1、施工技术建 筑 技 术 开 发 61Construction TechnologyBuilding Technology Development第50卷第2期2023年2月钢网架支撑胎架提前递进式卸载施工技术胥 路1，周 龙1，刘火明2，张 辑2，肖 遥2，刘盟盟2（1.成都城投置地（集团）有限公司，成都 610037；2.中国建筑第八工程局有限公司西南公司，成都 610016）摘要 当前各地区各类型的新建大型场馆逐渐增多，为保证体育场建筑规模及外观效果、钢网架屋盖渐渐成为主流结构形式。为提高施工效率大型场馆钢网架结构在施工过程中多采用分块吊装的形式，需要在吊装过程中搭设支撑胎架，直到网架结构
2、整体安装卸载完成后方可拆除支撑胎架。而在建筑平面布置中通常支撑胎架的位置还有裙房结构。工期紧张的情况下裙房区域由于不在关键线路上常常作为施工后甩区，直接造成了屋盖钢网架支撑胎架与相应裙房区域主体结构产生作业面冲突。为此采用模型计算分析网架结构安装过程中构件的应力应变情况，同时采用增加辅助稳定措施的方式，总结形成提前递进式卸载拆除钢屋盖支撑胎架的施工工艺。关键词 分块吊装；应变分析；递进式卸载 中图分类号TU 758.11 文献标志码B 文章编号1001-523X(2023)02-0061-04CONSTRUCTION TECHNOLOGY OF SINKING-TYPE DRIVING COL
3、UMN FOUNDATIONXu Lu，Zhou Long，Liu Huo-ming，Zhang Ji，Xiao Yao，Liu Meng-meng AbstractIn order to ensure the construction scale and appearance effect,the steel mesh roof has gradually become the mainstream structure form.In order to improve the construction efficiency,the steel grid structure of large
4、stadiums and gymnasiums adopts the form of block hoisting in the construction process,it is necessary to set up the supporting tire frame in the hoisting process,until the whole installation and unloading of the grid structure is completed before removing the supporting tire frame.And in the buildin
5、g layout often support the position of the tire frame and skirt structure.Under the condition of tight construction period,the skirt area is often used as the dumping area after construction because it is not on the key line,which directly causes the conflict between the roof steel grid support tire
6、 frame and the main structure of the corresponding skirt area.Therefore,the model is used to calculate and analyze the stress and strain of the members during the installation of the grid structure,and the construction technology of the steel roof support frame is summarized by adding auxiliary stab
7、ility measures.Keywordsblock hoisting;strain analysis;progressive unloading1 工程概况凤凰山体育中心项目是2021年大运会比赛场馆，位于成都市金牛区杜家碾片区，总建筑面积约45 万m2。专业足球场结构形式为框架核心筒结构，采用了预应力混凝土、劲性混凝土结构，混凝土结构建筑高度为41.2 m；钢屋盖建筑高度为64 m。其中屋盖网架通过成品铸钢固定铰支座支承在看台柱柱顶，外立面钢架则通过板铰支座支承于7.000 m平台的框架柱或框架梁上。足球场网架的最大悬挑长度64 m，最小悬挑长度55 m。索穹顶全部采用密闭索，撑杆和内
8、环桁架采用圆形钢管，节点采用铸钢节点和相贯节点，屋盖钢网架构件均采用圆形钢管，节点采用焊接球节点。结构构件主要为圆管，主结构材质为Q345B及Q420B，最大板厚140 mm，如图1图3所示。图1 足球场整体结构轴测示意 图2 足球场整体结构平面示意63.000m202m63.000m7.100m56.600m242m图3 足球场立面示意收稿日期：20230111作者简介：胥路（1992），男，四川射洪人，主要研究方向为施工技术。施工技术建 筑 技 术 开 发62 Construction TechnologyBuilding Technology Development第50卷第2期2023
