摘要:城市化的推进,城市基础设施不断完善,如今大部分城市的基础设施建设都包括体育场馆的建设,不断改善人们的文化活动形式,满足人们对体育场馆建设的基本需求。大型体育场馆工程投资规模大,施工工艺复杂,技术管理难度大,是当前建筑工程施工技术管理的重点。本文以黄石奥体体育场为例,阐述体育场馆的施工技术管理,希望能够为体育场馆施工管理技术的发展提供帮助。
关键词:体育场馆、施工技术、管理措施
引言
随着社会经济和文化的发展,人们越来越追求丰富多彩的体育文化活动,大量的体育场馆拔地而起。但是,由于体育场馆技术的复杂性和施工难度,体育场馆的施工管理成为工程技术人员关注的焦点和热议的话题。本文提到的大跨度钢结构施工技术和多曲面钢网架屋面金属屋面施工技术,是体育场馆施工技术管理的一般方法,希望可以抛砖引玉,在体育场馆建设过程中起到借鉴和参考的作用。
一、大跨度钢结构的施工技术
大跨度钢结构广泛应用于体育场馆的施工中,以黄石奥体体育场为例分析其施工技术要点和施工方法,以阐述体育场馆施工技术的管理措施。
1.1支撑塔架设置
黄石奥体体育场屋盖钢结构属现浇钢筋混凝土梁板,钢罩棚采用平面交叉桁架+树状支撑结构体系,系大跨度空间巨型桁架结构。为实施屋盖钢结构的安装和施工,要根据钢结构特点、吊装分段形式和下部混凝土看台结构的布置情况,在主桁架下弦交叉节点的位置设置了多个格构式支撑塔架。
为提高支撑塔架的整体稳定性,防止出现支撑塔架的沉降现象,支撑塔架顶部设置水平式的桁架支撑体系和桩基承台。为减少现场的制作和安装,提高施工效率,支撑塔架和柱子连接的桁架的设计都采用标准段模数化的方式。支撑塔架的柱肢采用螺旋焊管,水平腹杆采用双角钢十字形布置,斜腹杆采用角钢X形交叉体系。
此外,为提高支撑塔架柱身的抗扭强度,在每个标准段的两端和中间区域设置角钢较差个横隔,柱顶连系桁架的设计方式与支撑塔架基本相同。同时,为便于主桁架的安装和支撑塔架的整体卸载,支撑塔架顶部设置十字形箱型梁和H型钢支顶装置,如图1所示。
1.2巨型钢桁架吊装技术
根据桁架柱的特点、现场场地条件及工期要求等实际情况,桁架柱采用就近整体拼装、分段吊装的方法。
为便于空间调节和空间角度的调节,桁架柱下柱采用三点吊装的方式布设,上柱采用四点吊装的方式布设。下柱吊装时,内柱设置主吊点和圆管吊耳,以便于起吊直立过程中钢丝绳的转动,两外柱设置副吊点和板式吊耳,以便于桁架柱吊装时的平衡调节;上柱吊装时的吊点均设置在外柱弯扭段顶面,靠内柱一侧的主吊点尽量靠近外柱内侧腹板位置,以确保主吊绳的受力,避免吊装过程中出现三点受力甚至两点受力的情况及钢丝绳的滑动磨损。
为确保受力平衡,加快桁架柱吊装时空间角度的调节速度和调节精度,副吊绳上设置滑轮组,并通过电动滑轮和导向滑轮来调节副吊绳的总体长度。同时为确保安装过程中的稳定性,桁架柱安装时,下柱上端设置刚性拉撑,上柱顶端设置稳定风绳,刚性拉撑和稳定风绳均连到混凝土看台结构中的预埋件上。
根据主桁架的分段形式,吊点的设置分为两种:外圈和中圈的吊装方式,局部牛腿较长的桁架增设一个稳定的吊点;内圈主体桁架采用三点吊装方式进行,即为一个主吊点和两个辅助吊点,所有吊点均设置在桁架上上弦节点区域,与内加劲的位置相对应,以保证上部的桁架受力情况。主桁架安装时,对接口设置卡马,自由端设置侧向稳定风绳,桁架下弦下翼缘板与支顶装置焊接固定。
对于首件吊装的主桁架,待所有固定措施和侧向稳定措施做好后,再进行缓慢松钩,以确保首件吊装的主桁架的安全和支撑塔架的安全。
1.3合拢技术
黄石奥体体育场钢结构的工程量较大,结构的安装耗费较长的时间。为了减少结构使用过程中的温度变形和安装过程中的变形,在主桁架的安装过程中,采用分块安装法进行,即先将各分段的主桁架的高空进行依次进行拼接,并均匀的设置在独立板块,然后再将各个独立板块连接成一个整体,这一分块连成整体的过程就叫做合拢。
