广东杭萧钢构有限公司 珠海 519055
摘要：人字拱为管桁架结构，人字拱通过拉索与东看台罩棚连接。总跨度约280m，顶部标高为65.380m。综合分析构件结构形式、安装高度、构件重量等因素，考虑采用合理的吊装设备，人字拱安装采用“拱架两端搭设满堂红脚手架分段吊装，中间斜长直段地面拼装，整体提升”的施工方案。
关键词：人字拱；管桁架结构；整体提升；安装
1 工程概况
增城大球场主球场工程位于广东省增城市挂绿湖新区、荔景大道以东，总建筑面积_53155㎡，主体建筑高度39.93m，本工程钢结构部分包括三个单体：东、西看台罩棚及人字拱。
人字拱为管桁架结构，人字拱通过拉索与东看台罩棚连接。
图1 钢结构整体轴测图
2 施工技术难点
1）、人字拱桁架跨度大，安装高度高，施工精度要求高。
人字拱沿体育场南北而跨，整个人字拱通过拉索与东看台罩棚连接，总跨度约280m，顶部标高为65.380m，构件形式为管桁架结构，弦杆最大截面达Φ1300×50，桁架重量大，总重量约2200吨。因此，人字拱施工是本项目的最大的重点和难点。
2）、桁架多管相交，圆管下料要求精度高
本工程主要构件为管桁架，支管与主管相贯连接，尤其在节点处多杆相交，节点多且形式复杂，在这些节点相关杆件制作中，切管相贯口的相贯线、杆件的长度、焊接收缩等因素直接影响到工程的质量，因此相贯线切割是构件制作的重点，也是后续构件拼装和安装精度保证的先决条件。
3）、钢桁架拼装及吊装精度要求高
本工程钢桁架主要为空间三管桁架，主桁架存在跨度大，悬挑长度大、杆件截面大等特点，安装过程中变形较大，需根据施工计算分析进行桁架预起拱计算，因此桁架在拼装和吊装过程中的变形和精度控制是本项目施工的重点。
3 总体思路
本工程工期要求紧张，施工工艺复杂。因此工程中施工工艺选择、资源保证、工期控制及各工种交叉施工协调及安全将是本工程施工控制的重中之重。
东看台罩棚桁架一端为斜柱支撑，一段为人字拱斜拉锁支撑，桁架安装拟主要采用300吨履带吊在场内场外相结合进行吊装，内环向主桁架设置临时支撑。
西看台径向主桁架设有两个混凝土支撑点，内侧一端悬挑，安装时场内悬挑端部设置临时支撑，桁架分为2段分别在场内及场外采用300吨履带吊进行吊装，内外环向次桁架整榀进行吊装。
人字拱沿体育场南北而跨，安装采用“拱架两端搭设满堂红脚手架分段吊装，中间斜长直段地面拼装，整体提升”的施工方案。
4 施工技术和措施
1）、现场拼装
本工程人字拱及部分西看台桁架截面尺寸较大，如果在工厂制作好后，无法运输至现场，可将桁架弦杆、腹杆分别在相贯线切割机上下料切割（下料切割时，弦杆长度根据吊装分段方案确定），出厂前进行预拼装，预拼装合格后，拆成散杆运输至现场，现场组织地面拼装成吊装段后，再进行吊装。
2）、人字拱分段
按照上述原则及安装总体思路，人字拱散件运输至现场后，两端满堂红脚手架区域桁架地面拼装拼装，采用履带吊分段吊装或散件吊装，中间斜长段地面散件拼装成整体，采用提升架整体提升，提升段两端设置后装合拢段。
图2 人字拱分段示意图
3）、临时支撑布置
人字拱两端分段吊装搭设满堂红脚手架，一是考虑作为桁架吊装时的支撑，为施工过程提供作业平台，确保施工过程的安全性；二是人字拱主体结构安装完成后可作为后续装饰装修的工作平台使用，避免重复搭设支撑架，有效降低了施工成本。中间两个提升架均由4个桁架式支撑架组成，顶部通过桁架连为整体。
图3人字拱支撑布置图
4）、桁架履带吊安装
人字拱端部桁架搭设满堂红脚手架，端部采用300吨履带吊进行分段吊装。
5桁架整体提升技术
1）提升概述
人字拱中间段采用100t履带吊在地面原位拼装，拼装验收完毕后进行整体提升，提升四方架采用钢管格构架组成空间格构体系。提升四方架顶部布置提升梁及提升千斤顶。桁架两端各布置2组液压提升器，共4组，每组由2只100t液压千斤顶组成，总提升能力在800t。提升安全系数K=800/492=1.62
提升到位后，提升段两端分段采用履带吊吊装完成。提升分段安装验收完毕后，进行人字拱架分步卸载。卸载由两边之跨中对称进行。依次拆除两端满堂红脚手架，提升支撑架最后予以拆除。
2）施工监测
（1）水平位移的监测
由于总提升高度有70m，为有效的监控整个提升部位的水平位移，所以在间隔25m就内设置一个监控点，对提升过程进行全方位检测；
（2）水平位移的控制措施
由于提升部分自重是垂直向下的，且整个结构是镂空结构，风荷载对其水平位移的影响极小，主要考虑两个迎风面垂直风荷载的影响；在提升就位过程中如出现风力和自身刚性震动引起提升部分的水平位移，采取以下两个措施加以控制，其一是整体结构向主体的位移，用手动葫芦微调使其与理论就位尺寸相吻合。
3）提升完成后的卸载
结构对接工作完毕后，液压提升系统各吊点同步分级缓慢卸载，采取逐级加载的方法进行卸载，按照设计荷载的20%、40%、60%、80%、90%、100%的顺序逐级卸载。
6 结语
1）、本工程采用的施工技术和措施符合结构要求，从理论上确保了结构施工的安全。
2）、通过本工程的实践表明，整体液压整体提升施工技术在高空大跨度结构中应用经济可行，且能满足钢结构高精度、高质量的要求。
参考文献：
【1】邢文彬，王静峰，方继，郑海堂。大跨度拱形管刚架空间网格钢结构施工阶段结构分析【A】。建筑钢结构进展。2014.6。
【2】邢遵胜，刘中华，李建洪，杜杰。大跨度拱形钢结构屋盖变形状态分段累积提升施工技术【A】。施工技术2012.7。
论文作者:叶冬明
论文发表刊物:《基层建设》2016年11期
论文发表时间:2016/8/8
标签：桁架论文; 人字论文; 结构论文; 罩棚论文; 两端论文; 满堂红论文; 看台论文; 《基层建设》2016年11期论文;