中国建筑第八工程局有限公司广州分公司 广东省广州市 510000
摘要：广州万达茂滑雪场钢结构的安装重量大，安装高度高，结构构件跨度大制造复杂，技术要求精度高，施工安全风险大，雪道转换层桁架采用整体提升和单片吊装高空嵌补相结合的施工方法，滑道高区和滑道低区采用高空累积滑移施工技术，乐园区屋盖整体分为6个大提升区，对提升顺序、提升精度、提升过程的应力应变控制采用计算机和全站仪进行控制，很好地完成施工任务，取得了一批科技成果和发明专利，收获很好的社会和经济效益。
关键词：桁架结构体系 整体提升 单片吊装 钢结构
1 工程总体概况
广州万达茂工程位于广州市花都区狮岭镇罗仙村，集商业和游乐一体的大型综合体，滑雪乐园区是其中的一个子项，如下图所示，
滑雪场下部为混凝土结构主体，屋盖、雪道层等部位为钢结构，最大跨度达110米，总用钢量约1.86万吨。共分两个标段，一标段为乐园区屋盖，总用钢量约7217吨；二标段分为滑道高区和滑道低区，滑道高区包括雪道层桁架、滑道高区屋盖结构，屋盖最大标高为98米，桁架最大跨度110米，屋盖桁架高9米，雪道层桁架高10米；滑道低区包括空间钢管桁架屋盖，跨度110米，屋盖标高最高约81.8米，与高区屋盖相接，最低位置标高约59.4米，屋盖桁架高9米，总用钢量约10300吨。
2 施工难点分析
2.1一标段乐园区屋盖
2.1.1钢构件加工制造复杂
乐园区屋盖桁架结构节点牛腿多达10肢，结构复杂，数量多，构件加工制作精度要求高。项目部派专人驻厂进行构件管理，对整榀桁架实体预拼装。
2.2.2施工精度控制
乐园区屋盖整体分为6个大提升区，提升顺序、提升精度、提升过程的应力应变、变形控制均属于重难点。采用MIDAS/GEN计算模型，对监测点进行跟踪测量，保证安装精度符合规范要求。
2.2.3屋盖提升
乐园区结构提升点多达96个，施工组织难度大。乐园区屋盖桁架结构划分为6个提升分区，合理布置提升点位，按顺序提升施工，分区卸载后将提升设备迅速周转。提升施工存在大量高空作业、临边作业，特别是高空嵌补杆件安装，为施工安全控制的重点。编制安全施工专项方案及安全施工应急预案，保证施工过程安全可控。
2.2二标段滑道高区和滑道低区钢结构安装
2.2.1技术难度大
高区雪道桁架结构为超大悬空结构体系，安装高度达65米，属于吊装施工中难度最大、风险最大的典型的“双向倾斜”超重构件的定位安装。采用“地面单片拼装+高空辅助临时支撑安装”方案进行吊装，借鉴哈尔滨万达茂滑雪场施工中的成功经验。
滑道层屋盖采用相贯焊接与插板连接组合节点的管桁架体系，为典型的超高大跨度结构施工，施工难度系数高，风险大。采取“地面拼装分块+高空总装累积滑移”方案进行安装，避免传统临时支撑下结构分段多，嵌补杆数量大，支撑材料多，安装工期长等缺点。
2.2.2高空作业安全风险高
雪道桁架转换层和屋盖钢结构为空间结构，安装面积大，各点标高不一，整体呈倾斜布置，且节点构造复杂，截面形式多样，安装施工作业面高。结构安装阶段，在每个吊装单元的接口处，均要设置操作平台，利用临时支撑间的加劲钢管桁架设置高空人行通道，使平台间形成相互贯通空中走道。
2.2.3钢节点深化及加工难度大
雪道桁架节点复杂，深化难度大，节点精确制作困难，屋盖管桁架节点狼牙棒式的插板节点，深化难度大，节点区不可能在工厂完成整体制作，现场安装难度极大。
3 雪道转换层桁架钢结构施工方案比选分析
