大型体育馆钢结构开合活动屋面施工工法(图)_secret

大型体育场馆开合活动屋面施工工法

1前言

如今，大型、超大型空间建筑正在凭借其建筑规模巨型化、建筑造型多样化、专业技术集成化、建筑功能人性化而成为国内工程建筑的热点。鄂尔多斯东胜体育场便是其典型代表。它伴随着鄂尔多斯的经济快速发展、广大人民群众对精神文化的不断追求而诞生。体育场设有开合屋盖，可以满足全天候使用要求，系我国目前国内规模最大的开闭顶体育场。该活动屋盖的驱动系统，采用钢缆绳牵引的驱动方式，通过卷扬机、钢缆绳牵引活动屋盖。每片活动屋盖两边各有7个台车。活动屋盖通过台车、轨道等部件将活动屋盖的荷载传至固定屋盖。我公司在总结国内开闭顶体育场馆施工经验的基础上，结合该体育场馆在北方冬期冰雪季节环境下需要正常使用的特点，通过不断改进创新，形成本工法。

2工法特点

2.1具有综合性、系统性、跨学科的特点，钢结构设计、制造与施工；起重机械、液压设计、制造与安装；电器、自动控制设计、安装与调试；三部分必须联合设计、联合制定加工和施工方案，交叉施工，共同为调试服务才能取得成功。

2.2采用国内领先的双层复合保温排水系统、高强度调温恒温轨道系统、恒加热组件、高强度定向保温系统等融雪措施，实现了开合屋面体育场馆在北方冬期冰雪季节的正常开闭功能，克服了冰雪对轨道的卡轨问题，从而达到了开合体育场馆在任何情况下的正常使用功能。

2.3采取在单片活动屋面的两个台车上加装自驱下滑装置的同时，并在轨道拱上的两处插销上安装弹簧以辅助在全闭位置时活动屋面顺利下滑，弹簧最大变形量为100㎜，弹簧最大压力为50KN，实现了弹簧在最初位置时能够帮助屋面下滑。

2.4消除、降低了结构变形量，减少了卡轨力；增加了钢结构与开闭系统之间的性能匹配程度。

2.5开合屋盖开启面积大，重量重,开闭行程长,开闭灵活，开闭时间短。

2.6运行产生噪声小，运行费用较低，经济适用。

3适用范围

适用于大型钢结构体育场、会展中心等各种钢结构的活动屋盖施工，尤其适用大跨度、大空间、施工难度大、较复杂的公共建筑和冬季环境中需要正常开启的活动屋盖施工。

4工艺原理

由于活动屋面是沿着有曲线的桁架轨道移动，运行轨道有较大的角度倾斜，活动部分无法满足自锁要求，为防止屋面下滑，使用时需要额外的机械来保证外部支持及安全。开合屋面在开启活动的时候，伴随屋面运动会产生额外的特殊荷载，这些荷载的控制与预防也同样给施工带来一定的难度及制约。如何在施工过程中提高机械台车运动的适应性，是一个重点。为使活动屋面能确保顺利下滑，采取在单片活动屋面的两个台车上加装自驱下滑装置的同时，并在轨道拱上的两处插销上安装弹簧以辅助在全闭位置时活动屋面顺利下滑，弹簧最大变形量为100㎜，弹簧最大压力为50KN，弹簧在最初位置时帮助屋面下滑。采用国内领先的双层复合保温排水系统、

高强度调温恒温轨道系统、恒加热组件、高强度定向保温系统等融雪措施，实现了开合屋面体育场馆在北方冬期冰雪季节的正常开闭功能，克服了冰雪对轨道的卡轨问题，从而达到了开合体育场馆在任何情况下的正常使用功能。

5施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

活动屋盖的组成见下图：

图5.1.1：活动屋盖的组成

5.1.2 ：工艺流程

安装工序详见下图5.1.2：

图5.1.2工艺流程图

5.2操作要点

5.2.1卷扬机的吊装与安装

卷扬机吊装前，应对卷扬机进行有效的防护，防止碰伤，用400T吊车吊装。起吊时，在卷扬机的一端设置一只手拉葫芦，卷扬机的两端设置拖拉绳，用于调整卷扬机的安装角度。在离地0.5米处检查绑扎点是否牢靠，

