恒维新闻

钢结构径向环形大悬挑施工研究下面我们就来说一下最典型的工程马鞍山市体育中心体育场。这个工程充分能说明这方面的问题，大家也能够很好的理解。下面我们一起学习一下！

首先看一下整个工程的概况

马鞍山市体育中心体育场位于花山区，北临湖南东路，西至霍里山大道，南接安工大新校区，东临规划中的秀山路，整个体育场呈不规则椭圆形，中间设有一个国际标准足球场和跑道，四周环形看台为由内向外、由低到高的叠级造型，最外圈20个楼梯结构和32根劲性柱作为上部钢结构的支撑点。项目占地750亩。其中体育场工程占地面积5.84万平米，东西长约250m，南北长约300m，总建筑面积62044.59m2,建筑高度为47.5m，有3.67万个座位席，属于甲级大型体育建筑。


其次我们看一下这个工程的主要特点

相贯面屋盖桁架结构分为：倒三角形管桁架结构和双层网壳结构；整个钢结构罩棚由4根树形柱、2根二叉柱、2根三叉柱和30根四叉柱进行支撑，空间钢结构桁架中工包括11种不同类型的铸钢件节点110个。 共有32榀倒三角形桁架和平面桁架柱，桁架与桁架之间由内、外环向次桁架进行连接.
本工程上部钢结构罩棚为径向倒三角桁架与双层曲面网壳混合空间网格钢结构屋盖体系，工程主要材料为钢管，材质为Q345B,同时采用了大量锥管、弯管以及树形铸钢件。钢结构罩棚由悬挑主桁架和内外环桁架、腰桁架及支撑体系组成;主伸臂桁架支承于下部混凝土劲性柱上，墙面主桁架底部与混凝土结构的侧面相连。


接下来我们依次序从几个方面解析一下这个工程，
1 钢构件吊装设备的选型及吊装

（1）根据吊装单元的划分，计算出各吊装单元的重量，吊装作业距离，进行吊装设备的选取，根据主桁架、墙桁架吊装选取450t履带吊，次桁架、环桁架及散件采用180t、130t履带吊。

（2）根据吊装顺序及屋面整体稳定性，合理安排吊装设备数量。

2  树形柱安装及焊接技术


（1）根据现场实际情况及吊车吊装重量，对树杈及其树冠三维异型铸钢件在地面拼装完成后一起吊装，确保安装精度及变形控制。
 (2）采用工厂进行树形柱分段焊接，分别现场采用450t履带吊进行吊装对接焊接，为确保对接焊位置满焊到位，采用树形柱对接处的四块封板后封的办法，待焊工由封板位置间隙进入四管中心处施焊，最后再封闭四块封板。
（3）收集、整理类似树形柱类、三维异型铸钢节点施工资料，进行模拟预拼装和试焊接及吊装试验，控制树形柱加工焊接精度和焊接变形，选择合理的组装和焊接顺序，通过局部加热消除焊接应力。



3 径向大悬挑钢结构的分段、组合及吊装技术

（1）墙面桁架受吊装重心摆动影响，无法直接采用钢丝绳进行起吊，为减少吊装摆动幅度及吊装过程安全，经现场优化采用焊制“钢扁担”进行转换吊装。

（2）屋面结构形式为径向倒三角桁架+双层网壳混合结构体系，屋盖外型为空间三维曲面。主桁架成“7”字状，构件最大跨度达37米，立面高度21米。根据仿真模型选择最优切割段，将主桁架构件合理分为2段，更利于吊装及拼接，主桁架吊装单元全部在地面胎架焊接完成，减少空中对接安装难度，并有效保障焊接质量。

4  径向环形大悬挑钢结构合拢技术

合拢设计计算：通过温度应力的有限元模拟，对合拢温度、合拢线数量、合拢线位置三个问题进行详细分析，比较不同方案下结构的温度效应分布特征，为最终合拢施工方案的确定提供理论依据。钢结构屋盖是大跨度空间桁架，其平面投影近似为一个椭圆环，整个圆环周长太大，结合现场实际安装顺序设置两道合拢缝。合拢缝处的杆件先用施工措施临时固定，待主结构其它部位全部安装、焊接完成后，钢结构厂家施焊该处杆件完成合拢。
根据工程的施工进度，钢屋盖焊接合拢集中在10月中下旬，这个季节当地白天气温大约20～25度，夜晚气温在15～20度，主要的合拢工作应在早晨和下午进行，防止太阳辐射引起构件尺寸的变化。从而减少由于温度效应引起的收缩变形。