某籃球館鋼屋架卸載技術

某籃球館鋼屋架卸載技術[摘要]某籃球館鋼屋架卸載施工，通過對鋼桁架結構支撐體系采用分區(qū)域、分步驟、等距和等比聯(lián)合卸載技術，實現(xiàn)鋼桁架結構的成功卸載。本文對卸載流程以及施工方法做了較為詳細的介紹。[關鍵詞]鋼屋架；卸載施工；千斤頂；滑動球鉸支座圖1屋架鳥瞰圖某籃球館總建筑面積6.3萬平米，地上六層，地下一層，建筑檐口距室外街道地面高度為27.86m，距下沉廣場地面高度37.36m，可容納1.8萬人。比賽場館屋頂采用120m×120m雙向正交桁架體系，其施工采用高空累圖1屋架鳥瞰圖鋼屋架結構概況鋼屋架桁架為雙向對稱布置，間距為12m共有26榀，總計重量3500t。桁架截面形式為上弦水平下弦魚腹式的變高度雙向受力桁架，桁架截面尺寸共有7種形式，支座處高度均為6.3m，跨中高度從6.3～9.3m不等，桁架設計要求起拱150mm。桁架中最重的一榀為163t，最輕的一榀為48t。桁架上下弦和腹桿桿件截面為箱形和H型。鋼屋架材質為Q345C，最大板厚為50mm。屋架桁架共有20個支座，其中屋架結構四角的支座為固定鉸支座，其余16個支座為滑動球鉸支座。2施工難點圖2三滑道、六滑軌、多點頂推累積滑移示意圖鋼屋架東西、南北跨度均為120m，鋼屋架的跨度大是本工程的施工難點。曾經(jīng)考慮過在地面組裝、并用重型起重設備整體吊裝一次性安裝就位的方案，但是由于工期緊任務重，籃球館主體結構在屋架施工前已完工，重型起重機無法進入籃球館，進行吊裝，而在室外吊裝其臂長無法達到要求，所以采用地面拼裝后整體吊裝的方法無法實施。經(jīng)過多次專家論證會討論，最后采用了三滑道、六滑軌、多點頂推高空累積滑移施工方法將其就位，如圖2所示。因此，滑移后的卸載也成了重中之重。圖2三滑道、六滑軌、多點頂推累積滑移示意圖卸載是鋼屋架由安裝施工狀態(tài)過渡到設計受力狀態(tài)的一個過程。本工程由于增設了中間滑道，施工中的桁架受力與最終的設計受力狀態(tài)差別較大，且卸載范圍大，采用的設備比較多。如何保證鋼屋架在卸載過程中變形和應力始終在允許范圍內，是卸載施工的難點問題。3卸載施工圖3中滑道示意圖3.1卸載施工環(huán)境圖3中滑道示意圖本工程鋼屋架施工采用了三滑道、六滑軌、多點頂推高空累積滑移施工方法。中間滑道采用格構柱型鋼桁架搭設而成，并在其上鋪設兩條滑軌，軌道上放置四棱錐形標高調整托架，如圖3所示。邊滑道巧妙地利用了東西兩側混凝土柱頂槽形梁，并將其進行剛度加強，形成了四條滑軌。為使桁架能夠順利滑移通過，將屋架結構整體抬高50mm進行滑移，因此邊滑道卸載高度為50mm。中滑道卸載主要是釋放屋架桁架撓度，經(jīng)施工驗算計劃卸載高度為150mm。考慮到卸載后屋面尚未封閉，屋架存在不均勻受溫，因此屋架四個角向支座在卸載時暫時不固定，待屋面封閉后再進行焊接。3.2總體思路通過對鋼桁架結構支撐體系采用分區(qū)域、分步驟、等距和等比聯(lián)合卸載技術，實現(xiàn)鋼桁架結構的成功卸載。即通過解除滑移過程中一些支持物及臨時支撐，包括增設的中滑道支撐體系，使主體結構從施工中的受力狀態(tài)安全地逐步轉換到設計受力狀態(tài)。