9、年2月2 技术原理2.1 施工过程附加应力分析施工过程是结构逐步成形的过程，与原设计结构一次成形有较大的差别。这种差别会在构件内部产生附加应力，使得部分构件应力比原设计状态下要大，部分构件应力比原设计状态小；对于应力增大的构件会降低结构构件的安全余量，因而需对施工过程在结构杆件内产生的附加应力大小进行分析。通过建模分析提取最终结构各杆件的应力值N1，及自重作用下结构一次成形杆件的应力值N2，则施工过程产生的附加应力大小为N1N2，图4为结构施工过程网架杆件附加应力的统计图（横坐标为杆件编号，纵坐标为附加应力值）。由图4可见，网架施工过程中结构杆件附加应力最大值约为25 MPa，同时绝大部分杆件
10、附加应力均小于10 MPa。根据上述分析可知：屋盖网架采用分块吊装施工方法符合相关规范要求。1457122041255312916132701361513966143001463614977153201568416032163721672517061173971773418068302025151050图4 网架杆件附加应力统计图2.2 提前顺次拆除支撑支撑胎架工艺的应力应变 分析根据有限元变形分析可知杆件安装对接过程中，对接位置处x、y、z向相对位移变形最大不超过6 mm，变形值较小，满足安装精度要求。施工完成后整体变形趋势与结构一次成型状态基本相似，两者水平偏差与竖向偏差均小于6 mm，满
11、足规范要求。2.3 支撑胎架的拆除方法单个分区网架（8块）安装完后，预留端口处两个分块支撑架不拆，拆除第三块网架支撑架，后续支撑架随网架安装一块拆除一块，合龙后两侧全部拆除。同时在钢柱顶设置一道 18的缆风绳和一道180 mm10 mm方管与圆管柱埋件刚性连接，支撑架位置设置两道A14的缆风绳以提高结构的稳定性。3 施工方案3.1 施工工艺流程支撑架基础及架体安装外框架柱安装缆风绳及钢拉杆安装钢屋盖分榀吊装钢屋盖分段卸载变形监测支撑架分段拆除变形监测端口合龙后拆除合龙段两侧支撑架变形监测至收敛。3.2 操作要点3.2.1 支撑架基础及架体安装为解决网架摇摆柱安装过程稳定性不足的问题研发一种摇摆
12、柱临时支撑装置，详情如下。（1）支撑架基础技术参数。外环支撑架及提升架基础采用C40早强混凝土，基础底部采用150型挖机找平后浇筑100 mm厚C15素混凝土垫层，垫层四周比基础宽100 mm。基础尺寸为3 500 mm 3 500 mm400 mm（abh），基础配筋为双层双向C12180，如图5所示。基础埋件尺寸为450 mm 450 mm20 mm，材质为Q345B，埋件钢托座采用4A20圆钢塞焊，长度350 mm，布置情况如图6所示。图5 支撑架基础剖面示意埋件混凝土幕墙图6 基础埋件布置示意（2）支撑架架体技术参数。采用格构式支撑架，包括底座、支撑架体（含爬梯）、架顶操作平台。并根据
13、支撑架的高度和荷载，综合考虑它的承载力和稳定性要求，选取架体尺寸为2.5 m2.5 m。1）架顶操作平台。架顶操作平台主要由支承平台和护栏两部分组成，护栏立杆采用L505角钢，每个面4根，护栏高度1 200 mm，护栏围杆用A16的圆钢，上下共两道。而支承平台采用HM550300 1118 H型钢，由外边框和十字梁构成，材质为Q235B，平台上满铺厚度45 mm脚手板，如图7所示。25002500支承平台护栏120027502750（a）（b）图7 架顶操作平台示意（a）架顶操作平台；（b）平台平面2）支撑架体。支撑架体由立杆和腹杆构成，杆件采用Q235B钢方管。支撑架由A、B、C 3个组件构
14、成，可在施工中根据需要进行组合扩展，如图8所施工技术建 筑 技 术 开 发 63Construction TechnologyBuilding Technology Development第50卷第2期2023年2月示。支撑架立柱采用法兰系统对接，组件B与组件A、C之间采用螺栓连接，组件A和组件C中立杆与腹杆采用相贯焊，杆件材料参数详见表1。支撑架标准节 组件A 组件B 组件C图8 支撑架架体示意表1 支撑架材料参数一览表支撑高度/m 最大支撑力/t部位规格/mm材质防腐要求40100弦杆口20010Q235B60m红丹漆腹杆口1006Q235B法兰板20厚Q235B连接板12厚Q235B根据
15、足球场网架吊装分段要求，以及施工模拟计算结果，网架临时支撑胎架设置如图9所示。图9 支撑架安装位置示意3.2.2 外钢框架的安装选用型号为SCC1350A型履带式起重机进行整体吊装分析（图10），采用55 m主臂工况。钢柱最大自重约17 t，履带式起重机采用20 m吊装半径工况时，考虑吊钩重量G钩=1.2 t，吊绳重量G绳=1 t，吊机额定起重量Q=23.9 tG+G绳+G钩=19.2 t，满足吊装需求。3.2.3 缆风绳及钢拉杆安装考虑支撑架高度及斜钢柱抗倾覆，在钢柱顶设置一道18的缆风绳，在钢柱31 m位置设置1道180 mm10 mm方管与圆管柱埋件刚性连接，支撑架位置设置两道A14的缆
16、风绳。3.2.4 钢屋盖分榀吊装网架部分安装内容主要包含59块网架分块单元，100m吊绳重1t35t吊钩重1.2t35.17m17.052t7.100m0.000m135t履带式起重机作业半径：20m-6.00m臂长55m图10 外框柱吊装分析示意拟采用两台500 t履带式起重机在场外进行网架分块吊装。每一榀网架在以保证结构吊装稳定和对位准确，选择四点吊装。在吊装过程中，3根麻绳分别由专人负责，用于调节整个网架分块的平面旋转角度，保证网架的空中稳定及安装对位准确，如图11所示。200m吊绳重2t塔臂42m100t吊钩重3.5t50.500网架分段重60.9t0.000500t履带式起重机作业半径24m-6.000主臂长48m7.100图11 单榀网架吊装示意3.2.5 钢屋盖分段卸载支撑架为避免支撑架卸载过程中，网架重量重分配，导致个别支撑点反力增大，采取分批次多级卸载。卸载过程遵循同步、等比例、对称的原则。（1）具备卸载条件后，将千斤顶吊至临时支撑平台安装至预留空间内，在顶面设置工艺垫片，启动千斤顶顶紧支托底板。（2）启动各千斤顶，将支撑点顶高3 mm，割除第一次卸载高度10 mm后
