施工技术
CONSTＲUCTIONTECHNOLOGY2018
年 12 月
第
47 卷增刊
大跨度高支撑弧形曲面管桁架安装
工艺在施工中的应用
孟成功 ，邢振华 ，胡明媚 ，朱天志 ，李向宇
(中建铁路投资建设集团有限公司东北公司 ，辽宁沈阳 110000 )
［摘要 ］某工程为室内大型游乐场项目 ，钢结构屋盖造型独特 、新颖 ，由于采用管桁架 ，存在大量的空间弯扭及曲面
结构
，现场安装精度控制要求高 。项目创新采用计算机三维放样技术 ，利用激光垂准仪投测点位精确空间坐标定
位
，保证无误差 ，拼装过程中采用楼面拼装后整体提升的施工工艺 ，确保施工安全 。
［关键词 ］钢结构 ;三维放样 ;整体提升 ;受力验算
［中图分类号 ］TU758．11 ［文献标识码 ］A ［文章编号 ］1002-8498 (2018 )S2-1702-02
ApplicationofInstallationTechnologyofLargeSpanand
HighSupportCurvedPipeTrussinConstruction
MENGChenggong ，XINGZhenhua ，HUMingmei ，ZHUTianzhi ，LIXiangyu
(NortheastBranchofChinaStateＲailwayInvestmentConstructionGroupCo． ，Ltd． ，Dalian ，Liaoning 116000 ，China )
Abstract :Aprojectisalargeindoorplaygroundproject．Thesteelstructureroofisuniqueandnovel．Duetotheuseof
pipetrusses
，therearealotofspacebendingandbendingstructures ，andtherequirementsforon-siteinstallationprecision
controlarehigh．Theprojectinnovationadoptsthecomputerthree-dimensionalloftingtechnology
，andusesthelaserverti-
calgaugetomeasuretheprecisespatialcoordinatepositioningofthepointstoensurenoerror．Intheassemblyprocess
，the
constructionprocessoftheoverallliftingafterthefloorassemblyisadoptedtoensuretheconstructionsafety．
Keywords :steelstructure ;three-dimensionallofting ;overalllifting ;forcecheck
［作者简介 ］孟成功 ，工程师 ［收稿日期 ］2018-08-14
0 引言
钢结构具有质 量 小 、强 度 高 、整 体 刚 性 好 、防 变 形
能力强的结构 特 点
。 本 工 程 钢 结 构 屋 盖 造 型 独 特 、新
颖
，大量采 用 管 桁 架 ，存在大量的空间弯扭及曲面结
构
，现场安装精度控制要求高 。 桁架弧形管上连接的
支管较多
，加工制作工序多 ，弧形构件深化设计复杂 。
1 工程概况
工程位于沈阳市皇姑区北陵大街金廊 1号 地 块 ，
为超大型城市商 业 综 合 体 项 目 ，包 括 办 公 楼 、公 寓 、酒
店
、地标大厦 、购物 中 心 /游 乐 场 ，建 筑 面 积 达 57．1 万
m2。本工程钢结构屋面具有跨度大 (33．6m )、支 撑 高
(最大支撑高度约为 28m )、连接构件多 、空间定位难等
特点
(见图 1)。
2 钢结构三维放样切割加工
工程采用专用相贯面切割设备数控六维相贯线切
割机
，其特点是操作方便 、加工精度高 。该设备全自动
数控切割
，坡 口 一 次 完 成 ，可满足管构件内外定位加
工
。
1)接入专用的数控相贯线切割机程序接口 。
2)通过三维模型生成管实体 ，切割复杂节点 ，根据
材料长度 自 动 编 号 排 料
。 选择相应钢管切割类型界
图 1 建筑模型
面，设置 壁 厚 、坡 口 、切 割 角 度 、斜 交 角 度 、相 交 管 直 径
等数据
。
3 高空散装屋面桁架
3．1 支撑胎架设计
本工程最大支 撑 高 度 约 为
28m ，用 于 片 式 桁 架 安
装
，支撑采用塔式起重机标准节形式 ，单榀片式桁架最
重约
12t ，取 支 撑 顶 部 活 荷 载 为 150kN ，采 用 MIDAS
Gen
进行建 模 分 析 ，选 取 合 适 的 杆 件 截 面 尺 寸 (见 图
2)。
钢结构临时支撑全部布置于混凝土柱顶或混凝土
梁上部
，根据支撑实际布置位置及最不利荷载工况对
下部混凝土结构进行复核
。
荷载取值为支撑自重 3．5t ，动 荷 载 系 数 1．1 ，整 榀
2 0 7 1
图 2 拼装胎架效果图
桁架 共 分 3段，每 段 重 约 5t，支 撑 底 部 接 触 面 积 为
2．2m×2．2m 。
混凝土柱强 度 等 级 为 C50 ，轴 心 抗 压 强 度 设 计 值
为
23．1N/mm 2，支 撑 底 部 传 递 到 柱 顶 荷 载 为 (3．5+
5
)×10×1．1/ (2．2×2．2 )=19．3kN/m 2，混 凝 土 柱 强
度满足要求
。
3．2 屋面曲桁架拼装流程
吊装钢柱及搭设支撑
→吊装第 1榀主桁架两侧分
段
→第 1榀主桁架合龙 →吊装钢柱间次桁架及墙檩 →
吊装两榀主桁架间次桁架及系杆 →同法吊装其他桁架
及次结构
。
3．3 弧形曲面管桁架安装测控
1)安装准备安装前复核弦杆对接口标高 ，根 据
数据对安装进行预控
。
2)初步就位桁架节点单元依靠耳板连接就位初
步定位标高及平面位置
，初步就位后 ，穿入安装螺栓 。
3)精确测控桁架节点单元测控主要为立面垂直
度测控及对接口定位测控
。
4)立面垂直度测控在与弦杆对接端上边缘及牛
腿端部吊磁力线
，分别测量对接边上下端垂直度及牛
腿端立面垂直度
。
5)对接口定位测 控在 垂 直 度 校 正 完 成 后 ，分 别
校准桁架节点单元 牛 腿 端 部 上 表 面 中 点 三 维 坐 标
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