王向荣1 陈国法2 韦阳1 虞功平3
1中天建设集团有限公司 2三方建设集团有限公司 3浙江广厦建设职业技术大学
浙江东阳 322100
摘要：本文以金华体育场项目网架安装和卸载施工为例，围绕网架工程安装和卸载特殊过程这一施工难点，对施工方法进行探讨、改进、实践等作详细介绍，工程获得浙江省优质工程。
关键词：双层曲面网架；管桁架；螺栓球；网架安装；卸载。
一、前言
金华体育场项目于2012年5月被评为金华市优质结构工程，2012年9月份竣工，2013年8月份被评为浙江省“钱江杯”优质工程。其网架工程施工为关键工作，我们从施工技术、工艺上进行探索和研究，并在实践中进行改进。
二、工程概况
金华市体育场项目位于金华市金安公路以西、南二环路以北的湖海塘区，总建筑面积为44064平方米，观众席位数约3万个，规模分级为中级，建筑高度为46.13米（建筑最高点）。
网架下部为钢筋混凝土框架结构，分为东西南北四个结构单元，网架采用多点支撑与前段大拱相结合的形式，落地大拱采用四个独立的钢筋混凝土大支墩。体育场月牙形看台罩棚钢结构主要由双层曲面螺栓球网架与前端大拱相结合的形式，前端大拱和落地处局部采用管桁架，罩棚分为东西两片，且东西对称；罩棚长轴向跨度为263.8米，短轴方向为44.5米，结构最高点为43.4米。
网架结构支撑设有外圈和内圈支座，分别位于下部混凝土V型柱柱顶，支座标高随混凝土V型柱由中间向两端呈弧形曲面变化，中间高两边低，其中外圈支座最高点标高为28.7米，最低点标高约为3米。内圈最高点支座标高为22米。外圈支座为普通网架十字型支座，内圈支座为双肢斜支撑，杆件截面大小为φ325，采用销栓连接。
体育场看台罩棚主要有双层曲面网架与管桁架组成，其中网架以螺栓球节点形式为主，网架杆件截面大小由φ75.5×3.75、φ89×4、φ114×4、φ159×6等为主，螺栓球大小为BS150、BS180、 BS240、 BS260及BS300，网架杆件采用高频焊管或无缝钢管，钢球采用45#钢，钢材材质为Q345B。
前端大拱为管桁架形式，桁架上弦主管钢管截面尺寸为φ402×18、φ402×20，桁架下弦钢管截面尺寸为φ451×20，上弦支管截面尺寸为φ159×8，腹杆截面尺寸为φ159×8、φ180×8与φ219×10。其中与主管相连接的主支管连接点处加700mm长20mm厚套管以补强节点。材质均为Q345B，桁架杆件之间为相贯的形式连接。
三、网架安装技术
1、本工程屋面单体面积较大，总重量达到800余吨，且离地面最大高度60余米，得使用大型提升机械方能就位，现初步拟采用2台100吨履带吊双机抬吊的方法分段安装，为使得机械的利用率最大化，现单边网架拟分为5段安装，具体分区划分如下：
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2、结构部分由东西两片网壳组成，根据土建进度计划由西至东分段安装施工。
安装流程一：首先利用200吨履带吊对西区看台钢罩棚前段桁架进行分段吊装，先安装一端支座处桁架，并设置临时支撑以及缆风绳。安装流程二：前端大拱桁架的吊装顺序为两端向中间端安装，依次吊装第1段、第9段桁架，同样设置临时支撑。安装流程三；吊装前段桁架的第2段和第8段。同时，网架施工的操作平台，满堂脚手架同时开始搭设。安装流程四：依次完成西区前段桁架第3段和第7段的吊装。安装流程五：完成前端大拱桁架第4段和第6段的吊装，完成网架安装所需的满堂脚手架的搭设。安装流程六：完成前端大拱中间第5段的安装，西区大拱完成合拢。同时网架安装满堂架完成，网架安装开始。安装流程七：完成中间区域网架的安装之后，网架安装由中间向两端同时施工。安装流程八：依次对称施工完成网架结构的安装。安装流程九：完成网架结构的安装。卸载后，拆卸西看台前段大拱桁架的临时支撑，以及安装网架的满堂脚手架。安装流程十：西看台的施工队转移到东看台，依照同样的施工顺序及施工方法，对东看台的大拱先进行安装。安装次序通西看台。安装流程十一：安装中间网架结构，中间向两端。安装流程十二：继续安装网架结构安装流程十三：最后完成整个体育场钢结构的施工。
3、脚手架搭设验收
在网架安装前，应先验收安装脚手架能否达到施工要求并安全合格，然后把所需要安装用的网架零部件运输到工作平台上，并适当放置，应特别防止零部件沿坡下滚下滑，零部件在工作平台面上需平铺放置不准集中堆放。
