東南大學新校區體育運動場看臺膜結構安裝施工

劉靜

東南大學基本建設辦公室　江蘇南京210096

1、工程概況

    東南大學九龍湖校區主體育場38000m2，體育看臺上設計為鋼骨架支承式膜結構屋面，面積2000m2。圖l 鋼結構為空同鋼管桁架，管桁架采用相貫節點，桁架與支撐構件、混凝土柱頂銷接。橫向8榀主桁架，位于看臺的3～19軸間，跨間距l2m，主桁架懸挑18m，總寬23.1m。結構縱向共l4跨，跨度6m，兩端各懸挑6m，總長96m。主桁架與屋面、撐桿與主桁架均通過鉸接支座連接。每榀主桁架上各連接了4片次桁架，桁架與桁架間由弧形鋼管拱架連接。

    膜面支承在鋼骨架上，整個膜面被鋼骨架分為多個膜單元，每個膜單元周邊分別與鋼骨架構件連接。

2、施工難點

    2.1膜結構在26m高空懸挑l8m，作業施工難度大，風險高。

    2.2汽車吊吊重限制，分段吊裝，高空拼裝，電焊量大。

    2.3磨面的空中展開和張拉，高空搭設擱置平臺。

3、鋼結構安裝施工

    3.1技術要求

    3.1.1鋼管要求

    本工程中鋼管采用熱軋無縫鋼管或直縫焊管，鋼板材質為Q2358，軸銷為40Cr。所有鋼構件采取拋丸除銹，表面涂刷防銹底漆兩道，中間漆兩道，面漆兩道。所有螺桿、軸銷表面做電鍍鋅處理。

    3.1.2焊縫要求

    對接焊縫質量等級為2級，角焊縫為3級。所有需拼接  的構件按要求做等強拼接。焊接Q235時，手工電弧焊采用E43焊條，C02，氣體保護焊采用HJ431焊絲。

    3.2安裝要求

    3.2.1施工過程中鋼結構的穩定性

    鋼桁架為倒三角形，單榀桁架不穩定。安裝過程中采取有效的措施，保證結構的穩定性。

    3.2.2鋼斜撐的安裝

    鋼斜撐與鋼管桁架、基礎和鋼立柱銷接。安裝過程中采用有效的措施，保證鋼斜撐與其相連構件準確銷接。

    3.2.3鋼結構安裝精度

    鋼結構的安裝精度對膜面和拉索施工質量影響大。如果鋼結構安裝精度不到位，會導致膜面應力不均勻和出現褶皺等，直接影響膜面的成形。采取有效措施保證鋼結構的安裝精度，特別是與膜面相連的鋼構件的安裝精度等。

    3.3機械要求：考慮現場機械的合理化應用，現場安捧2輛汽車吊交叉作業。其中：16t汽車吊l輛在現場進行構件的組對拼裝和除主桁架外其他構件的吊裝施工，100t汽車吊1輛用于主桁架吊裝單元的吊裝。吊裝時，l00t汽車吊站位于結構的8軸外側采用整體吊裝法吊裝主桁架，l6t汽車吊站位于結構的F軸外側吊裝相應構件。主體安裝順序為從3軸向l9軸依次安裝。

    3.4安裝主要流程

    施工圖→放軸線及標高線→地腳螵栓安裝→澆混凝土→面漆涂裝→腳手架搭設→主桁架和次桁架安裝→主拱架安裝→次拱架安裝等。

    3.5安裝主要工序、技術措施

    3.5.1主桁架、主拱架現場拼接

    根據現場實際情況，構件組拼場地定于看臺后方。結構的B軸線外側。將分段預制的主桁架(分兩段制作)用吊車吊至其所安裝的軸線旁，制作全長的拼裝船模，采用臥式拼裝法現場拼接。主桁架拼裝完成后，將分兩片制作的次桁架與主桁架焊連，再將兩側的邊桿與次桁架焊連，使其形成一個吊裝整體。

    3.5.2腳手架的搭設

    ①承重腳手架

    單榀主桁架就位后由底部和后側的兩個支座定位(安裝前對預埋件做了抗拔試驗，滿足設計)，前后方向的位移有限，但左右方向無法立即定位，會影響安裝的安全性和穩定性。決定在結構內沿E軸線通長搭設承重腳手架，做為主桁架的支點。

    ②操作平臺

    構件的安裝過程中，主拱架、次拱架的安裝均為高空作業。需搭設操作平臺，高度至相應標高。平臺采用可移動式，安全方便。

    3.5.3桁架整體吊裝

    復測土建提供的尺寸、標高，指引出支座埋件定位軸線，放置地腳螺栓，定位，固定。

    桁架單元長22m，為防止吊裝時發生側彎，采用帶鋼扁擔的4點綁扎，綁扎點設軟墊，吊裝有專人指揮，起吊索具和卸具必須有足夠的安全系數，一般不小于5-6倍，嚴格遵守吊裝的安全規定。

    主桁架采用整體吊裝，吊裝宜緩慢進行，吊升過支座頂后由操作人員扶正就位。對位時，使節點板對準支座頂部安裝軸心線．并對孔，注意桁架的垂直度，在基本達到要求后。將主桁架的前端擱置在承重腳手架上方可落下就位。用軸銷穿過連接板將兩個支座臨時固定。并進行校正。

    桁架的校正主要是垂直度檢查，跨中垂直度偏差不大于H/250(H為桁架高)，并不得大于20mm。經過初校，待垂直度偏差控制在20mm以內，將軸銷安裝就位。方可使起重機脫鉤。

    第一榀就位校正后，即吊裝第2榀桁架。第2榀桁架就位后及時連接兩榀主桁架間的弧形拱架，使其形成一個穩定的空間結構后再安裝下一榀桁架。

    3.5.4主拱架、次拱架安裝

    主拱架采用4點綁扎，由16t汽車吊站位于F軸外側整體吊裝，就位后與主桁架焊接。次拱架采用兩點綁扎，l6t汽車吊吊裝就位后焊接。

    本工程施工技術方案是合理的、同時有有效的質量控制措施、組織管理措施、安全保證措施，通過工程竣工驗收．項目目標順利實現，交付使用。

參考文獻

【1】上海市建筑施工技術研究所_JGJ80-91建藐花工高處作業安全技術規范中國建筑工業出版社。1991．

【2】建設部GB50009-2001建競結構荷栽規范【s】．中國建筑工業出版社，2001

【3】建設部JGJ一2001建筑施工扣件銅管腳手架安全技術規范【S】中國建筑工業出版社，2001．

【4】建設部GB50018—2002冷彎薄壁型鋼蛄構技術規范【S】．中國計劃出版社，2002．

【5】(編制建筑施工腳手泉安全技術標準統一規定)

【6】JGJ59-99建筑施工安全檢查標準【s】．中國建筑工業出版社，1999．

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：溫紅娟  劉紅娟  尹維維 編輯 文徑 審核)