高克永等：某综合体育馆双曲抛物面钢网架施工 ● ６１ 某综合体育馆双曲抛物面钢网架施工 高克永 ，张纪冈Ｉ』 ，王砚廷 （１．青岛理工大学土木Ｔ程学院。 山东青岛２６６０３３；２．青建集团股份公司。 山东青岛２６６Ｏｏ０） 【摘要】 中国海洋大学综合体育馆屋面结构为双曲抛物面结构，该体育馆为第十一届全运会女篮决赛的 比赛场馆，是青岛市的重点建设项目。根据本工程实际情况，研究运用条形支撑悬臂扩展拼装技术，减少了网架 支撑数量、降低了成本、加快了施工速度，提高了安装精度和整个钢网架屋面的施工质量，本工程的圆满成功为同 类工程的施工提供了有益的参考。 【关键词】钢网架；条形支撑；悬臂扩展拼装；起步单元 【中图分类号】ＴＵ３９３．３ 【文献标识码】 Ｂ 【文章编号】 １００１—６８６４（２０１１）０６—００６１—０３ ＴＨＥ ＣｏＮＳＴＲＵＣＴＩｏＮ ｏＦ ｏＮＥ ＣｏＭ口Ｅ，ＲＥＨＥＮＳＩＶＥ ＧＹＭＮＡＳⅡＪＭ ＨＹＰＥＲＢｏＬＩＣ ＰＡＲＡＢＯＬＯＩＤ ＳＴＥＥＬ ＦＲＡＭＥ ＧＡＯ Ｋｅ—ｙｏｎｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉ．ｇａｎｇ ，ＷＡＮＧ Ｙａｎ．ｔｉｎｇ （１．Ｃｏｆｉｅｇｅ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｑｉｎｇｄａｏ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｕｎｉｖ．，Ｓｈａｎｇｄｏｎｇ Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０３３，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｑｉｎｇｄａｏ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｓｔｏｃｋ Ｃｏ．，Ｓｈａｎｇｄｏｎｇ Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｇｙｍｎａｓｉｕｍ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｏｃｅａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ｉｓ ａ ｈｙｐｅｒｂｏｌｉｃ ｐａｒａｂｏｌｏｉｄ ｓｔｅｅｌ ｆｒａｍｅ．Ｔｈｅ ｓｔａｄｉｕｍ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｋｅｙ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｍｊｅｃｔｓ ｉｎ Ｑｉｎｇｄａｏ，ｈａｓ ｈｏｓｔｅｄ ｔｈｅ ｆｉｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｌｅｖｅｎｔｈ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｇａｍｅｓ Ｂａｓｋｅｔｂａｌｌ ｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎ ｖｅｎｕｅｓ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｐｒｏｊｅｃｔ，ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｅｘｔｅｎｄｅｄ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｓｔｒｉｐ—ｔｙｐｅ ｂｒａｃｅ ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ Ｂｕｍ— ｂｅｒ ｏｆ ｇｒｉｄ ｓｕｐｐｏｒｔ ａｎｄ ｃｏｓｔｓ，ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｐｅｅｄ，ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｇｒｉｄ ｒｏｏｆ．Ｔｈｅ ｓｕｃｃｅｓｓ ｏｆ ｈｉｔｓ ｐｍｊｅｃｔ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｉｍｉｌａｒ ｐｒｏｊｅｃｔ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔｅｅｌ ｆｒａｍｅ；ｂａｒ ｓｕｐｐｏｒｔ；ｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ；ｓｔａｒｔｉｎｇ ｕｎｉｔ １ 工程概况 架为双曲抛物面网壳造型，且柱顶标高复杂多变，施工 难度大。 ２．