成都博物館新館鋼結(jié)構(gòu)支撐胎架卸載施工工藝

石立國，張茅，余德浩

（中國建筑第二工程局有限公司西南分公司，重慶 400021）

成都博物館新館鋼結(jié)構(gòu)支撐胎架卸載施工工藝

石立國，張茅，余德浩

（中國建筑第二工程局有限公司西南分公司，重慶 400021）

成都博物館新館主體結(jié)構(gòu)為鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大，存在33m大懸挑鋼結(jié)構(gòu)和44m大跨度異型復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)。采用了點(diǎn)式格構(gòu)式胎架對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行支持，胎架生根到結(jié)構(gòu)筏板上，胎架之間采用水平拉桿進(jìn)行連接。卸載塔架過程和結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換，要進(jìn)行詳盡的計(jì)算，制定嚴(yán)格的施工工藝。

鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)；胎架；卸載

1 工程概況

成都博物館新館位于市中心繁華的天府廣場(chǎng)西側(cè)，東臨人民南路，南臨西御街，西靠小河街。該工程主體結(jié)構(gòu)為鋼框架-混凝土核心筒結(jié)構(gòu)，其建筑層數(shù)為地上部分五層 （附設(shè)夾層），外立面三角形鋼網(wǎng)格與主體結(jié)構(gòu)共同作用形成組合空間結(jié)構(gòu)體系，最高點(diǎn)高度為46.88m。

由于該工程屬于異型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大，精度要求高。因主體結(jié)構(gòu)北面地下部分有地鐵線通過，故在地鐵上方設(shè)置大懸挑結(jié)構(gòu)，其懸挑端長(zhǎng)度為33m，施工時(shí)采用特制的胎架對(duì)懸挑結(jié)構(gòu)進(jìn)行支持。禮儀廣場(chǎng)為44m大跨度異型復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)，為了確保結(jié)構(gòu)安全及施工過程的安全，采用點(diǎn)式格構(gòu)式胎架對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行支持，胎架生根到結(jié)構(gòu)筏板上，胎架之間采用水平拉桿進(jìn)行連接。外立面鋼網(wǎng)格及結(jié)構(gòu)內(nèi)部零星胎架，主要分布在工程西南側(cè)及結(jié)構(gòu)內(nèi)部，主要采用型鋼格構(gòu)式胎架進(jìn)行支撐。

2 卸載難點(diǎn)

2.1 大噸位卸載工具需求量大

卸載點(diǎn)絕大部分卸載噸位大于30t，針對(duì)分步分級(jí)卸載的計(jì)劃，需要選擇大噸位卸載裝置，卸載裝置必須滿足30t的豎向承載力使用要求。

2.2 整體卸載結(jié)果和實(shí)際結(jié)果可能存在差異

雖然在卸載前對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工全過程仿真分析計(jì)算，但是實(shí)際卸載量和理論計(jì)算數(shù)值可能存在差異，因此在整個(gè)卸載過程中對(duì)可能出現(xiàn)的意外情況必須作好充分的準(zhǔn)備和相關(guān)的應(yīng)急方案。

2.3 卸載工作高空操作安全措施難度大

由于采用的是在支撐頂部進(jìn)行卸載方式，大部分卸載工作需在高空進(jìn)行操作，而且同其他專業(yè)施工在很大程度上存在交叉，設(shè)備的墜落和操作工人的人身安全措施難度大。

3 卸載工藝

3.1 總體順序

本工程中支撐胎架數(shù)量眾多，卸載面積廣，支撐胎架形狀各異，單個(gè)胎架受力大小相差較大。考慮到人力、物力及組織協(xié)調(diào)的方便，擬采用“分區(qū)分級(jí)、等距、從中間到兩邊、從外向內(nèi)”的卸載順序進(jìn)行卸載，將胎架卸載點(diǎn)豎向變形值的大小分為3類，將單次卸載量分為5mm、10mm、卸完三步，禮儀廣場(chǎng)大跨度結(jié)構(gòu)采用從中間到兩邊的卸載順序，北側(cè)大懸挑結(jié)構(gòu)采用從外向內(nèi)的順序進(jìn)行卸載，所有卸載都遵循分級(jí)同步的原則。

3.2 卸載步驟

（1）樓層轉(zhuǎn)換桁架處胎架的卸載：上部樓層、中部樓層、下部樓層分別按5mm、10mm、卸載完畢進(jìn)行三級(jí)卸載。

（2）懸挑桁架處胎架分為17-18軸和19-20軸2大塊進(jìn)行卸載：19-20軸處胎架卸載5mm→19-20軸處胎架卸載10mm→17-18軸處胎架卸載5mm→19-20軸處胎架卸載完畢→17-18軸處胎架卸載10mm→17-18軸處胎架卸載完畢。

（3）門洞和其余部位胎架卸載：門洞部位卸載5mm→門洞部位卸載10mm→其余部位卸載5mm→門洞部位卸載完畢→其余部位卸載10mm→其余部位卸載完畢。

各部位胎架卸載平面布置圖如圖1所示。

圖1 胎架卸載平面布置圖

4 砂箱卸載次數(shù)的確定

根據(jù)卸載點(diǎn)受力及變形的大小來確定砂箱卸載次數(shù)的多少，本工程結(jié)構(gòu)卸載點(diǎn)豎向變形值在5mm以下變形卸載次數(shù)為1次，在5～15mm之間變形卸載次數(shù)為2次，大于15mm變形卸載次數(shù)為3次。

