超大空间单层斜交网壳施工这样做，学到了！

深圳国际会展中心项目由18个20 000座展厅（16个标准展厅及2个具有会议功能的展厅）、1个50 000座展厅、贯穿南北的中央廊道及南北登录大厅组成。C10登录大厅位于项目东北侧，下部为钢框架，地下1层，地上4层，屋盖为树杈柱+单层斜交网壳。登录大厅屋盖如图1所示。

图1 登录大厅屋盖

C10登录大厅屋盖网壳采用片状单元地面拼装+胎架临时支撑+高空原位安装的方法。施工时将屋盖划分为59片网片单元（见图2），最长39.8m，最重60.8t。网片单元拼装在地下室顶板使用50t汽车式起重机完成。

图2 屋盖网壳分片

施工前对屋盖网壳进行三维建模，以网格斜交点坐标作为测量控制点来保证施工精度，同时因屋盖网壳分片高低起伏较大，为降低地面拼装难度，对网片控制点坐标进行三维转换，使各测量控制点尽量贴近一个平面，降低网壳拼装高差，减小高空作业安全风险。

支撑胎架体系根据分片情况，设计成胎架柱+顶端分配梁的形式（见图3）。胎架柱共122根，采用圆管支撑+标准格构式支撑组合的形式，圆管支撑截面为Ф609×16，由多段组合而成；标准式格构支撑胎架为2m×2m四肢格构柱形式，根据需要，将胎架制作成4，2，1m 3种标高进行组合。在支撑柱顶，设置8排双拼HM588×300×12×20通长分配梁， 网片单元由分配梁上工装立柱进行支撑，共126个支撑点。

图3 支撑胎架

登录大厅下部钢框架密集，屋盖网壳净空高，地上部分施工时，优先施工屋盖及其支撑结构，待网壳卸载后，再插入钢框结构施工。网壳分为2个阶段进行卸载，第1次卸载完成后，下部钢框结构即可插入施工。网壳施工为自西向东。

图4 重合区及卸载线示意

整体施工流程为：网片单元拼装→支撑柱、支撑胎架施工→铸钢件施工→网片单元吊装→网壳杆件嵌补→树杈柱安装→第1阶段卸载→重合区框架穿插施工→第2阶段卸载→施工完成。

1）胎架整体设计

将屋盖网壳划分为7排共59片，每排网片南北两侧设置通长分配梁，分配梁共8排，由圆管支撑胎架柱或四肢格构式支撑胎架柱支撑。胎架设计如图5所示。

图5 胎架设计

登录大厅地下室顶板结构复杂，存在高低跨、洞口、室外地面等，为使支撑胎架柱能稳定安装，针对不同类型地面进行柱脚分类设计（见图6）。

图6 支撑柱脚设计

支撑胎架柱顶部与分配梁采用围焊形式，并使用精轧螺纹钢贯穿，增加侧向稳定性。支撑柱与分配梁连接节点如图7所示。

图7 支撑柱与分配梁连接节点

胎架柱间设置水平支撑桁架，以提升体系稳定性。桁架主杆为HN300×150×6.5×9，为加强水平方向抗风强度，主杆腹板按水平方向放置。分配梁顶端设置H型钢工装立柱，使用码板与网片临时连接。

3）登高设施

因胎架体系较高，施工时设置垂直楼梯，供操作人员上下。

网壳深化分片时，以网片长度方向构件作为主杆，斜交方向作为嵌补次杆，拼装时网格片横放调平，尽量减小高低差，胎架底座根据放线设置，优先对接主杆，并控制其关键点坐标，无误后再进行次杆拼装。

网片单元采用四点吊装方法（见图8），吊耳根据计算合理设置在斜交点上，吊耳与网壳全熔透焊接。履带式起重机选用塔式工况，具有足够的起重性能和吊装半径，仰角87°，能避免高耸胎架体系卡杆问题。网片卡杆碰撞分析如图9所示。

图8 网片四点吊装

图9 网片卡杆碰撞分析

钢丝绳选择型号为6×37S+FC，公称抗拉强度为1 700MPa，直径为56mm钢芯。选择强度等级为六级、极限工作荷载400kN的卡环。因网片拼装时为水平横放，吊离胎架后，需在低空使用手拉倒链使其相对坐标恢复。

登录大厅铸钢件共计24个，构件管径为 1 300mm，管径最大厚度为80mm；最大构件外接尺寸为2.15m×2.46m×3.25m，最大构件重23.2t。铸钢件采用2根钢丝绳兜吊形式（见图10），钢丝绳型号为6×37S+FC，直径28mm。

图10 铸钢件兜吊

采用有限元分析软件MIDAS/Gen，对登录大厅整个施工过程进行仿真分析。

1）模型建立

登录大厅地下室顶板为400～450mm厚无梁楼盖，分析采用400mm厚板，模型采用4×7跨平板结构，根据设计蓝图验算配筋。平面板网格划分宽度为0.6m，柱头连接采用柱截面尺寸。

2）边界概况

登录大厅地下室1层所有柱底固定6个方向自由度。

3）荷载概况及组合

恒荷载（D）：结构自重，软件自动计算；活荷载（L）：取履带式起重机吊装工况臂杆与履带垂直情况进行计算；荷载组合（履带式起重机吊装工况）：1.2×恒荷载（D）+1.4×活荷载（L）。

模型计算中采用2组履带式起重机荷载进行对比分析（见图11，图中左侧为最大履带式起重机荷载布置在跨中，右侧为最大履带式起重机荷载布置在两柱上托板之间）。

图11 荷载布置

针对地下室顶板室内与室外区域1.2m高低跨，设计履带式起重机行走坡道。坡道结构形式采用HW400×400×13×21工字钢作为坡道主梁及立柱支撑，其余次梁及斜支撑采用HN300×150×6.5×9工字钢，坡道面铺设16mm厚钢板。高低跨履带式起重机行走坡道验算结果如图12所示。由图12可知，最大应力为151.4MPa，最大变形为2.81mm。

图12 高低跨履带式起重机行走坡道