戴元偉
(重慶建工工業(yè)有限公司,重慶 404100)
位于山西省太原市晉源區(qū)的某工程,在大型體育場鋼結構工程中非常具有代表性,該工程包含主體育場、體育館及游泳館三個部分。從設計規(guī)模上看,該體育場規(guī)模較大,主體育場設計規(guī)模為6萬人,意味著體育場地可以容納6萬人,按體育場的分類屬于大型體育場。該體育場主體育場的頂部為鋼結構罩棚,呈弧形狀,東西高、南北低。罩棚最寬處約68m,最窄處約49m,外邊緣南北向最長處約293m,東西向最寬約275m。整個罩棚外立面落于混凝土結構上,屋面與墻體渾為一體。罩棚中間高,兩端低,高差9.3m,罩棚最高點離地面約55.45m。整個罩棚由32榀三角形主桁架組成主體承力體系,以體育場中心向外呈橢圓形發(fā)射狀分布。
該體育場鋼結構工程罩棚鋼結構系統(tǒng)呈圓弧形,在進行體育場鋼結構施工過程中,總體沿X軸、Y軸對稱,采取分區(qū)施工、流水作業(yè)的方式,具體說來,應結合現(xiàn)場情況,從體育場南側27軸線開始,每8榀主桁架連同主桁架之間的環(huán)桁架、次桁架及其他構件作為一個施工區(qū)域,將鋼結構劃分為四大施工區(qū)域,由一區(qū)開始沿逆時針方向進行鋼結構的安裝,流水作業(yè)。

對大型體育場鋼結構工程施工的總體思路,還應注意地面拼裝、分段吊裝。在進行地面拼裝、分段吊裝的過程中,考慮到罩棚鋼結構的結構形式具有其自身的特點,在大型體育場鋼結構中各構件之間的節(jié)點構造,在進行地面拼裝的過程中,應就近搭設拼裝胎架。另外,大型體育場鋼結構工程的分段吊裝可以分三段進行吊裝,(如圖1所示)。
大型體育場鋼結構工程施工技術與管理,要把握好四個方面的內(nèi)容,即支撐塔架設置技術、罩棚鋼結構安裝技術、支撐塔架卸載技術和大型體育場鋼結構工程施工管理,下文將逐一進行分析。
為增強各支撐塔架整體協(xié)同抗風的能力,在大型體育場鋼結構工程施工中,支撐塔架設置技術是關鍵。支撐塔架設置技術,應結合罩棚鋼結構的結構特點及總體安裝方案,根據(jù)對支撐設計技術條件的分析在支撐塔架的頂部設置水平支撐體系,支撐塔架支承于主桁架的下弦節(jié)點處,與此同時,為提高支撐塔架的整體剛度和穩(wěn)定性,支撐塔架還應同時支承主桁架的上弦。
罩棚鋼結構工程加工、制作及安裝技術,是大型體育場鋼結構的施工與管理的重要組成部分。在大型體育場鋼結構工程的施工與管理中,根據(jù)該罩棚鋼結構的結構形式等具體情況,罩棚鋼結構安裝技術,在進行安裝時,應注意以下四個環(huán)節(jié),一是采用大型吊裝進行吊裝。二是在主桁架肩部弧形段安裝之前,先安裝V形支撐柱。三是主桁架立面傾斜段采用三點吊裝,肩部弧形段和頂面懸挑段采用四點吊裝。四是環(huán)桁架采用四點吊裝,次桁架采用兩點吊裝。
卸載技術一直是大跨度鋼結構施工業(yè)內(nèi)一個熱門的話題,在大型體育場鋼結構工程的施工與管理中,結合支撐塔架的布置情況和模擬計算結果,進行支撐塔架卸載技術,按分批、分級、同步卸載原則,即“分階段整體分級同步卸載”。循環(huán)進行罩棚鋼結構支撐塔架的卸載,卸載時,先將千斤頂反頂1mm~2mm,為保證支撐點受力均勻,根據(jù)每次預定的卸載量,抽掉相應厚度的墊板。鋼結構的每次卸載都會發(fā)生位置下移,因此千斤頂應統(tǒng)一下降,開始卸載。
在了解了大型體育場鋼結構工程施工技術之后,對大型體育場鋼結構工程施工管理,在進行具體的施工過程中,還應注意以下四點:第一,加強弧形構件的弧度檢查,檢查弧形的弧度是否準確,確保現(xiàn)場弧形桁架的拼裝與安裝質量。第二,加強各專業(yè)之間的協(xié)調,各部門之間相互配合才能為總體工程施工提供保障。第三,加強施工過程模擬分析。對施工過程模擬分析,可以很大程度地提高工作效率。第四,還要加強卸載過程中的監(jiān)控,在卸載過程中對結構應力和位移進行實時監(jiān)控。總之,只有做好大型體育場鋼結構工程施工技術與管理工作,才能提高大型體育場鋼結構工程建設的業(yè)務水平和項目管理能力,進而促進我國大型體育館鋼結構工程建設的發(fā)展繁榮。
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