東南大學(xué)新校區(qū)體育運(yùn)動場看臺膜結(jié)構(gòu)安裝施工

劉靜

東南大學(xué)基本建設(shè)辦公室　江蘇南京210096

1、工程概況

    東南大學(xué)九龍湖校區(qū)主體育場38000m2，體育看臺上設(shè)計為鋼骨架支承式膜結(jié)構(gòu)屋面，面積2000m2。圖l 鋼結(jié)構(gòu)為空同鋼管桁架，管桁架采用相貫節(jié)點(diǎn)，桁架與支撐構(gòu)件、混凝土柱頂銷接。橫向8榀主桁架，位于看臺的3～19軸間，跨間距l2m，主桁架懸挑18m，總寬23.1m。結(jié)構(gòu)縱向共l4跨，跨度6m，兩端各懸挑6m，總長96m。主桁架與屋面、撐桿與主桁架均通過鉸接支座連接。每榀主桁架上各連接了4片次桁架，桁架與桁架間由弧形鋼管拱架連接。

    膜面支承在鋼骨架上，整個膜面被鋼骨架分為多個膜單元，每個膜單元周邊分別與鋼骨架構(gòu)件連接。

2、施工難點(diǎn)

    2.1膜結(jié)構(gòu)在26m高空懸挑l8m，作業(yè)施工難度大，風(fēng)險高。

    2.2汽車吊吊重限制，分段吊裝，高空拼裝，電焊量大。

    2.3磨面的空中展開和張拉，高空搭設(shè)擱置平臺。

3、鋼結(jié)構(gòu)安裝施工

    3.1技術(shù)要求

    3.1.1鋼管要求

    本工程中鋼管采用熱軋無縫鋼管或直縫焊管，鋼板材質(zhì)為Q2358，軸銷為40Cr。所有鋼構(gòu)件采取拋丸除銹，表面涂刷防銹底漆兩道，中間漆兩道，面漆兩道。所有螺桿、軸銷表面做電鍍鋅處理。

    3.1.2焊縫要求

    對接焊縫質(zhì)量等級為2級，角焊縫為3級。所有需拼接  的構(gòu)件按要求做等強(qiáng)拼接。焊接Q235時，手工電弧焊采用E43焊條，C02，氣體保護(hù)焊采用HJ431焊絲。

    3.2安裝要求

    3.2.1施工過程中鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

    鋼桁架為倒三角形，單榀桁架不穩(wěn)定。安裝過程中采取有效的措施，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

    3.2.2鋼斜撐的安裝

    鋼斜撐與鋼管桁架、基礎(chǔ)和鋼立柱銷接。安裝過程中采用有效的措施，保證鋼斜撐與其相連構(gòu)件準(zhǔn)確銷接。

    3.2.3鋼結(jié)構(gòu)安裝精度

    鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度對膜面和拉索施工質(zhì)量影響大。如果鋼結(jié)構(gòu)安裝精度不到位，會導(dǎo)致膜面應(yīng)力不均勻和出現(xiàn)褶皺等，直接影響膜面的成形。采取有效措施保證鋼結(jié)構(gòu)的安裝精度，特別是與膜面相連的鋼構(gòu)件的安裝精度等。

    3.3機(jī)械要求：考慮現(xiàn)場機(jī)械的合理化應(yīng)用，現(xiàn)場安捧2輛汽車吊交叉作業(yè)。其中：16t汽車吊l輛在現(xiàn)場進(jìn)行構(gòu)件的組對拼裝和除主桁架外其他構(gòu)件的吊裝施工，100t汽車吊1輛用于主桁架吊裝單元的吊裝。吊裝時，l00t汽車吊站位于結(jié)構(gòu)的8軸外側(cè)采用整體吊裝法吊裝主桁架，l6t汽車吊站位于結(jié)構(gòu)的F軸外側(cè)吊裝相應(yīng)構(gòu)件。主體安裝順序?yàn)閺?/span>3軸向l9軸依次安裝。

    3.4安裝主要流程

    施工圖→放軸線及標(biāo)高線→地腳螵栓安裝→澆混凝土→面漆涂裝→腳手架搭設(shè)→主桁架和次桁架安裝→主拱架安裝→次拱架安裝等。

    3.5安裝主要工序、技術(shù)措施

    3.5.1主桁架、主拱架現(xiàn)場拼接

    根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，構(gòu)件組拼場地定于看臺后方。結(jié)構(gòu)的B軸線外側(cè)。將分段預(yù)制的主桁架(分兩段制作)用吊車吊至其所安裝的軸線旁，制作全長的拼裝船模，采用臥式拼裝法現(xiàn)場拼接。主桁架拼裝完成后，將分兩片制作的次桁架與主桁架焊連，再將兩側(cè)的邊桿與次桁架焊連，使其形成一個吊裝整體。

    3.5.2腳手架的搭設(shè)

    ①承重腳手架

    單榀主桁架就位后由底部和后側(cè)的兩個支座定位(安裝前對預(yù)埋件做了抗拔試驗(yàn)，滿足設(shè)計)，前后方向的位移有限，但左右方向無法立即定位，會影響安裝的安全性和穩(wěn)定性。決定在結(jié)構(gòu)內(nèi)沿E軸線通長搭設(shè)承重腳手架，做為主桁架的支點(diǎn)。

    ②操作平臺

    構(gòu)件的安裝過程中，主拱架、次拱架的安裝均為高空作業(yè)。需搭設(shè)操作平臺，高度至相應(yīng)標(biāo)高。平臺采用可移動式，安全方便。

    3.5.3桁架整體吊裝

    復(fù)測土建提供的尺寸、標(biāo)高，指引出支座埋件定位軸線，放置地腳螺栓，定位，固定。

    桁架單元長22m，為防止吊裝時發(fā)生側(cè)彎，采用帶鋼扁擔(dān)的4點(diǎn)綁扎，綁扎點(diǎn)設(shè)軟墊，吊裝有專人指揮，起吊索具和卸具必須有足夠的安全系數(shù)，一般不小于5-6倍，嚴(yán)格遵守吊裝的安全規(guī)定。

    主桁架采用整體吊裝，吊裝宜緩慢進(jìn)行，吊升過支座頂后由操作人員扶正就位。對位時，使節(jié)點(diǎn)板對準(zhǔn)支座頂部安裝軸心線．并對孔，注意桁架的垂直度，在基本達(dá)到要求后。將主桁架的前端擱置在承重腳手架上方可落下就位。用軸銷穿過連接板將兩個支座臨時固定。并進(jìn)行校正。

    桁架的校正主要是垂直度檢查，跨中垂直度偏差不大于H/250(H為桁架高)，并不得大于20mm。經(jīng)過初校，待垂直度偏差控制在20mm以內(nèi)，將軸銷安裝就位。方可使起重機(jī)脫鉤。

    第一榀就位校正后，即吊裝第2榀桁架。第2榀桁架就位后及時連接兩榀主桁架間的弧形拱架，使其形成一個穩(wěn)定的空間結(jié)構(gòu)后再安裝下一榀桁架。

    3.5.4主拱架、次拱架安裝

    主拱架采用4點(diǎn)綁扎，由16t汽車吊站位于F軸外側(cè)整體吊裝，就位后與主桁架焊接。次拱架采用兩點(diǎn)綁扎，l6t汽車吊吊裝就位后焊接。

    本工程施工技術(shù)方案是合理的、同時有有效的質(zhì)量控制措施、組織管理措施、安全保證措施，通過工程竣工驗(yàn)收．項(xiàng)目目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)，交付使用。

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(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)