为A→B→C（a→b→c），分3级循环3次进行卸载，轨道处不进行卸载（见图10）。

图10  卸载点布置

采用 双刀板循环切割方式进行卸载，并用割枪循环切割支撑点下方的双刀板 ，实现高精度控制卸载量，按照1→2→3→4→5的顺序循环切割（见图11）。

图1 1 高空拼装卸载

1）单片卸载阶段在单榀桁架卸载前，提前安装次梁及次桁架，次梁、次桁架与主桁架间使用高强螺栓或对穿螺栓进行铰接固定，铰接节点如图12所示。

图12  铰接节点

2）第1榀卸载及滑移阶段在滑移轨道上设置抗倾覆支撑，截面为H250×250×9×14，滑靴与轨道设置 拉拔限位 。抗倾覆支撑如图13所示。

图13 抗倾覆支撑

考虑为单元累积滑移，根据滑移流程及支座底部反力值，体育馆桁架滑移时拟配置3台TJV-65型液压泵源系统，控制8台液压爬行器。爬行器平面布置如图14所示。爬行器安装结构如图15所示。滑靴结构如图16所示。

图14  爬行器平面布置

图15 爬行器安装结构

图16  滑靴结构

桁架滑移就位且测量复核无误后，使用千斤顶缓慢卸载整体结构。卸载顺序及方向如图17所示。

图17  施工卸载顺序及方向

施工过程中做好 变形监测、同步监测、应力监测控制 。单榀桁架中布置≥11个应力监测点进行监测（见图18）。结构整体变形监测主要在 拼装阶段、就位整体拼装阶段、卸载阶段、滑移阶段和整体卸载阶段 。

a 应变测量点

b 应力测量点

图18  监测点位布置