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大型公共建筑钢结构的施工

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大型公共建筑钢结构的施工

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  1. 大型公共建筑钢结构的施工 陈桥生

  2. 第一部分:跑马场工程

  3. 1.迪拜跑马场

  4. 1.1工程概况 迪拜跑马场屋顶钢结构作为整个跑马场的亮点和标志,既是整体造型需要,同时也是泡泡餐厅和VVIP的屋顶结构。该工程结构复杂,造型新颖,宛如一道弯弯的月亮悬挂在半空中,气势宏伟。


  5. 迪拜跑马场屋顶钢结构结构形式为相贯焊接节点管桁架结构,主要由主桁架、次桁架、屋面支撑及檩条组成。主桁架及次桁架均为平面桁架,桁架节点主要为圆管相贯焊接节点,局部与V型支撑柱连接的部位采用铸钢节点。整个屋顶钢结构通过铸钢节点、V型支撑柱(V型支撑柱上端、下端分别与主桁架上的铸钢节点、球型铸钢节点铰接)、球型铸钢节点、抗震球型钢支座及支座底板固定在劲性钢筋混凝土柱头上,并将荷载传递至下部混凝土结构。主桁架共7榀,高3.136~5m,上、下弦基本水平,两端高度逐渐变小,次桁架共81榀,呈鱼腹状。桁架上、下弦设有圆管支撑和槽钢屋面檩条,圆管支撑通过连接板或法兰盘连接于主桁架上下弦上,屋面檩条通过檩托和高强螺栓连接固定于次桁架上。V型支撑柱共40根,上端、下端分别与主桁架下弦上的铸钢节点及支座上的球型铸钢节点铰接。迪拜跑马场屋顶钢结构结构形式为相贯焊接节点管桁架结构,主要由主桁架、次桁架、屋面支撑及檩条组成。主桁架及次桁架均为平面桁架,桁架节点主要为圆管相贯焊接节点,局部与V型支撑柱连接的部位采用铸钢节点。整个屋顶钢结构通过铸钢节点、V型支撑柱(V型支撑柱上端、下端分别与主桁架上的铸钢节点、球型铸钢节点铰接)、球型铸钢节点、抗震球型钢支座及支座底板固定在劲性钢筋混凝土柱头上,并将荷载传递至下部混凝土结构。主桁架共7榀,高3.136~5m,上、下弦基本水平,两端高度逐渐变小,次桁架共81榀,呈鱼腹状。桁架上、下弦设有圆管支撑和槽钢屋面檩条,圆管支撑通过连接板或法兰盘连接于主桁架上下弦上,屋面檩条通过檩托和高强螺栓连接固定于次桁架上。V型支撑柱共40根,上端、下端分别与主桁架下弦上的铸钢节点及支座上的球型铸钢节点铰接。

  6. 1.2 施工总体思路 根据屋顶结构形式、现场场地条件及工期安排,迪拜跑马场屋顶钢结构采用地面拼装、高空吊装的施工方法,分区进行,即桁架地面分区整体立拼成若干桁架分段吊装单元,然后选用一台Manitowoc model 18000型750t履带吊逐段、逐块进行桁架吊装单元的吊装。同时为加快屋顶钢结构的吊装进度,配置一台CC2200型350t履带吊和一台7150型150t履带吊进行桁架吊装单元之间补裆构件及屋面支撑、檩条的安装。桁架分段吊装单元吊装时,下设支撑塔架,并由屋盖外侧向屋盖内侧逐步进行,待相邻两个桁架吊装单元安装完毕后,安装桁架吊装单元之间的补裆斜腹杆与次桁架及屋面支撑与檩条。为确保桁架吊装时的高空稳定性,原则上屋顶外侧和内侧的主桁架每两榀为一组,连同中间的次桁架组成立体桁架吊装单元,吊装单元的长度为25m左右。屋顶中间的三榀主桁架则采用平面桁架吊装单元,吊装单元长度为35m左右。为减少高空次桁架散件安装的工作量和安装难度,平面主桁架两侧的次桁架在地面与主桁架拼装成整体,随主桁架一起进行吊装。