３质量要求高 本课题来源于青建集团股份公司承担的２００７年 青岛市建委项目“大跨度及空间钢结构关键技术研究 中国海洋大学综合体育馆工程由中国海洋大学 投资建设，哈尔滨工业设计研究院设计，青岛一建集团 有限公司施工，工程２００７年８月开工，２００９年４月竣 工。该体育馆为承办第十一届全运会女篮决赛的比赛 场馆，是青岛市迎装十一运会的重点建设项目之一。 该工程基础及主体为框架剪力墙结构，地下二层，地上 二层，建筑面积３５２４８ｍ ，屋面系统为整体造型抛物线 双曲面弧形螺栓球钢网架结构，网架面积６６００ｍ２，屋 面最高点距地面３５ｍ。 ２工程特点、难点分析 ２．１ 环境复杂 与应用”，２００７年山东省人事厅项目山东省博士后科 研项目择优资助项目“高层及大跨钢结构关键施工技 术研究”。 ３钢网架结构施工方案比选 钢网架常用的施工方法有满堂脚手架高空散装 法、高空滑移法、分块安装，高空对接法、整体提升法、 高空散装法。 该工程处于学校内部，环境复杂，施工场地狭窄， 钢网架安装施工不具备大型吊装设备的使用，导致钢 网架工程施工难度加大。 针对该工程的实际情况，并结合钢网架常用的施 工方法，在本着方案科学合理、技术先进可行、工艺简 洁适用、措施保障得力、经济实用的原则下，为确保工 程质量、进度、安全，对５种施工方法进行了分析、比选 ２．２造型复杂、跨度大 屋面钢网架具有跨度大，造型独特、结构复杂。网 和总结，根据这５种施工方法的特点和应用类型，综合 ６２ 低温建筑技术 ２０１１年第６期（总第１５６期） 考虑质量、安全、工期、成本和施工难易程度等因素，由 ５种施工方法的优缺点取长补短，最后本工程决定采 用一种全新的施工方法即条形支撑悬臂扩展拼装法。 钢网架施工特点是：①适用于各种大跨度复杂造 高处起搭设落地式扣件式满堂钢管脚手架作为钢网 架起步单元安装的支撑台架，搭设高度低于网架下弦 球２５ｃｍ。横向间距或排距１．２ｍ；纵距１．５ｍ；步距 １．８ｍ；立杆上端伸出台架长度０．１ｍ；台架搭设高度 型钢网架屋面结构体系的安装施工，可以不需要大型 施工机械，操作比较简便；②施工时只需搭设少量支撑 ２０ｍ；采用的钢管ｑ）４８ Ｘ ３．５ｍｍ。其余均采用悬臂扩 展拼装的技术，如图１所示。 脚手架，从而大大提高了劳动效率，降低了劳动强度； ③能提高工效、缩短施工工期、降低造价、节约资源。 ４ 钢网架悬臂扩展拼装关键施工技术 ４．１施工情况 ４．２网架悬臂拼装工艺过程 第一步：搭设起步单元条形支撑架。结合工程结 构形式、实际施工特点，在１～６轴至１～８轴之间（高 低跨结合处），自４．３ｍ标高处起搭设落地式扣件式条 网架结构施工时间２００８年６月至１１月，施工过 程中仅在中部采用了长为７２ｍ，宽为９ｍ的条形钢管 脚手架支撑，在１～６轴至１～８轴之间，自一０．３ｍ标 图１ Ｔ型脚手架平面 第二步：高空散拼网壳起步单元。利用已搭好的 操作平台，将散件或在地面组装好的小拼单元吊至高 空，由两端支座处向中间进行拼装，形成网壳起步单 元，检查无误后与支座焊装，形成足以承受自重和施工 荷载的稳定的结构体系。网架起步单元拼装如图３所 示。起步单元拼装完成、支座焊装固定后，即可对网壳 起步单元进行卸荷，拆除条形支撑架。 第三步：网架悬臂扩展拼装。在前一步组装完的 网壳起步单元的基础上，将散件或在地面组装好的小 拼单元吊至高空，由中间向两侧对称悬挑扩展拼装，顺 序为：向前伸一个网格延Ｂ～Ｈ轴先安装网架下弦，再 图３ 网架起步单元拼装顺序图 ４．３应用效果。 通过采用网架悬挑扩展拼装技术，减少了网架支 撑数量、降低了成本、加快了施工速度，使工期缩短了 １个月，并提高了安装精度和整个钢网架屋面的施工 形钢管脚手架作为钢网架结构安装的支撑胎架（具体 位置见图２），搭设高度以低于网架下弦球２０～３０ｃｍ 为宜（超过３０ｃｍ时加垫木调整）。 图２ 网架起步单兀拼装条形支撑架位置图 在地面拼装好单元节点，每单元节点以一个钢球四根 杆件为宜；利用卷扬机或塔吊把单元节点吊至空中就 位。安装工人坐在节点上，待高强螺栓对准螺栓球上 的螺孔后，拧紧，即完成一个单元节点的安装，以此安 装顺序延伸扩展下去，直到整个轴线安装完，并对两端 支座进行临时固定。为便于网壳全部安装完毕后的整 体调整，此时对支座不做焊接固定。 第四步：继续以第三步的方法向下一轴递进安装， 直至整个网架拼装完毕，最后进行两侧拱脚的就位安 装。网架悬臂扩展拼装及拼装完成后的网架剖面分别 如图４、图５所示。 图４网架悬臂扩展拼装顺序图 质量，该工程顺利通过了青岛市优质结构的验收。 ５结语 本工程是典型的复的双曲抛物面大跨度钢网架 结构，施工难度较大，经过我们的精心组织和施工，本 胡志强等：预应力混凝土预制梁的静载试验及分析 预应力混凝土预制梁的静载试验及分析 胡志强 ， 高庆飞 （１．中交二航局第四工程有限公司。安徽芜湖 ２４１００９；２．哈尔滨工业大学。哈尔滨１５００９０） 【摘要】 利用有限元软件分别建立成桥状态与预制状态的有限元模型，以控制截面弯矩相等为原则，确定 所加荷载大小。