3.1雪道转换层桁架整体提升方案
雪道转换层采取“地面分片拼装+高空分片吊装+嵌补杆件散装”方式进行，根据先主后次、由内到外原则顺序吊装，原则上先行吊装筒上柱顶桁架，再行吊装筒间主次桁架，然后吊装外围边桁架及次桁架，最后吊装上部小滑雪道。
3.2雪道层桁架转换层单片吊装，高空嵌补吊装方案
屋盖采取“地面分块拼装+高空单元总装+分块累积滑移安装”方式进行，滑移拼装平台位置均设置在高区端部，在宽度方向设置三条滑移轨道，下部滑移轨道水平布置，滑移时上部支架结构整体平移就位。
3.3两个方案各项指标对比分析表
3.4安装方案比选结果
综合以上分析，提升方案和吊装方案均可以作为本工程的施工方案， 但从技术要求、实施经验和施工工期等多角度分析，吊装方案施工技术可靠、施工灵活便捷、工期保障性强、且有成功实施经验，因此雪道层采用吊装方案。
4 施工计划
4.1乐园区屋盖施工计划
乐园区屋盖结构分为3个施工区：施工Ⅰ区：落地柱及柱间桁架；施工Ⅱ区：落地柱西侧桁架；施工Ⅲ区：落地柱东侧桁架；施工顺序为Ⅰ区先安装，Ⅱ区、Ⅲ区分区对称提升。
5 乐园区钢结构安装方案介绍
5.1乐园区四周环桁架安装
位于混凝土外排柱顶端一圈环桁架，采用地面拼装+履带吊高空吊装+高空嵌补施工方法。环桁架主要分为2~3跨一片桁架单元进行安装，下部成品支座采用限位板将支座限制其转动和滑动，设置埋件及临时支撑型钢，固定单榀环桁架单元。
5.2乐园区Ⅰ区安装
乐园区Ⅰ区钢柱分段吊装，柱间桁架采用地面拼装+胎架支撑高空原位安装。落地柱采用分段原位安装，最大分段长度8.4m，最重分段重量56.45t。柱间桁架根据结构形式最大片尺寸21m×25m，最重分片重量55.90t，结构安装完后拆除支撑。
5.3乐园区屋盖地面拼装
屋盖桁架分段考虑汽车吊及履带吊的吊装范围和起重性能，满足焊接施工需求，方便高空焊接。桁架最大分段重量30.12t，最大分段长度36.6m。
屋盖桁架地面拼装，先将桁架单元地面“卧拼”成榀；后将整榀桁架上胎“原位整体拼装”成稳定结构，首榀桁架原位拼装时无水平拉杆，采用临时支撑梁拉结成稳定体系。
5.4乐园区屋盖提升施工
乐园区屋盖提升施工共分为6个大区（每个大区8榀主桁架），其中1区、3区、5区均分为两个小区采用累积提升，2区、4区、6区采用整体提升。
对称提升时，以落地柱连线为对称轴，对落地柱东西侧的提升区进行对称提升。提升器以混凝土外排柱及落地柱/柱间桁架为支撑点。
桁架端部提升点附近根据模拟计算结果，采用临时加强杆进行局部加强，减小结构杆件的局部应力及变形。
6 结论
雪道转换层采取“地面分片拼装+高空分片吊装+嵌补杆件散装”方式进行， 雪道屋盖采取“地面分块拼装+高空单元总装+分块累积滑移安装”方式进行，滑移时上部支架结构整体平移就位。
乐园区的屋盖桁架结构分为6个提升大区，利用“超大型构件液压同步提升技术”由北向南进行对称提升。利用液压同步提升系统将钢结构提升单元整体提升至设计安装位置，并与预装环桁架连接，完成安装。
该项目施工完成后经检测各项技术指标均满足规范要求，结构性能稳定可靠，施工技术达到国内同行业先进水平。
论文作者:郑键斌
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/6
标签：桁架论文; 结构论文; 高空论文; 乐园论文; 雪道论文; 节点论文; 钢结构论文; 《基层建设》2017年第19期论文;