因為在滑移施工中，桁架體系整體標高抬高了50mm，因此卸載施工的實質，就是將桁架的整體標高降低，然后再采取措施，將桁架中部緩慢、安全的下降，進入到設計的標準高度和最終的設計受力狀態(tài)。3.3卸載原則大跨度復雜結構工程中，卸載工序是一個很重要的環(huán)節(jié)，因此要保證以下幾點：（1）要制定一個完善合理的卸載方案。以保證施工順利進行，并避免可能發(fā)生的意外事故。（2）確認在卸載過程中，主體結構和臨時結構的內力及位移變化是緩慢的，不會引起動力因素或產(chǎn)生沖擊荷載造成結構的局部破壞。（3）在卸載過程中，無論哪種狀態(tài)下，都要保證主體結構和支撐結構的桿件應力都控制在彈性范圍內，變化的幅度控制在合理的范圍內，不會發(fā)生強度破壞或失穩(wěn)。3.4卸載步驟3.4.1卸載流程圖4卸載施工流程圖圖4卸載施工流程圖3.4.2卸載主要準備工作——滑動球鉸支座的安裝滑移基本到位后，先使用手拉葫蘆將滑動球鉸支座，從桁架底座上卸下，安放至混凝土柱頂埋件板上。根據(jù)埋件板上定位分中線定位滑動球鉸支座，點焊固定。3.4.3邊滑道滑移支座卸載1、第一步施工程序：（1）滑移到位后，全面檢查就位狀態(tài)。（2）割斷托梁下的滑道鋼軌，將千斤頂置于混凝土柱頂?shù)幕仆辛合路?。?）同步向上頂起一定高度，抽出滑移托梁下的鋼軌，然后在桁架底座下墊若干塊鋼板。圖5第一步圖中各點同時頂起2、第二步（1）使用備用千斤頂逐個將邊滑道槽形梁上的滑移托梁頂起一定高度。（2）回落千斤頂，托梁與屋架結構自然脫開，然后拆除滑移托梁。（3）將柱頂千斤頂升起，抽出桁架底座下的一塊鋼板，回落千斤頂。圖6第二步圖圖7邊滑道滑移托梁拆除中滑道11個支座下降50mm1、第一步：將千斤頂?shù)箵Q到中滑道，將滑移托座頂起5mm，抽出托座下的鋼軌。圖8中滑道滑移托座頂起5mm2、第二步:將千斤頂回落50mm。為保證安全，回落時分5次逐次回落，每次約下降10mm。將滑移托座與滑道桁架之間的間隙（約100mm）用鋼板墊實?；芈浜?，南北各有2個支座就位。圖9節(jié)點示意圖圖10中滑道11個支座下降50mm邊滑道卸載1、第一步：將邊滑道柱頂滑移托梁頂起，抽出滑移托梁下的鋼板墊塊。圖11邊滑道柱頂滑移托梁頂起2、第二步：將千斤頂回落，桁架周邊支座全部到位，然后將周邊支座與桁架底座進行焊接（除結構四個角柱支座），使支座達到設計受力狀態(tài)?？紤]到卸載安全，采用分級回落，每級10mm?；仆辛翰鸪Ｈ鐖D12。圖12邊滑道千斤頂回落中滑道回落為方便控制指揮，中滑道回落采用9個回落點等比回落，先達到位置的千斤頂自然放松，共需回落150mm，分為15級回落，每級回落10mm。圖13圖14圖15圖16圖17圖18由于卸載面積較大，卸載時間較長，為方便控制，需采用手動液壓千斤頂施工。同時配備限位措施及對講機等控制保護措施。4結束語在此次鋼屋架的卸載施工過程中，采取了邊滑道-中滑道-邊滑道-中滑道的卸載順序，通過對鋼桁架結構支撐體系采用分區(qū)域、分步驟、等距和等比聯(lián)合卸載技術，使屋架結構穩(wěn)步達到設計受力狀態(tài)，確保了卸載過程中結構自身以及施工胎架的安全性。目前，該工程已經(jīng)順利通過竣工驗收，各項指標均達