中国建筑2013年技术交流会论文集
超高异形管壳结构安装技术
田鹏，闫智
（中国建筑第七工程局有限公司华北公司 ，300450 ）
摘要：天津极地海洋馆尾鳍采用钢管相贯面管壳结构且整体结构悬挑，采用满堂脚手架，为主管的
支撑定位点按照先主后次的施工方法，空间定位采用竖向管的上管面中心定位最终整体结构成功合
拢，为提高施工过程安全性在 69m 脚手架计算及格构柱设置采用单立杆与双立杆结合的搭设方案，
安全措施采用在 32m、45m、58m、69m 设置四个木板满铺的安全平台来保证施工过程的安全。
关键词： 异形管壳，防生学原理，大体积脚手架，格构支撑柱
1 引言
天津极地海洋馆根据仿生学原理设计为一个鲸鱼形状，整个鱼身（土建部分）长
度为 275m ，最大两混凝土柱支撑点宽度为 99.5m，建筑面积： 47761㎡。
整体结构形式分为三部分：屋盖主要采用大跨度拱形网架结构，网架结构采用下
弦多点支撑正放四角锥螺栓球网架；尾鳍采用钢管相贯面管壳结构，最高点 69.42m，
属超异形高管壳结构；尾环采用矩形截面通过埋件与基础连接。
图 1 极地海洋馆整体结构示意图
2 整体施工思路
尾鳍部分的单层空间管结构，在未形成整体结构前构件薄弱，依据其结构特点采
用满堂红脚手架，将构件在高空散装的思路进行安装，其脚手架搭设高度需要 69m。
经计算四层楼板部位 24-25轴（标高： 22m）以上； 52m及以下部分采用单立杆
间距为 1.5mx1.5m, 步距为1.7m；其余部分脚手架采用双立杆间距为 1.5mx1.5m,步距
为 1.7m 。
2
中国建筑2013年技术交流会论文集
图 2 钢管壳安装支撑架体系 图 3 异形管壳结构体系示意图悬挑 7.2m
钢管分段按照纵向为主管， 横向为次管，主次钢管之间通过相贯面进行焊接连接。
图4 69m 高钢管交接节点
图5 异形管壳以下层网架球为支座节点 图6 异形管壳与地面基础连接节点
21
中国建筑2013年技术交流会论文集
图 7 69m 高钢管交接节点
3 主要安装施工工艺
整体钢管壳安装步骤为：先搭设脚手架及高空安全平台（木板满铺） ----竖向主
管吊装脚手架搭设并进行就位 -----主管采用全站仪测量中心坐标 ------采用手拉葫芦
进行竖向钢管高空精确定位 ------进行竖向钢管上下段对接点的焊接机检测 ------进行
竖向钢管之间的次横向钢管的定位 -------符合竖线钢管的几何位置合格后进行主次钢
管之间相贯面的焊接。
图 8 现场支撑脚手架及施工机械布置示意图
支撑脚手架的验算及搭设：
格构柱支架每边由间距 400mm以上的二根立杆、三根立杆、四根立杆、五根立
杆、六根立杆、七根立杆等组成的方框形柱状支架。
格构柱支架一般位于承重支架中央部分，由若干支架组方格阵，由四、六、八等
根格构柱支架组成，格构柱支架取 12～20m, 相互间用垂直剪刀撑连成整体。与建筑
结构拉结较弱的承重支架边缘部分。根据需要也可设加强格构柱支架。
22
中国建筑2013年技术交流会论文集
图 9 格构柱布置示意图
本工程采用格构框架支架由格构柱支架和格构梁支架组成框架式结构体系， 其柱
网呈方格阵， 格构框架柱间距取 15m，格构柱相互间用格构梁及垂直剪刀撑连成整体。
格构梁之间用水平剪刀撑连成整体。
根据本工程实际结构， 架体在搭设的时候可以利用已经做好的电梯井做抱箍进行
连接，加强整体的稳定性。
本尾鳍部分脚手架在从地面开始搭设前将现场地面进行硬化处理，标高在 22m
以上部分在四层楼面上进行搭设，并对四层楼面及以下部分楼层进行支顶，在楼面下
加固进行支顶，必须上下顶撑必须对中，并掌握好适度的顶撑力，以免顶裂楼面活或
受荷载
超高异形管壳结构安装技术.pdf