為確保砂箱卸載同步性，按照性質(zhì)不同將砂箱卸載動(dòng)作分為常規(guī)和調(diào)校兩種。具體為將各節(jié)點(diǎn)的卸載量按照每分鐘砂箱內(nèi)砂子的下行量（2mm）進(jìn)行平均劃分，節(jié)點(diǎn)的卸載量越大，砂箱的動(dòng)作次數(shù)越多，每?jī)蓚€(gè)常規(guī)下降動(dòng)作后，各胎架上的操作手檢查砂箱下沉的同步情況。若發(fā)現(xiàn)同步誤差超過1mm偏差時(shí)，應(yīng)進(jìn)行第一個(gè)調(diào)校動(dòng)作，具體為調(diào)整同級(jí)卸載高度偏高的砂箱，至高度和砂箱持平或誤差達(dá)到1mm以內(nèi)時(shí)，即完成調(diào)整工作；上述工作為一個(gè)循環(huán)，以此類推逐步卸載完成，確保整個(gè)卸載工作同步累計(jì)誤差控制在2mm以內(nèi)。

5 卸載監(jiān)測(cè)

為保證卸載過程中的安全性，在整個(gè)卸載過程中，對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行了位移監(jiān)測(cè)，確保在結(jié)構(gòu)卸載后的初始應(yīng)力在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意圖，在卸載過程中的監(jiān)測(cè)工作主要包括如下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

（1）懸挑桁架關(guān)鍵部位的變形監(jiān)測(cè)及端部標(biāo)高相對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)高下?lián)衔灰频谋O(jiān)控。

（2）禮儀廣場(chǎng)上部結(jié)構(gòu)及鑄鋼件位移監(jiān)控。

（3）外立面網(wǎng)格變形及位移監(jiān)控。

（4）臨時(shí)支撐胎架變形及位移的監(jiān)測(cè)。

（5）溫度對(duì)鋼結(jié)構(gòu)影響的位移監(jiān)測(cè)。

6 卸載要點(diǎn)

（1）在胎架釋放過程中，砂箱下降的協(xié)調(diào)一致與每級(jí)的釋放量是保證安全釋放的重要環(huán)節(jié)。地面設(shè)一個(gè)總指揮，南北卸載片區(qū)各設(shè)一個(gè)副指揮，總指揮主要負(fù)責(zé)每級(jí)釋放的發(fā)號(hào)施令以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的匯總。副指揮主要負(fù)責(zé)卸載區(qū)的統(tǒng)一指令的傳達(dá)工作，卸載管理人員主要檢查砂箱的工作狀況，每個(gè)卸載工人都牢記相應(yīng)的卸載數(shù)據(jù)，將每步卸載精確化。

（2）為控制每級(jí)釋放量，事先在砂箱上標(biāo)定刻度，下沉量以砂箱的絕對(duì)縮短量控制，而非結(jié)構(gòu)的下沉量。

（3）釋放到位標(biāo)準(zhǔn)：節(jié)點(diǎn)底部出現(xiàn)間隙，砂箱仍可下降，且節(jié)點(diǎn)頂面標(biāo)高不再變化。

（4）卸載過程中，設(shè)專人對(duì)應(yīng)力較大的焊縫受力部位，在每個(gè)分級(jí)卸載步驟完成后進(jìn)行過程檢查，若發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)停止卸載工作，上報(bào)項(xiàng)目相關(guān)部門妥善處理。

表1 未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的卸載

（5）卸載完成后，與施工全過程仿真模擬分析中對(duì)應(yīng)的具體數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，從而判斷卸載工作是否合理、結(jié)構(gòu)是否安全，若出現(xiàn)較大偏差，需要找出發(fā)生偏差的原因。

（6）在卸載完成后還應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)外框尺寸進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量復(fù)核。

（7）及時(shí)做好卸載工作過程技術(shù)資料記錄，并積極提供給監(jiān)測(cè)單位，確保監(jiān)測(cè)工作持續(xù)有效開展。

7 非正常情況預(yù)測(cè)及處理

（1）當(dāng)操作失誤導(dǎo)致未及時(shí)進(jìn)行限位時(shí)，由操作指揮加強(qiáng)操作手教育，按程序操作。

（2）當(dāng)單個(gè)胎架上卸載有個(gè)別退出工作時(shí)，應(yīng)暫停卸載工作，臨時(shí)加設(shè)型鋼短立柱，盡快更換相應(yīng)噸位的砂箱。

（3）當(dāng)同一卸載分區(qū)中，不同結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)標(biāo)高存在差異，暫停卸載超前的支撐砂箱，待滯后砂箱與之持平時(shí)，再按原計(jì)劃進(jìn)行。

（4）卸載過程中，未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求的卸載標(biāo)高位置，單點(diǎn)失去支撐力（表1）。

8 結(jié)語

成都博物館新館主體結(jié)構(gòu)于2012年7月安全卸載完成，我們對(duì)卸載后的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了變形測(cè)量，變形量符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，卸載成功。

Unloading Technology for steelstructured supporting bed-jig of Chengdu New Museum

Themain structure of Chengdu new museum is steel frame-concrete corewall structure,complex and hard for construction.It contains a large cantilevered steelstructureof 33metersand a special complex large-span spatialstructureof 44meters.Bed-jig of point lattice form,rooted on the structure raft and connected w ith horizontal beam,is adopted to support the structure.The sw itch between tower unloading process and structure system requiresdetailed calculation and strictconstruction technology.

steel frame-concrete corewallstructure;bed-jig;unloading

TU74

A

1671-9107（2012）10-0033-03

10.3969/j.issn.1671-9107.2012.10.033

2012-08-28

石立國（1971-），男，河北唐山人，大學(xué)本科，高級(jí)工程師，總工程師，主要從事建筑施工及管理工作。

張茅（1982-），男，河北任丘人，大學(xué)本科，工程師，主要從事建筑施工工作。

余德浩（1987-），男，四川榮縣人，大學(xué)本科，助理工程師，主要從事建筑施工工作。

孫蘇