杭州江干区体育场悬挑看台钢结构施工关键技术

杭州江干区体育场悬挑看台钢结构施工关键技术
摘要，本文以杭州江干区体育场雨棚钢结构工程为例，简要介绍该工程主体结构在深化，制作安装方面的一些方法，以及一些新的做法，可供同类体育场结构工程参考。

关键词，半球形支座，悬挑结构安装，网架承重临时支撑
中图分类号：tu391 文献标识码： a 文章编号：
江干体育场位于钱江新城核心区块，北靠之江路，南临江干区全民健身中心，西接富春路和新塘河，总建筑面积15457万平方米，地上3层，精装修，框架结构，外墙采用玻璃幕墙装饰。

体育场顶棚由两组14个波浪膜结构组成，覆盖面积7200平方米，内设14000人看台。

总投资达到1.2亿元，规模在杭州市区仅次于浙江省体育中心主体育场、杭州市体育中心主体育场，列第三位。

田径场获得中国田径协会i类场地认证,可满足举办全国性单项赛事需要。

该体育场主体结构采用“驼型”型钢结构作为基础结构，上部张拉膜体系主结构采用管桁架结构。

基础结构与张拉膜体系主结构，通过半球形支座连接。

整
体结构截面示意如下:
一、桁架的拼装
由于构件长度偏长，不便于运输，公司加工制作时按照整榀桁架进行拼装、焊接，然后分段运输至工地，因此，施工现场需对主桁架进行拼装。

主桁架的主要构件及拼接见下图：
主桁架的主要构件及现场拼接示意图
三角型主桁架呈直线状，在整平过的场地上搭设简易操作平台即可拼装，具体步骤如下：
1、用工字钢作为调整平台，每隔5米左右设置一个工字钢，用水准仪找平标高，误差在3毫米以内。

然后在工字钢上弹条直线，用100×100×6的钢板作靠山。

2、以主桁架hj1为例进行拼装，将主桁架的两段吊装至操作平台，初步对准靠在靠山边松钓钩，对接口间隙大于5毫米时，采用葫芦进行调节。

3、调节。

先拉桁架的直线度，不符合要求，采用翘棍或千斤顶进行调节，直线度不得大于5毫米，然后水准仪进行标高的测量，超过规范要求时，采用千斤顶进行调节。

4、直线度、标高符合要求后，安装连接处的腹杆，点焊固定后重新进行测量直线度和标高，符合要求后进行电焊。

5、电焊工按照焊接工艺要求进行焊接，完成24小时后对一、二级焊缝进行超声波检测，合格后开始吊装。

6、在桁架悬挑处端部，设置一个小型弯勾，用于施工过程中和完工后的水平标高、垂直度、挠度的测量。

二、工作平台搭设
1、脚手架工作平台的搭设
由于主桁架的两个支座埋件与主桁架是通过钢管柱连接的，后支座柱顶标高到主桁架下弦的高差为h1（hj1为1.998m，hj2为
1.360m，hj3为1.520m，hj4为1.615m），前支座柱顶标高到主桁架连接点处的高差为h2（hj1为8.001m，hj2为6.779m，hj3为6.689m，hj4为6.078m）），所以按照施工方案的要求，所以要在这两个支座处搭设临时用脚手架工作平台，支座处的脚手架工作平台搭设成长条状；b区支座处次桁架采用散装，所以在次桁架垂直投影面下搭设脚手架，与两个支座处的脚手架工作平台连通，形成“[”字形的工作平台。

脚手架工作平台搭设示意图
2、主桁架下弦脚手片的铺设
由于采用的是单榀主桁架整体吊装法，在主桁架吊装以前，安装人员须在桁架下弦杆上铺设钢管、脚手片及扶手栏杆，作为安装人员行走及安装圆弧杆、次桁架用。

钢管、脚手片及扶手栏杆在吊装前必须邦扎牢固，避免吊装时滑落。

有马道的桁架，在主桁架吊装前，将马道先安装完毕，用马道来代替脚手架工作。

3、临时承重胎架的搭设
临时承重胎架采用螺栓球网架式钢柱，钢柱内侧用支座处脚手架工作平台连通，两侧设置刚性支撑，使整个胎架体系形成t字形，增强钢柱的抗侧力稳定性及刚度；脚手架立杆间距及水平杆步距根据钢柱网格设置。

在与支座处连通的脚手架处满铺脚手片，并设置上人爬梯，作为临时通道。

钢柱顶部设置操作钢平台。

钢平台为桁架安装作业层，水平杆采用φ48×3.5钢管，间距≤250mm；水平杆上方满铺安全网，安全网上方满铺竹片脚手板。

在钢柱正下方3mx3m
的范围内，对看台进行加固，胎架平面布置及其构造详图如下：
胎架平面布置图
（注：现场未浇筑部分看台可设置预埋件代替化学锚栓，化学锚栓应设置在环梁或柱顶，避免设置在看台板上）
网架式钢柱位置及详图示意图
埋置参数见下表：
三、管桁架的安装（以b区为例）
主桁架吊装工艺：
⑴、在桁架吊装前，在混凝土看台上，用用经纬仪、水准仪等仪器测出桁架的定位轴线，并用墨线弹出定位轴线，作为安装调整用。