为确保合拢段施工过程中的安全,合拢段安装就位后,除设计要求的合拢口不进行焊接连接外,其它接口部位均及时焊接完毕,以增强结构的整体稳定性。同时,为确保合拢口在施工过程中因温度变化而自由伸缩,合拢口采用卡马搭接连接,卡马的大小和数量根据该接口部位的受力计算确定。
根据现场实际情况,结合设计提出的先行合拢构件需纳入后续合拢线合拢温度要求范围这一基本原则,黄石奥体体育场钢结构的合拢按合拢线依次进行合拢,先进行主桁架的合拢,再进行立面结构的合拢。主桁架合拢时,先进行两大施工区域内部合拢线的合拢,再进行两大施工分区间合拢线的合拢,同一合拢线的各合拢口同时、同步合拢。
二、多曲面钢网架屋面金属屋面施工技术
2.1深化施工图纸设计
在对体育场馆进行设计时,要对施工现场进行考察和审核,结合测量人员的数据,如果在检查的过程中发现有任何偏差,重要的数据重新测量,及时做好补救措施,避免对后续的施工带来质量影响。
2.2高程测量钢网结构
在进行多曲面钢网架屋面金属屋面施工时,要对每个钢网结构的球点标高进行测量,根据设计图纸中标注的位置进行测量,测量完成后,计算出金属屋面完成面到球点的垂直距离,并在球面的节点上标注清楚,将此作为一个高程控制点,进行施工。
桁架接口测量
但是,此高程控制点选择的过程中考虑的因素较多,即在施工过程中钢网网格发生的变化,还有屋盖在核载作用下发生的变化,这两种变化所引起的下沉距离是要重点考虑的。
此外,还要考虑到钢网结构发生移位变化的所有因素,尤其是网架球点下沉现象比较大的,这时候就对金属屋面完成面高程进行适当调整,留出足够的空间距离让金属屋面可以随意调整。
2.3金属屋面定位放线
以测量出来的三维坐标为依据,根据每个球点的间距,将网架球结构的六边形长度求出,并对边长进行分析,找到边长最接近的区域,进而确定该六边形所对应的三角形近似的边长。最后,在所确定的边长最接近的范围内,通过测量放线找出三角形龙骨吊点的控制轴线。
2.4金属屋面组件安装
金属屋面檩条等组件的安装要按照以下施工要点进行:
(1)复测主钢结构尺寸偏移,安装前要先对主体钢结构进行复测,因为结构尺寸安装误差较大,特别是高度方向尺寸。
2)钢支座安装时,根据设计要求及国家标准利用测量放线技术对钢支座进行定位,并标记好钢支座安装位置,然后利用手工电弧焊将进行定位焊接。焊接完成后,要检查焊缝质量,及时敲除焊渣并进行防锈补漆,以免生锈。
3)由于整个结构不可能不存在误差,而如果不对结构进行调平的话,则将可能最终影响屋面板及底板的外观,难以达到设计要求的效果的,因此需要对钢支座及主檩条标高进行调整,确保平直,过渡自然。
4)完成区域屋面的钢支座及补漆工作后,经自检合格后报监理隐蔽验收,待验收合格后再进行下道工序底板的安装。
5)次檩条通过螺栓连接和檩托连接,次檩条及连接板上开长圆孔,通过长圆孔来调节檩条的标高,以保证屋面底板及屋面板的平整顺滑度。
结束语
黄石奥体体育场是钢结构罩棚结构,罩棚平面投影呈圆形,钢罩棚采用平面交叉桁架+树状支撑结构,现场拼装量大,桁架的拼装进度和质量控制是工程的难点和重点,施工技术相当复杂,应坚持地面整体拼装、高空分段吊装、部分高空散装的安装方法,遵守“安全第一、预防为主、综合治理”的原则,保证工程满足图纸和规范的要求,为人们提供体育文化活动的建筑精品。
参考文献
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[2]马升军.大型体育场馆工程技术管理应用研究——以某奥林匹克体育中心工程为例[J].中国工程咨询,2011,09:19-21.
论文作者:张乐,龙陆彬,刘晓飞,姜皓,杨智慧
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/17
标签:桁架论文; 体育场馆论文; 屋面论文; 结构论文; 钢结构论文; 黄石论文; 过程中论文; 《基层建设》2017年第24期论文;