云南建工钢构技术交流

汇报主要内容：一、工程概况二、钢结构施工方案1钢结构总体施工思路2钢结构构件吊装方案3钢结构施工工况4滑移施工方案三、关键施工技术分析一、工程概况昆明滇池国际会展中心项目作为旅游会展城市综合体，是云南省、昆明市确定的重点建设项目，是云南省继昆明长水国际机场后又一重大标志性工程.项目位于滇池福保半岛，占地面积2331亩，总投资约370亿元。项目开发建设完成后，将成为树立云南对外开放新形象的重要平台和窗口，必将加快昆明成为区域性国际城市进程，推动“把昆明建设成为世界知名旅游城市”这一目标较快实现。昆明滇池国际会展中心整体效果图结构概况展馆部分和会展服务配套部分总建筑面积约117万平方米，可提供约30万平方米的室内展览区；可提供约10万平方米的室外展馆。展馆置于14米平台之上，展馆屋盖为钢结构体系和金属屋面形式。钢结构屋盖与下部混凝土连接通过滑动支座连接。

展厅主结构为张弦梁结构，张弦梁由上部拱形组合截面钢梁和下部钢拉索及中部撑杆等部分组成。展厅结构示意图展厅侧立面图张弦梁及典型节点二钢结构施工方案1#~13#展馆屋盖均采用分区累计滑移的施工方案；1钢结构施工总体思路滑移施工侧面示意图钢结构构件分段划分

根据安装机械的选择，展厅屋盖采用汽车吊和履带吊进行分段安装，主序厅及前厅屋盖采用塔吊进行安装，根据各安装机械起重性能及运输限制条件，对张弦梁、主序厅桁架及前厅屋盖钢梁进行分段划分，使其能满足起重吊装要求。通过模拟分析，各结构分段划分如下图所示，分段位置设置临时支撑。展厅屋盖张弦梁分段划分图2钢结构吊装方案钢结构吊装汽车吊上楼面采用QUY260吨履带吊进行吊装，选择42米主臂工况，22米吊装半径，在此工况下，额定起重能力为43.9吨，50吨汽车吊自身重量41吨，满足施工需求，其安装示意如右图所示。260吨履带吊吊装示意图150吨履带吊吊装示意图履带吊吊装滑移区展馆构件第一榀张弦梁分段采用150吨履带吊54.2米主臂、19米固定副臂工况进行吊装，吊装半径选择48米，额定起重量为6.6吨，最大构件分段重量为5.4吨，满足起重吊装要求。汽车吊吊装展馆构件吊装张弦梁分段时，吊装半径可选择12米，其额定起重量为8吨，最大张弦梁分段重量为5.4吨，满足起重吊装要求，其吊装定位示意如右图所示。汽车吊吊装示意图一吊装檩条时，构件吊装半径最大，为20米，汽车吊42米主臂工况可吊装4吨，檩条重量为0.4吨，满足起重吊装要求；汽车吊吊装示意图二3单馆屋盖钢结构滑移施工施工工况1234567891011121314151617181920“液压同步滑移技术”采用液压爬行器作为滑移驱动设备。液压爬行器为组合式结构，一端以楔型夹块与滑移轨道连接，另一端以铰接点形式与滑移胎架或构件连接，中间利用液压油缸驱动爬行。液压同步滑移施工技术简介液压爬行器的楔型夹块具有单向自锁作用。当油缸伸出时，夹块工作（夹紧），自动锁紧滑移轨道；油缸缩回时，夹块不工作（松开），与油缸同方向移动。爬行器工作示意图如下：为了避开山墙位置混凝土梁及立柱，滑移固定支撑架需适当往馆内偏移，经模拟分析，该滑移固定支撑架布置如下图所示。滑移支撑架安装滑移固定支撑架布置图滑移固定支撑架侧立面图滑移轨道设置