和地面物体有无挂碍，确认无误后，开始吊装。吊装到位后，吊机方可摘钩。

对卷扬机的移位校正，可采用千斤顶和倒链调整卷扬机的底座定位点和滑移轨道的轴线，在确认无误的情况下，把卷扬机和临时滑移设备进行有效的连接，压板点焊牢，其它卷扬机安装方式相同。根据现场实际的安装条件，如果卷扬机无法一次性吊装到位，可采用卷扬拖动-滑移法将卷扬机移动到位，操作方式如下：

在卷扬机安装楼层的地面上固定一台10T卷扬机,沿着滑移轨道方向设置卷扬机的钢丝绳。

将钢丝绳系在卷扬机上,并检查是否牢固,确认无误后,漫漫的启动绞车,将台车沿着卷扬机的滑移轨道漫漫的提升，施工人员应随着卷扬机向前移动,防止卷扬机的移位和倾斜。

卷扬机移动到位后，迅速将卷扬机底座与预埋件位置对正，利用同步升降液压系统将卷扬机平稳落到位，确定无误后紧固卷扬机。拆掉滑移轨、卷扬机等部件。

图5.2.1卷扬机拖动--滑移法安装图

5.2.2保温系统安装

高强度定向保温系统，抗压强度155MP，导热系数小于0.036，耐低温

温度-120摄氏度，燃烧等级为难燃，防止加热温度传向轨道梁。保温系统安装完成后安装保护罩，详见图5.2.2。

图5.2.2轨道定向保温系统安装图

5.2.3轨道安装

轨道吊装必须在轨道梁固定好，并焊接到位，同时确保拱架与轨道梁承载能力达到设计要求的70%，满足设计尺寸精度、安装的位置精度后进行。轨道就位时应保证轨道梁接缝与轨道接缝不重合。轨道梁与拱架应保证紧密贴合，保证轨道圆滑的弧面。轨道的校正在所有台车结构校正和最后固定后进行。轨道梁校正内容有标高、平面位置和垂直度。标高主要取决于钢结构拱架标高,(在基础杯底准备工作中已由找平层基本解决)。轨道的平面位置和垂直度的校正应同时进行。垂直度用挂线锤测量，发现偏差可于轨道梁底加垫铁片进行校正。轨道平面位置的校正，即中心线与吊车轨距的校正。先在吊车轨道的两端的地面上，根据柱轴线放出吊车轨道轴线,用钢尺校正两轴线的距离，再用经纬仪或钢丝挂线锤的方法进行逐根校

正。校正后应立即点焊,重复上述测量过程后，确定满足要求后再进行全面焊接。

5.2.4融雪除冰系统安装

恒加热组，单件长度125m，一端接线，矿物绝缘，绝缘性好且无老化现象。

5.2.5台车安装

大型体育场馆根据工程的结构形式，可从中间开始，与钢结构共用400吨履带吊车，将台车吊入屋顶台车行走轨道上，再经过一台5吨的卷扬机将台车依次拉至指定位置，其它跨向两边采用相同方法依次推进，对台车轮位点和轴线再次进行复测，并在轨道上打出洋冲点，放好台车临时支架，临时支架和轨道要有牢固的连接，以确保台车安装的准确，达到安装要求。台车吊装前，应对台车进行有效的防护，防止碰伤，用150T 汽车吊吊装。起吊时，在台车的一端设置一只手拉葫芦，台车的两端设置拖拉绳，用于调整台车的安装角度。在离地0.5米处检查绑扎点是否牢靠，和地面物体有无挂碍，确认无误后，开始吊装。吊装到位后，吊机方可摘钩。对台车的移位校正，可采用千斤顶和倒链调整台车的轮位点和轨道的轴线，在确认无误的情况下，把台车和临时支架进行有效的连接，压板点焊牢，其他台车安装方式相同。根据现场实际的安装条件，高处的小车无法一次性吊装到位，我方似采用卷扬提升法将台车移动到位，操作方式如下:

在地面上固定一台5T卷扬机,沿着起升导向滑轮方向设置卷扬机的钢绳,在上面最高处台车的上端设置导向滑轮,并将钢丝绳穿下来,到第一台