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支撑脚手架或格构桁架示意做法
4、网架安装方法与步骤：
网架在安装前应全面检查球和杆件的编号，查找有无缺失，遗漏，并在安装平台上把梢钉和套筒初步固定到位，然后依照以下步骤安装：
（1）按网架分区在下边将网架构件选配分组；
（2）第一段依照安装顺序将分好组的网架构件吊至安装脚手平台上，依构件安装部位，散开摆放，以防脚手架集中受力；
（3）根据施工和深化设计图对号摆好支座，调好安装角度；
（4）把下弦球杆并在节点处用垫木垫平；
（5）拼装时，从一端开始，以一个网格为一跨，逐跨步进。拼装顺序为：下弦节点→下弦杆→腹杆及上弦节点→上弦杆→校正→全部拧紧螺栓。第一跨组装成型后，按相同程序安装第二跨，以此类推。
（6）安装两跨完毕后，测量上下弦网格尺寸是否超差，套筒要拧紧，套筒端面与球面不允许有间隙。
（7）找正：按预埋件中心线并参考腹杆与轴线的距离，进行综合找正，确认位置无误。
（8）在第一分段网架安装的同时，第二段段在地面设置胎架按设计弧度拼装，在第一段安装完毕且第二段地面拼装完成后，使用2台100吨履带吊双机抬吊把第二段网架提升至安装搁置桁架与支座上，与第一段对接。对接前两段之间应预留一榀单元体作为拼装段，按：下弦节点→下弦杆→腹杆及上弦节点→上弦杆→校正→全部拧紧螺栓的顺序连接对接部分，并检查对接安装质量；
（9）重复第（8）项工作，依次展开后续分区的网架段安装，直至整个场馆网架全部顺利完成；
（10）测量网架长宽尺寸误差与套筒的固紧程度。
（11）测量调整合格后封焊支座。
在整个网架安装过程中，要特别注意下弦球的垫实、轴线的准确、高强螺栓的拧紧程度、挠度及几何尺寸的控制。安装过程中检验员随时检查其杆件编号、损伤、几何尺寸、螺栓拧紧、挠度等。
待网架安装后检验合格，即可紧跟着进行油漆涂装。
四、网架卸载技术
分五级卸载
根据结构在恒载作用下的变形分布情况，卸载分为五级，利用专门设计的双向位移调整装置，通过螺杆牙距计算每旋转一周的竖向位移，从而实现Z向位移可控调整。该装置设计时考虑了减少接触面摩擦力的工艺措施。
卸载时严格控制卸载分级行程，同时密切观察结构变形稳定情况，卸载顺序依次为：
第一级：在同步、对称的原则下，首先对所有支撑架进行第一级均匀释放一定自由度（编号为1、8的3mm； 编号为2、7的5mm；编号为3、6的12mm；编号为4、5的15mm），同步卸载释放，缓慢释放变形量约1/3时，观察整个结构变形情况，稳定到位后再依次循环释放直到完全释放自由量，卸载过程中若发现有变形较大情况时，应即时调整支撑，并依次循环释放；
第二级：对网架端部两对称位置的临时支撑架（编号为1、8的4mm； 编号为2、7的6mm；编号为3、6的13mm；编号为4、5的16mm）同步卸载释放，缓慢释放变形量约1/3时，观察整个结构变形情况，稳定到位后再依次循环释放直到完全释放自由量，卸载过程中若发现有变形较大情况时，应即时调整支撑，并依次循环释放；
第三级：即对网架靠紧端部两对称位置的临时支撑架（编号为1、8的4mm； 编号为2、7的6mm；编号为3、6的12mm；编号为4、5的16mm）同步卸载释放，释放顺序及释放量同第二级卸载；
第四级：即对网架靠紧端部两对称位置的临时支撑架（编号为1、8的3mm； 编号为2、7的6mm；编号为3、6的12mm；编号为4、5的16mm）同步卸载释放，释放顺序及释放量同上；
第五级：最终级释放。即对网架靠紧端部两对称位置的临时支撑架（编号为1、8的3mm； 编号为2、7的6mm；编号为3、6的12mm；编号为4、5的16mm）同步卸载释放，释放顺序及释放量同上级卸载。观察结构变形情况，同时对网架及桁架结构预先设定的控制点位置变形进行再次复测，确保整体卸载满足设计要求。
五、结论
本工程施工完成后，钢筋、砼工程质量获得业主及主管部门的一致好评，工程合理，为后续的钢结构工程施工提供了有利的条件。
参考文献：
侯兆兴等15人，《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2002；
中国建筑工程总公司，《钢结构工程施工质量标准》ZJQ00-SG-01-200；
吴松勤等13人，《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001