鄂尔多斯钢结构民族大剧院安装技术.doc

鄂尔多斯钢结构民族大剧院安装技术摘要：鄂尔多斯大剧院钢结构工程节点复杂，多根杆件空间汇交，双曲面螺旋结构的箱型构 件复杂多变、安装定位难度大，本文重点从安装的总体部署，安装顺序，安装分段， 控制结构稳定性和精度等几个方面加以论述，介绍了倒装法在此工程中的应用。关键词：双曲面螺旋箱型分段安装倒装法1、工程概况鄂尔多斯民族剧院以蒙古民族男女的两顶帽子为设计理念，由大圆（剧院）、小圆（音乐厅）及中间连接体三个部分组成,建筑面积37800 。钢结构形式为空间双曲面箱型结构，其中箱型梁为空间双曲面螺旋体结构，外形形状极其复杂，为国内首例。钢构件主要有：双曲面螺旋的箱型斜钢柱、箱型垂直钢柱、圆管钢柱、H型直钢梁、H型和箱型环形圈梁和压型钢板、焊钉等。 2、本工程的显著特点及难点：1）本工程造型复杂，构件数量及种类多，多为异型构件，如何根据本工程的结构特点进行施工区域的划分，选择、布置大型垂直起重设备，策划好现场的运输线路、构件堆场及现场拼装场地等总体施工平面布置，做到既满足吊装要求又能满足进度要求是必须考虑的重点和难点；2）根据现场安装方案进行最优的深化设计，选择合理的安装顺序和优化钢斜柱的分段位置，控制控制曲面螺旋箱型接口的安装精度，做到即保证现场安装方便、安全，又尽量的减少现场吊装作业量和焊接作业量，是本工程需考虑的重点；3）本工程外墙独立构件在安装时基本处于不平衡状态且与内筒土建结构拉接点少，如何使构件在安装施工过程中的结构稳定和安全并且准确定位是本工程必须考虑的难点。3 施工方法3.1施工总体部署根据结构特点和工期计划，本工程的现场安装主要分为三个施工作业区，音乐厅和电影厅顶部结构为施工一区，剧院南、北两侧分为两个施工作业区，即施工二区和三区（分区平面布置图如下）：3.2施工顺序此工程结构形式为空间双曲面螺旋结构，安装时稳定性较差，选择合理的安装顺序至关重要，以施工一区音乐厅为例介绍此结构的安装顺序。 外墙钢柱网为两个方向斜交，假定一个斜方向的矩形管为“斜钢柱”，另一个斜方向的矩形管为“斜钢梁”；整个立面构件需分别考虑“柱脚基座、斜钢柱、斜钢梁及顶部圈梁”的安装，图中 和 C 连在一起安装，加临时刚性支承,另一方向根据现场工况拉设柔性支承；总体安装顺序按照基座斜柱斜梁零星构件的安装顺序进行； 3.3分段安装 为保证吊装进度和工程质量斜钢柱分段时遵循以下原则：分段长度和重量应满足吊机性能要求；分段后各吊装分段具有一定整体性和刚度的空间实体能满足吊装时的受力要求：分段位置尽量避开节点区并尽量避开不等厚区、及扭转区域。确保上部弯扭段为一整体安装分段。避免高空对接弯扭接口；箱型柱的分段口尽量在同一高度以方便安装对口确保安装质量。按照上述原则。斜钢柱分为上、下柱两段进行吊装。其中下柱分段高度1520m、上柱分段高度1015m。3.4稳定性控制及精度控制3.4.1稳定性控制由于本工程采用散装法(即分段吊装法)，分段吊装时，高空构件的风载较大，在分段未连成整体或结构未形成整体之前，稳定性较差，特别是斜柱的上段稳定性较差，施工时必须采取必要的措施，使变形在受控状态下完成，以保证整体造型和施工。对策：根据仿真计算分析安装过程中安装接口变位情况，在下柱安装就位后在安装接口部位设置刚性拉压杆。保证桁架柱下柱的上接口的变位在验收标准允许范围内（如图5所示）。同时，在上下柱安装就位后在其顶节点部位拉设缆风绳，从而保证整根柱的安装精度。根据工程特点选择合理的安装顺序先进行斜柱、斜梁安装单元的吊装安装就位后再按照确定的安装顺序进行其他相关联的零星构件单元的吊装，使之成为一个整体桁架。调整就位后立即进行相连对接接口的焊接以保证桁架的平面外稳定性。其中斜柱、斜梁单元吊装完成并调整就位后立即采用刚性支撑进行加固。以保证其稳定性。安装过程：搭设脚手架承重架。脚手架承受重量为结构顶层联系梁系统、外环梁和外侧斜钢柱以及斜钢梁，计算受力需考虑进去。进行内圈圆管柱及之间环梁的吊装，地脚螺栓紧固完，环梁焊接完即可进行顶层放射形梁的安装。钢梁一端和内环梁高强螺栓连接，一端和搭设的承重脚手架固定，使之成为一个结构体系，作为外侧斜钢梁和斜钢柱吊装的拉点。最后进行外侧斜柱、斜梁的吊装，安装方法同上文所叙。4、结束语通过对以上各个难点的逐个研究分析找出相应的对策，鄂尔多斯民族剧院工程结构安装安全质量均达到各方要求并且工期提前17天完成，受到业主好评。这也给同类工程提供了宝贵的借鉴经验。工程竣工后，在此成功举办了第十一届亚洲文化艺术节。参考文献1.余厚