1 工程概況
光谷國際網球中心5 000座網球館外圍鋼網格采用雙向斜交的菱形空間曲面大網格鋼結構,采用三角形鋼管雙向布置主肋,逆時針布置次肋。鋼結構頂 高 度 最 高 達17. 000m,場 內 最 大 懸 挑 約 為6. 8m,外圍鋼網格頂口直徑為82. 6m,分別在平臺層和看臺頂層環 梁處 與 主 體 結 構 鉸 接。如 圖1所示。
2 施工難點
由于主構架采用雙向斜交,且為焊接弧形三角形鋼管,截面規格為Δ400 × 400 × 400 × 14,下料加工既要考慮每塊板的水平下料尺寸,又要考慮單塊板件的空間弧度,最后還要使得3塊空間弧度的板材拼焊之后形成的單元桿件滿足整個構架弧面安裝精度要求。
安裝難度大是該項目又一特點,構架按單個桿件在工廠加工,共計約6 500個桿件,然后在現場進行單元拼裝,采用“大型履帶式起重機場外分片吊裝、汽車式起重機單元拼裝及散件補裝”的安裝方案進行安裝。單元拼裝只能在網球館的室外2層平臺,每個單元約重16t,在地面通過250t履帶式起重機( 經計算該起重機在最不利吊裝工況下起重量大于1. 25倍的構件質量) 吊裝就位,然后在空中進行單元對接拼焊。單元桿件拼裝及單元空中組裝過程中需要根據整個建筑造型的曲面弧度要求進行測量校核,以確保每個單元的弧度滿足設計要求。環形網架只有在合攏后,才能達到整體穩定,而安裝階段屬于可變體系,任何的構件變形或荷載變化都會導致最后無法準確合攏。安裝過程中,隨著結構體系自身荷載的不斷增加,局部位置呈現漸變趨勢,而現場的空中焊接加劇了這種漸變趨勢,結構變形難以控制。因此,根據環形構架特點及現場施工情況,探索出一套滿足設計要求的加工制作安裝控制要點,以及施工過程中的測量校正方法,對項目的順利實施意義重大。
3 加工及安裝控制要點[1-3]
3. 1加工控制要點
3. 1. 1鋼材下料
采用專業軟件進行三角形鋼管模型建模,然后將面板展開,并提取關鍵點位的數據作為后續成型校核的依據。面板為單向空間弧形,成型加工采取以卷板機為主,油壓機( 配置專用模具) 局部整形技術,并根據成型要求在腹板上劃出控制線。
根據整體建模取得的關鍵控制點數據,結合鋼板上劃出的控制線,通過矢量控制法檢測弧形板的空間弧度及平面尺寸是否符合設計要求。如圖2所示。
3. 1. 2構件組裝拼焊
鋼板經上述下料、剪裁等預處理且長、寬尺寸及弧度檢驗合格后,將其中一塊鋼板按照控制線要求位置放置,固定在胎架上作為基板,確保焊接過程中不發生移動或較大變形,確保3塊面板逐一通過胎架。隨后分別按照劃線定位,焊接后續2塊鋼板。如圖3所示。