钢结构屋面网壳结构安装.docx

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钢结构屋面网壳结构安装

十二屋盖网壳结构安装

（一）概述及吊装单元的划分

Ⅰ标段屋盖为复杂空间曲面单层网壳，平面长约290m，宽约240m，由箱型截面构件（轮廓尺寸700mm×450mm，并有少量450mm×300mm、600mm×450mm）形成的四边形网格构成，且构件具有不同程度的空间弯扭特征。

屋盖网壳吊装单元的划分是本工程构件分段的重点，需要综合考虑吊机起重性能、安装顺序、支撑胎架设置位置及吊装单元的工厂制作拆分的合理性等各项因素。

综合考虑以上因素，整个屋盖的安装分为片状单元和散件。

具体单元划分方法详见《第九章第一节钢结构分段与吊耳设置》。

（二）屋盖网壳结构安装顺序与流程

1安装顺序

根据整体施工区段划分，屋盖也分为Ⅰ、Ⅱ两个施工区，Ⅰ区分为两个施工段、Ⅱ区分为四个施工段，平面及立面施工顺序如下图所示：

平面施工顺序

2安装流程示意

以Ⅱ-2施工段的施工为例，对屋盖施工流程详细描述：

1、第一个单元片安装

2、第二个单元片安装

3、第三个单元片安装

4、第四个单元片安装

5、第五、六个单元片安装

6、第七个单元片安装

7、第八个单元片安装

8、第九个单元片安装

9、第十个单元片安装

10、依次由下向上安装单元片和散件

11、依次由下向上安装单元片和散件

12、安装最后一片构件和散件，II-2区安装完成

（三）安装工况分析

1大树广场构件安装工况分析

根据大树广场屋盖构件吊装单元划分《第九章第一节钢结构分段与吊耳设置》选取大树广场吊装单元中最重单元与吊距最远单元进行吊装分析，分析图如下：

大树广场屋盖构件（I-1区、I-2区）吊装工况分析

2体育场屋面构件安装工况分析

根据体育场屋盖结构屋面吊装单元划分《第九章第一节钢结构分段与吊耳设置》选取体育场屋面吊装单元中最重单元与最高单元进行吊装分析，分析图如下：

体育场屋面最高单元吊装分析

3体育场立面构件安装工况分析

根据体育场屋盖立面吊装单元划分《第九章第一节钢结构分段与吊耳设置》选取体育场立面吊装单元中的最重单元进行吊装分析，分析图如下：

体育场立面最重单元吊装分析

（四）主要构件安装工艺

1进场验收

弯扭构件在工厂加工完成后，根据安装顺序，公路运输至现场，进场后，在地面专门设置的钢平台上进行检查验收，主要检查外形尺寸、标识、涂装质量、牛腿数量与角度方向和牛腿端及构件端口预定的测点三维坐标、吊装吊耳及临时连接件位置等项目。

弯扭构件牛腿及端口角度和坐标检测采用全站仪进行，事先利用已建立的体育场屋盖钢结构整体模型，对弯扭构件检测进行计算机仿真模拟，建立节点检测的三维模型，将设计的节点中心空间三维坐标转换为位于检测平台上的节点表面三维坐标。

对工厂标识在杆件外表面的定位测量点的三维坐标进行的复核，并做好分枝与主杆件的对位中心标识。

（1）胎架设置

根据吊装单元特征，屋盖下方设置临时支撑体系作为支承及操作平台，并在胎架顶部设置节点定位调整装置以满足吊装完成后的校正和临时固定。

具体形式见胎架设计章节。

2构件吊装绑扎与吊点设置

（1）片状单元构件绑扎与吊点设置

片状单元的吊装绑扎主要根据节点的形态和重心确定吊点，有三点绑扎、四点绑扎等多点绑扎吊装形式，采用大吨位倒链（10t、20t型倒链）调节起吊的平衡性和高空就位姿态。

1）典型片状单元绑扎及吊点设置示意图：

2）

单元吊装示意图

3）片状单元吊点设置有限元分析

选取三个代表性片状单元进行吊点设置的有限元分析，保证吊点设置的合理性。

片状单元一：

吊装计算简图

（1）变形分析

X-方向位移图（DX）

Y-方向位移图（DY）

Z-方向位移图（DZ）

X方向最大变形DX为4.45mm，Y方向最大变形DY为5.40mm，Z方向最大变形DZ为-8.97mm，分析可知满足要求。

（2）应力分析

单元应力分布图（MPa）

吊装网壳的最大应力为-24.84MPa，由分析结果可见吊装阶段构件应力较小。

（3）承载力验算

最大应力分布图

构件应力比图

吊装网壳最大应力比为0.129，由分析结果可见构件应力比不大，且均<1，因此满足要求。

片状单元二（最重单元）：

吊装计算简图

（1）变形分析

X-方向位移图（DX）

Y-方向位移图（DY）

Z-方向位移图（DZ）

X方向最大变形DX为4.55mm，Y方向最大变形DY为7.48mm，Z方向最大变形DZ为-21.17mm，满足要求。

（2）应力分析

单元应力分布图（MPa）

吊装网壳的最大应力为-42.67MPa，由分析结果可见吊装阶段构件应力较小。

（3）承载力验算

最大应力分布图

构件应力比图

吊装网壳最大应力比为0.207，由分析结果可见构件应力比不大，且均<1，因此满足要求。

吊装单元三（最长吊装单元）：

吊装计算简图

（1）变形分析

X-方向位移图（DX）

Y-方向位移图（DY）

Z-方向位移图（DZ）

X方向最大变形DX为5.13mm，Y方向最大变形DY为1.63mm，Z方向最大变形DZ为-16.64mm，满足要求。

2.应力分析

单元应力分布图（MPa）

吊装网壳的最大应力为-48.94MPa，由分析结果可见吊装阶段构件应力较小。

3.承载力验算

最大应力分布图

构件应力比图

（2）单根构件绑扎与吊点设置

（3）

3片状单元吊装就位

片状单元在起吊区附近的拼装平台上进行拼装，拼装设置专用拼装胎架详见《第九章第一节构件进场验收、转运、拼装及预埋件安装》，绑扎后经过姿态调整，将片状单元缓慢吊至就位位置上方，对准已测量放线完并调节到位的定位装置，徐徐落钩，使片状单元安全落于胎架上。

在就位过程中，应避免对胎架的振动冲击，确保定位精度。

4片状单元测量校正

片状单元就位后，借助在胎架上设置的调节装置和千斤顶，用全站仪测量三维坐标进行测量校正。

具体方法见测量技术章节。

5片状单元安装临时固定

校正后，顶紧四周的千斤顶，并用临时杆件对片状单元进行临时稳固，然后安装单元间散件。