1、西藏会展中心钢结构屋盖安装技术概述摘要：针对西藏地区高海拔、低含氧量的特殊施工环境，结合本工程特点，提出了屋盖外围部分采用组合单元吊装，屋盖内部部分采用整体提升技术。此方法有效地降低了高空作业量，提高了施工效率，工程实践证明提出的施工技术具有充分的安全性和明显的经济性。 关键词：钢结构；液压同步提升；管桁架； 中图分类号：TU391 文献标识码： A Abstract: For special construction environment in Tibet high altitude, low oxygen, combined with the engineering characteri
2、stics，a construction plan of the outer part of the roof lifting by combining unit, the internal part of roof by integral lifting technology is established. This method reduces the high operation effectively, improve the efficiency of the construction, the finally construction result shows that the p
3、roposed construction technology is with sufficient safety and obvious advantage in economy. Key words: steel structure; hydraulic synchronizing lifting; tube truss 1 工程概况 西藏会展中心位于拉萨市东郊，地面高程 3657.223658.89m，由会展中心 1 号馆兼会议中心（建筑面积: 16159.90） 、会展中心 2 号馆（建筑面积: 19720.60）及配套车库等附属设施组成，建筑总面积约37407.10，钢结构总安装量约
4、 9200t，钢材材质为345。钢结构屋盖由平面管桁架组成，最大桁架跨度 76.5 米，之间采用单榀次桁架连接，整个屋盖桁架支承在四周框架柱上。工程建筑高度 1 号馆为 28.4m，2 号馆为 29.3 m。屋盖钢结构总安装量约为 4200t。 2 施工难点与施工方案 2.1 施工难点 本工程的施工难点如下： 1)地处高海拔、底含氧量的拉萨地区，高空作业难度大。拉萨海拔高约 3658m，年平均空气中含氧量仅占平原地区含氧量的 64.3，人员高空作业安全隐患大。 2)屋盖为空间曲面管桁架结构，形状复杂，空间定位难度大。建筑造型在空间呈不规则的曲面多边形，结构为双曲面空间管桁架形式，主桁架跨度达
5、76.5m，屋面桁架杆件数量多达近 4 万件；屋盖矢高变化大，最高和最低点相差 14m 之多。 3)昼夜温差大，对焊接质量要求高。拉萨地区平均气温低，昼夜温差大，7 月到 10 月平均最高气温在 17.8-22.8，平均最低气温在2.8-10.7，平均昼夜温差 13左右，必须考虑大温差环境作业措施。2.2 方案概述 结合本工程实际情况及通过多方案比选，考虑到当地的施工环境、起重设备资源缺乏以及工期较紧等综合因素，最终选择屋盖外围部分采用组合单元吊装，屋盖内部部分采用整体提升技术进行施工。 以西藏会展中心 2 号馆屋盖为例，长度为 173 米，宽度为 143，重量达 2200 余吨，根据屋盖形式
6、特点，采用液压同步提升方案时，将屋盖钢结构区分为外围屋盖钢结构部分和内部屋盖钢结构部分，如图 1 所示。外围屋盖钢结构采用组合单元安装，内部屋盖钢结构在地面拼装成整体后，利用液压同步提升技术提升到位。 图 1 屋盖分区示意图 由于绝大部分焊接及安装作业均在地面进行，因此有效克服了高海拔、低含氧量施工环境的带来的困难，提高了施工效率，保证了施工质量。 2.3 施工流程 施工主要流程如下： （1）现场拼装：屋盖钢结构拼装阶段，将外围屋盖桁架和内部提升桁架按照拼装次序依次拼装就位； （2）屋盖提升：内部屋盖结构拼装完成后，整体提升至设计标高； （3）就位补空：待内部屋盖钢结构整体提升至设计标高后，与
7、外围屋盖进行焊接合拢，对其余屋盖进行拼装，同时拆除提升设备； （4）拆撑卸载：在其余屋盖钢结构全部拼装完成后，拆除拼装过程中采用的部分临时胎架结构，在拼装原位进行竖向卸载。 2.4 提升单元加固 由于内部屋盖是在原屋盖体系中截取出来的部分结构体系，改变了原屋盖结构的受力体系，屋盖刚度有所减弱，当对内部屋盖直接提升时，屋盖竖向挠度远远大于规范要求。为此特增加辅助桁架体系，如图 2 所示，采用将内部屋盖桁架体系与吊顶平台体系组合提升的施工方案：首先将内部屋盖桁架体系与下部吊顶平台体系进行组合，改变原有体系的受力性能，以加大整体提升单元的刚度，达到减小整体挠度的目的；当提升至设计标高，与外围屋盖进行
8、合拢焊接后，再进行拆除。 图 2 增加辅助桁架后提升结构体系示意图 2.5 施工机械配置 外围屋盖采用一台 400t 履带式起重机进行吊装，2 台 50 吨汽车吊进行构件倒运。 内部屋盖采用液压同步提升设备提升到位。如图 4 所示，本工程中共有 20 组吊点，4 台液压提升器，在每台液压提升器处各设置 1 套同步传感器，用以测量吊装过程中各台液压提升器的位移同步性。提升吊点布置如图 3 所示。提升设备采用 TLJ-600 和 TLJ-2000 两种液压提升器；TLD-60 型液压泵源系统；TLC-01 型计算机同步控制及传感检测系统。 图 3 提升吊点布置图 2.6 对接与卸载 （1）屋盖对接
9、 屋盖提升到设计标高后，开始进行合拢段对接。主桁架对接顺序为：下弦杆件斜向腹杆上弦杆件；待主桁架对接测量无误后，对接吊顶平台梁；如上部有飘带桁架依次对接：飘带桁架下弦杆件飘带桁架斜向腹杆飘带桁架上弦杆件。为了减小温差导致的附加应力引起的结构变形，应当考虑屋盖对接的顺序，由中间向两端推进。 （2）辅助桁架体系的拆除 屋盖结构提升及拼装完成后，应对辅助桁架体系进行拆除。由于辅助桁架体系在提升后处于受力状态，对于受力杆件的拆除是一个应力逐步释放的过程，因此应予以特别重视，制定拆除方案。在所有对接合拢段焊接完毕并验收合格后，开始拆除辅助桁架体系，由中间向两侧推进，四组作业人员同时对称拆除，拆除过程中缓
10、慢释放构件内力，以避免冲击荷载对桁架的作用。同时密切监测桁架变形及应力变化，并与计算模拟数据进行比较，确保安全。 （3）屋盖桁架提升器卸载 在拆除辅助桁架体系后，进行屋盖桁架提升器卸载。卸载时为同步分级卸载，依次为 20% 、40、60、80，在确认各部分无异常的情况下，可继续卸载至 100 ，即提升器钢绞线不再受力，结构受力形式转化为设计工况。卸载过程中密切监测应力及变形，如在监测中发现数值异常，立即停止，并对桁架各焊接点进行检查，计算分析，确认无误后继续卸载。 3 结语 针对西藏地区高海拔、低含氧量的特殊施工环境，结合本工程特点，采用了屋盖外围部分组合单元吊装，屋盖内部部分整体提升的施工技术。该技术可以有效地降低高空作业量，提高施工效率，保证施工质量及工期。从工程的实际效果看，该施工技术先进、合理，安全高效地完成了屋盖的安装，为其他类似工程积累了相关经验。