⑵、将后支座钢管柱1与支座半球连接，调整好直线度和水平标高后，与支座半球焊接，作为主桁架的固定支撑点。

同时在已放样出的支座处次桁架水平投影面下搭设好脚手架工作平台以及承重
支撑网架式钢柱。

将后支座钢管柱2和前支座钢管柱与支座半球连接，调整好直线度和水平标高后，与支座点焊连接。

并用搭设好的脚手架做临时支撑。

⑶、起重吊装前作好充分的准备，包括人员、机械、构件、吊装作业程序，吊点设置在主桁架的上弦杆的对应节点位置处，两点设置）。

确认可行后进行试吊装，缓慢将整榀桁架提升，至整个桁架离地面30mm左右后停止提升，等待10分钟后，无异常情况发生，
则对各环节再次作正式吊装前的确认检查。

均符合起吊安装要求后正式提升吊装，提升过程要匀速。

将主桁架（hj1）吊装就位，将预先设置好的后支座钢管柱1以及承重胎架与主桁架的连接点处对好位，保持静止状态；承重胎架顶部设置千斤顶，用来调整主桁架端部的标高。

用经纬仪、水准仪等仪器测量控制好主桁架的轴线位置、标高，各参数指标均符合质量要求后，随即将支座钢管柱1与主桁架下弦的连接点点焊固定住，随后安排焊工同步对两个连接点处的焊缝进行焊接，焊接必须确保质量。

⑷、起吊前应在桁架上系上牢固的溜绳，防止桁架在吊装过程中摆动、旋转。

⑸、将后支座钢管柱2以及前支座钢管柱与主桁架和支座球焊接。

焊接时，安排焊工同步对四个连接点处的焊缝进行焊接，以减少焊缝收缩对桁架的影响。

焊接完成后，将桁架下弦用垫片垫实，取出千斤顶用于其他桁架的吊装。

⑹、主桁架吊装完成后，在没有形成单元桁架体系时，设置三道缆风绳，以增强桁架的侧向稳定性。

主桁架缆风绳位置示意图
预埋吊环示意图
四、次桁架及其他构件的安装
1、安装概述
单元桁架、次桁架、圆弧杆、支撑杆示意图如下：
b区支座处次桁架采用脚手架操作平台上安装，d区支座处次桁架以及b、d两区悬挑处次桁架采用整体吊装；桁架的焊接是本工程安装工作中十分重要的一环；次桁架的上、下弦杆与主桁架的相贯节点为散装中的难点和重点，控制主桁架的安装精度和次桁架的加工精度尤为重要；弦杆的对接，上、下弦杆的现场各自对接接长，接头处均设剖口，内设衬套
2、支座处次桁架安装概述
⑴、b区支座处次桁架离支座高度较低，采用脚手架操作平台进行散装。

⑵、将构件用吊车均提升至看台踏步上，构件堆放时应分散堆放，避免看台集中受力。

⑶、先将次桁架三根弦杆进行安装，待位置、轴线、标高符合要求后，进行电焊固定，根据图纸的要求，对腹杆位置进行放样，经检验人员检验合格后，开始安装腹杆。

⑷、在腹杆组装完成后，检验人员检验合格后进行点焊固定，并安排两个焊工对次桁架的弦杆和腹杆进行焊接，焊接由两边向中间对称焊接。

焊接两格区间后，开始同时安装圆弧杆。

3、圆弧杆的安装方法
在主桁架的下弦设置脚手架以及脚手片，并设置通长的安全绳，然后在需要安装圆弧杆节点处搭设临时操作平台，示意图如下：②、圆弧杆提升至安装点后，安装人员在脚手架上对准位置后点焊进行固定。

③、电焊工在操作平台上按照焊接工艺要求进行焊接。

4、悬挑处次桁架和d区支座处桁架安装概述
⑴、悬挑处次桁架采用汽车吊在体育场内整体吊装。

⑵、d区支座处次桁架采用汽车吊在体育场外围整体吊装。

⑶、先用设置在主桁架下弦的脚手架作为工作平台，进行桁架上下弦的定位。

⑷、考虑主桁架定位后再安装次桁架，就位空间不够且安装就位困难，所以将悬挑处次桁架上下弦在加工时各预留500mm长度，现场吊装就位后，进行焊接。

具体见下图：
结语
在如今，钢结构建筑发展越来越快，尤其大型场馆，公共建筑的建设采用空间钢结构的工程愈来愈多，对钢结构企业的要求也越来越高，如何在保证施工，进度，质量，安全等问题的前提下，降低施工成本，成为各个企业施工的重点，本工程无论是在深化设计阶段，还是生产施工阶段，均做出较为合理的方案，合理的分配资源，通过提高施工关键点的成本，降低了整个工程的成本，提高了整体效益，整个工程施工不但完美的实现了设计理念，经过完工复测各项技术指标，均达到甚至部分超越了设计和施工规范，最后该工程获得浙江省钱江杯，并荣获全国金刚奖，该工程的成功，给我公司积累了宝贵的深化，施工经验。

对以后的发展提供了便利。