  7. 1.3 施工技术措施

  8. 2.鄂尔多斯那达慕运动场 2.1 工程概况 “洁白的哈达”、“奔腾的骏马” 鄂尔多斯那达慕运动场项目,位于鄂尔多斯市伊金霍洛旗、阿勒腾席热镇规划区内,总占地面积133.34万m2,为国际那达慕运动比赛场地,包含青少年活动中心和赛马场两部分。赛马场看台采用钢结构框架支撑体系、预制清水混凝土看台板;看台区上方为大跨度钢管桁架及金属屋面罩棚系统。

  9. 该工程建成后可容纳3万人进行体育比赛或集体活动,在满足传统那达慕赛马、射箭、摔跤等体育赛事的同时,还具有现代那达慕的田径和表演场地。整座场馆造型优美大方,犹如奔腾的骏马,彰显出浓郁的地方文化特色并兼具现代之美。 洁白、飘逸的罩棚自由起伏,如同草原上自由飘逸的哈达,表示对参加“那达慕”大会八方宾客的诚挚欢迎。简捷而富有创新精神的主会场将成为鄂尔多斯乃至整个内蒙古新的标志。

  10. 2.2 施工总体思路 根据本工程的结构特点,同时结合现场实际情况,经过方案比较,确定“分区施工、流水作业,先看台后罩棚”的施工原则,“先柱后梁、先主后次,地面拼装、分段吊装,同步卸载、稳步成型”的安装总体思路,有序组织,合理穿插,确保工程快速、顺利进行,为下道工序——看台板吊装、屋面与幕墙施工创造有利的条件。

  11. 第二部分:世博、大运会工程

  12. 1.2010年上海世博会主题馆

  13. 1.1 工程概况 世博主题馆钢结构工程主要布置在东展厅、西展厅和休息服务区,分为四大部分:地下劲性钢管柱(外包、内灌混凝土),地上钢柱及其柱间框架结构、各层附属平台,四号展厅的二层平台钢结构和空间管桁架钢屋盖,钢结构总量约18000吨。 东展厅:长180m,宽108m(14~26轴),地下为劲性钢柱,地上为钢框架结构,屋盖为管桁架结构。一层是一号展厅,二层是四号展厅; 西展厅:长180m,宽126m(1~9轴),屋盖为大跨度张弦管桁架结构; 休息服务区:长180m,宽45m(9~14轴),地下为劲性钢柱,地上为多层主次梁钢框架结构,屋盖为管桁架结构。 主题馆的钢屋盖由四个连续大跨度管桁架组成,从1~9~15~20~26轴,跨度分别为:126m+54m+45m+45m,主桁架为边长3m的正置正三角形管桁架。

  14. 西区 休息服务区 1 东区 9 W 15 20 26 A

  15. 1.2 施工总体思路 钢结构的施工区域分为两大作业区:东区(9线~26线)、西区(1线~9线); 施工程序:东区先行,西区跟进,中间合拢; 西区施工方法:地面拼装,整榀吊装,高空张拉; 东区施工方法累积滑移,整体就位; 西区(1~9轴)由北向南吊装;东区(9~26)由南向北进行滑移;

  16. 1.3 施工工艺 东展厅和中间服务区劲型柱施工……吊机下坑,从南向北,综合安装。选择2台25吨汽车吊和1台50吨履带吊下底板的施工方案。 东区钢屋盖施工方案……工厂拼装、分段运输、累积滑移、分区卸载 屋面桁架采用工厂分段制作,分段长度约18m,可以大段整体运输,出厂前工厂预拼。到现场后A~C轴高空二次拼装然后累计滑移到位,最后分区分块卸载。(选择10~26线屋面,带北面悬挑累计滑移,滑移轨道从A~x,每条轨道长194m,共四条轨道) 西区张弦桁架拉索施工……双置胎架,高空穿索;模拟计算,单榀张拉 西展厅1~9轴126m跨张弦桁架分三大段吊装:45m+36m+45m,每榀跨中设置两个临时胎架,桁架在临时胎架上高空拼装成型。为了便于下弦双拉索的提升、穿索和挂索,每个临时胎架为双置胎架,上部用钢梁连接稳固,这样,拉索可以在双置胎架之间提升到位。

  17. 地下劲性柱吊装 地上主体框架吊装 劲性柱吊装完成 主体框架吊装完成

  18. 东区桁架累积滑移

  19. 西区张弦桁架拉索张拉