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摘要：济南市中央商务区南区地下广场项目P1、P2双曲面抛物线钢管桁架结构施工方法，最大限度加快了施工进度，同时也最大限度的减轻了施工对园林绿化施工及环境的影响，为在狭小场地环境下进行钢管桁架结构施工积累了宝贵的经验。
关键词：双曲面抛物线；钢管桁架结构；狭小场地
引言
近年来，随着我国钢铁产量的不断增长，管桁架在被越来越广泛的使用，在建筑中所占的比例越来越大，工业厂房、汽车等行业设备平台生产线、物流仓储、公共建筑体育馆、高铁站台等得到广泛应用。钢管桁架结构也取得较大的突破。钢管桁架结构的最大优点是能将人们对建筑物的功能要求、感观要求以及经济效益要求完美地结合在一起。
本文简要介绍了济南市中央商务区南区地下广场项目双曲面抛物线钢管桁架结构的施工过程，为后续类似工程施工提供参考。
1.工程概况
济南市中央商务区南区地下广场项目管桁架钢结构屋面维护P1、P2工程，工程分为屋面管桁架、屋面板。桁架圆管为Φ89-Φ299。桁架支座采用球形可调节成品支座，钢柱为Φ600、Φ800。管桁架总面积约4500㎡。屋面板为压花拉丝不锈钢板，屋面板面积10000㎡，钢结构采用双曲异形结构。主桁架重量3.2t~4t，次桁架重量12t~14t。
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图1 P1（左）、P2（右）管桁架布置图
2.工程重难点
2.1管桁架结构跨度大：网架跨度33.6m，拱高度11，挠度控制及吊装难度大；
2.2施工场地限制：工程主体结构施工已完成，场内无法进入大型汽车吊；场地四周园林绿化单位及市政工程同步进行施工，可用场地极小，吊装施工难度大；
2.3杆件加工焊接难度大：结构整体为双曲面抛物线形，所有杆件均为异形，且各杆件之间采用焊接连接，焊接质量要求高；
2.4高度高：本工程网架最高点至负二层板面高达20.9m
3.施工方案
根据工程概况及工程重难点，管桁架结构的安装主要考虑了高空散装与先主桁架后次桁架分段吊装两种方案。
3.1高空散装方案初步拟定将管桁架结构先完成主桁架焊接，然后焊接纵向次桁架，横次桁架单根进行焊接，在管桁架底部搭建满堂脚手架临时支撑，边吊装边焊接成型。此方法的优点是短时间内所需要的人、材、机配置比较少；单次吊装体量比较小，对吊装机械的要求不是很高，对地基承载力要求也比较小，且对周围地上障碍物的影响也比较小；由于是现场拼装，因此不需要额外寻找拼装场地，且减少了二次搬运。但该方法施工效率低对工期影响比较大且现场焊接质量难以控制，同时对园林绿化及市政工程施工影响较大。
3.2先主桁架后次桁架分段吊装方案是指在临时拼装场地先将主桁架拼装成整体，然后一次性完成主桁架吊装焊接工作，同时在临时场地内进行次桁架整体拼装。这种方案虽然一次所投入的资源比较多，但钢结构可以提前在拼装场地拼装成型，而且一次吊装时间大约8小时，可以充分利用后夜间时间段进行焊接加固施工，因此既可以减小对园林绿化和市政工程施工的影响，又可以加快施工进度。
3.3经综合比较，结合现场实际情况，管桁架结构吊装采用先主桁架后次桁架分段吊装方案。
4.吊装的准备
4.1杆件加工：通过Tekla钢结构详图设计软件创建三维模型，输出杆件编号及加工数据，将数据传输至加工厂，由加工厂根据进行集中加工。为减少工地施工工作量，干架加工完成后，运输至现场进行拼装。
4.2杆件运输：根据杆件编号，按照顺序进行打包，根据分段图，分区进行运输，运输至施工现场后，按照顺序进行卸车堆码，方便拼装。
4.3临时场地拼装：临时拼装场地选择在结构西侧路面上，并提前制作好拼装胎架。杆件运输至临时拼装场地后在胎架上进行整体焊接拼装。这个拼装过程采用全站仪进行三维坐标定位，由于各杆件均不相同，定位精度要求高，拼装过程环环相扣，该过程需加强检查，拼装过程中整体弧度满足设计要求。
5.吊装过程
5.1吊车选型：为了最大限度保护现场绿化树及周边设施，吊装选用100t、160t各一台，进行主次桁架吊装作业。
5.2吊装过程：
（1）.吊装过程中100吨吊车，停机一次；进行主桁架吊装；
（2）.吊装过程中160吨吊车，停机一次；进行次桁架吊装；
（3）.吊车在起重信号指挥下，进行初步定位，然后采用多副手拉葫芦将次桁架与主桁架拉紧进行精确定位，组织人员进行各节点检查，确认无误后，进行焊接固定作业，将次桁架与主桁架焊接牢固，过程中保持吊车持续提拉直至全部焊接完毕。过程中持续关注吊车，主次桁架状况。
（4）.焊接完成后，组织进行焊缝检测，将焊皮敲除进行初步焊缝检查，确认是否满焊，确认无误后吊车落钩拆除，后续安排第三方检测机构进行焊缝专业检测。
（5）.依次进行其余次桁架吊装，直至全部焊接完成。
5.3过程监测：整个吊装过程中测量组需在场及时对吊车支腿处及周边场地进行沉降监测，过程中若发现沉降数据超出允许范围时应立即通知现场指挥人员暂停吊装施工，查明原因并采取相应措施加强后再继续吊装作业。
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图2 P1、P2面板完工后效果图
结束语
（1）.多专业交叉施工施工场地紧张，须选择合适的吊装方案。
（2）.钢管桁架结构整体吊装变形控制难度大，主次桁架合拢精度要求高，对吊车司机及指挥素质要求高。
（3）.吊装施工应以监控量测作为地基和吊车支撑体系安全的重要控制手段，实行动态跟踪。
参考文献：
[1]戚豹 康文梅.《管桁架结构-设计与施工》.中国建筑工业出版社.2012.
[2]GB 50755-2012.《钢结构工程施工规范》.中国建筑工业出版社.2012.
[3]危险性较大的分部分项工程安全管理规定.住建部令第37号.
[4]《住房城乡建设部办公厅关于实施〈危险性较大的分部分项工程安全管理规定〉有关问题的通知》.建办质〔2018〕31号.