该滑移工程在展馆纵向两端F、N轴线位置的混凝土框架梁柱顶布置两条滑移轨道，轨道从4轴到21轴通长布置，滑移轨道采用43Kg级铁路用热轧钢轨。滑移轨道布置图顶推点设置

根据计算，整个屋盖共布置4个滑移顶推点，每个滑移顶推点布置1台滑移油缸，布置图如下：顶推点布置图山墙位置顶推点构造被动滑移点构造主动滑移点构造三关键施工技术分析本工程所涉及的预应力工程为悬索结构，通过分析判断，结构施工具有以下特点。

该工程拉索和常规张弦梁相比，最大的特点是拉索为水平布置，主要作用是平衡主梁对两端支座的推力。

每个展馆的张弦梁形式相同，且高度一致，可以通过累积滑移实现结构的安装1、张弦梁预应力的确定和实现方式本工程拉索的主要作用是平衡主梁对两端支座的水平推力，根据设计要求，张弦梁施工完毕以后，拉索的索力到达500KN左右。为此结合结构的施工方案，初步拟定了两种预应力的施加方式，第1种方式为拉索被动受力的施工方式，第2种为拉索主动受力的施工方式。思路1：对拉索施加27KN的初拉力（计算模型赋值），在屋面恒载施加完毕，支座会向外发生位移，拉索被动受力。按该方案施工，拱架在滑移过程中以及恒载施加完毕，支座将偏离柱子中心，过程如下图所示：思路2：滑移之前，在没有屋面恒载的状态，对拉索施加240~250KN的张拉力，支座基本处于柱子中心。滑移就位以后施加屋面荷载之前，对拉索施加340~460KN的张拉力，支座会向内侧产生最大30mm的位移，然后在施加屋面恒载，支座回到柱子中心位置。两种方式计算结果对比分析竖向位移（mm）（1）方案一滑移过程中恒载施加完毕（2）方案二1）拱架及拱架之间系杆、斜撑和拉索安装完成，进行

第1级张拉恒载施加完毕支座水平位移（mm）（1）方案一滑移过程中恒载施加完毕方案二第1级张拉恒载施加完毕索力（kN）索力（kN）（1）方案一滑移过程中恒载施加完毕（2）方案二1）拱架及拱架之间系杆、斜撑和拉索安装完成，进行第1级张拉第1级张拉恒载施加完毕（3）两种方案计算结果对比两种方案施工过程中位移、索力、应力的最大值对比结果如下：

方案一方案二竖直位移（mm）-141-14支座向外水平位移（mm）862索力（kN）472501应力（MPa）10964结论

按方案二进行施工，可以减小张弦梁对下部支撑结构的偏心荷载，且钢结构应力较方案一小，结构变形和索力与设计要求的状态更加接近。2、全过程施工仿真计算（1）计算说明计算软件采用通用有限元分析软件Midas/Gen，按照图纸建立结构的整体模型，构件规格、边界条件等和图纸一致，结构自重（1.1倍系数）由程序自动计算，采用施加初拉力的方法来达到施加预应力的目的，按照实际的张拉顺序对整个施工过程进行仿真模拟计算。（2）位移计算结果单榀拱架主梁拼装完毕前2榀拱架拼装完成并进行第1级张拉全部拱架滑移到位张拉完成（3）索力计算结果前2榀拱架拼装完成并进行第1级张拉前2榀拱架滑移全部拱架滑移到位张拉完成小结1）结构成型以后，最大应力65Mpa，最小应力-95Mpa；2）滑移、吊装施工过程中，拉索第1级张拉力约310KN，拱脚之间的距离与支座之间的距离基本相等；3）每榀拱架的第2级张拉力约为490kN，钢拉杆杆张拉力约为90kN；4）在屋面恒荷载作用下，支座水平反力基本为零。施工照片结论对于此类张弦梁结构，拉索的主要作用是平衡主梁的推力，预应力的建立过程必须与施工工艺紧密结合，即对拉索的受力时由主动张拉形成还是被动受力形成需要经过严格的有限元计算模