结合工程实例，详细阐述了静力荷载试验的过程，并分析了其试验结果。根据静载试验结果，可判 定该工程小箱梁的强度、刚度及抗裂性均满足设计和规范要求。 【关键词】 静载试验；有限元模型；应力；挠度 【中图分类号】ＴＵ３７８．２ 【文献标识码】 Ｂ 【文章编号】 １００１—６８６４（２０１１）０６—００６３—０３ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＯＮ ＳＴＡＴＩＣ ＬｏＡＤ ＴＥＳＴ ＡＮＤ ＡＮＡＬＹＳｉＳ ＯＦ ＰＲＥＳＴＲＥＳＳＥＤ ＣｏＮＣＲＥＴＥ ＢＥＡＭ ＨＵ Ｚｈｉ—ｑｉａｎｇ ，ＧＡＯ Ｑｉｎｇ—ｆｅｉ （１．Ｔｈｅ ４ｔｈ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆ Ｓｅｃｏｎｄ Ｈａｂｏｕｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ａｎｈｕｉ Ｗｕｈｕ ２４１００９，Ｃｈｉｎａ；２．ＨＩＴ，Ｈａｒｂｉｎ １５００９０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ ｂｒｉｄｇｅ ａｎｄ ｂｒｉｄｇｅ ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ｗｅｒｅ ｅｓｔａｂ— ｌｉｓｈｅｄ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏａｄｉｎｇ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｅｑｕａｌ ｂｅｎｄｉｎｇ ｍｏｍｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｋｅｙ ｓｅｃｔｉｏｎ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ｉｔ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｓｔａｔｉｃ ｌｏａｄ ｔｅｓｔ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ，ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ｉｔｓ ｒｅｓｕｌｔ ｔｏ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｉｇｉｄｉｔｙ，ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ａｎｔｉ—ｃｒａｃｋ ｑｕＭｉ￣ｏｆ ｓｍａｌｌ ｂｏｘ ｂｅａｍ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ａｌｌ ｃｏｍｆｏｒｔ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｄｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｔａｔｉｃ ｌｏａｄ ｔｅｓｔ；ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅｌ；ｓｔｅｓｓ；ｄｅｆｒｌｅｃｔｉｏｎ 目前，在高速公路的桥梁施工中，中小跨径梁桥的 上部构造梁多采用先预制后吊装的施工方法。预制梁 涉及到有限元模型的建立。现以实际施工的齐甘线 ３０ｍ跨小箱梁为例，对有限元模型的建立及静力荷载 根据设计图纸及规范要求完成后，其实际受力状况是 否满足要求，应选择有代表性的样品通过现场荷载试 验以及对试验结果和试验对象的综合分析，进而鉴定 桥梁结构在实际工作状态中的刚度以及承载能力…。 有关预制板梁静载试验的研究成果很多。但均无 试验做详细分析。 １ 工程概况 黑龙江省齐甘高速公路嫩江东江桥为预应力混 凝土结构，设计荷载等级为公路一Ｉ级。该桥上部结 构由４片箱梁组成，其施工顺序为：单独预制、架桥机 参考文献 张同波，付长春，王辉．青岛体育中心跳水馆钢结构施工技术 ［Ｊ］．施工技术，２００９，（３）：４８—５１． ［２］ 付长春，王昆，张同波，王辉．青岛体育中心跳水馆施工组织与 技术［Ｊ］．青岛理工大学学报，２０１０，（２）：１２７—１３２． 图５网架完成拼装后的剖面图 ［３］ 孙旭升，张同波．青岛奥运演绎大棚利用潮汐差的基础施工工 艺［Ｊ］．青岛理工大学学报，２０１０，（２）：１３３—１３６． ［收稿日期］２０１Ｉ一０１—１３ 工程主体结构完成后，经过检测：各分部分项工程质量 均达标，并在施工中积累了丰富的经验，为同类工程的 施工提供了很多有益的参考。实践证明：对于造型复 杂的大跨度钢网架工程，采用悬臂扩展拼装方法是完 全可行的。 ［作者简介】高克永（１９８６一），男，山东临沂人，硕士研究生。 主要从事钢结构方面的研究。