中建八局西南公司 成都 610041
摘要:近年来新建、改建、扩建的体育场馆很多,而大型体育场馆一般规模庞大,结构复杂,同时人们对建筑的美学要求,也促进了各种新结构、新技术、新材料的出现,如大跨度钢结构,该结构为大空间建筑结构的修建提供了更好的技术支持,本篇文章以成都东安湖体育公园体育场为例,主要对大型体育场馆大跨度钢结构屋盖的施工测量技术进行论述。
关键词:安装测量 大跨度 钢结构
1 工程概况
东安湖体育公园体育场建设以满足2021年第31届世界大学生运动会开展,将在大运会期间承担开闭幕式。该项目位于成都市龙泉驿区东安湖片北侧,单体建筑面积约12万㎡,包括4万座综合体育场、热身场及相关附属工程等,整体造型呈圆形,如同飞碟一般漂浮于东安湖畔。该工程作为体育文化综合体,具有体量庞大、结构设计复杂、钢结构屋盖跨度大、型式多样等显著特点。
体育场屋盖钢结构平面为正圆形,结构形式为悬挑平面桁架+立面单层交叉网格。屋盖结构跨度290m,内空155m,结构高度48.7m,悬挑长度45m,悬挑端部高度2.5m,桁架支座处高度13.31m。6.95m标高单层交叉网格支座及28.255m看台柱顶桁架支座为万向铰支座。如下图1-1钢结构效果图所示:
图1-1 钢结构效果图
2 钢结构安装测量
2.1地面拼装测量
1)地面放样:
根据桁架的几何结构及深化设计详图,利用经纬仪在拼装场地上放出桁架上下弦杆的地面投影控制线,将弦杆分段(拼接)点、腹杆与上、下弦杆轴线交点作为控制特征点,在拼装平台内放出各特征点的地面投影点,最后将设计三维坐标转换成相对坐标系,采用极坐标法用全站仪检查复核。
2)胎架定位放样:
利用经纬仪在胎架设置点精确测定胎架位置,作出十字线。胎架搭设完毕后,用水准仪校正胎架上部调节构件顶面高度,确保同一水平构件下部所有胎架顶平;并用水准仪确定特征点胎架的标高,根据理论数据对胎架进行调整,使误差在微调范围内。如图2-1胎架定位放样所示
图2-1胎架定位放样
3)桁架单元件就位:
使用钢尺检测单个待拼单元件的长度、端面的几何尺寸,根据深化设计图,将单元件吊上胎架按编号排放好,保证待拼构件的位置准确后临时固定,吊线锤检测桁架分段拼接点平面位置并调整。如图2-2桁架单元件就位图所示
图2-2桁架单元件就位图
4)散件就位:
补充之间散件,根据左右桁架分段的弦杆的点位标记进行整体位置关系的测量并调整。如图2-3散件就位图所示
图2-3 散件就位图
5)焊接固定:
构件调整固定后,根据待拼件上的点位标记及地面投影点,使用钢尺、吊线锤等进行检测,用点焊固定并将检测数据记录保存,与设计图纸比较分析,如构件不符合要求,则进行调整;若符合要求,则进行焊接工序。
6)焊后检测:
焊接完成后,对桁架进行全面检测,将检测数据记录存档,并与焊接前的检测数据对照分析,确定其变形程度,分析变形原因,以便在下一个桁架拼装中能够尽可能减小拼装误差。
2.4整体吊装测量
桁架拼装完成后,利用全站仪将桁架定位点引至支撑平台,并在支撑钢板上划十字中心线来控制桁架就位。
整拼吊装前,对整拼桁架尺寸及就位标高进行复测,同时对桁架就位点支撑柱间的间距和标高进行测量,确保桁架顺利就位。
桁架吊装时,在地面架设全站仪,全程观测桁架吊装就位。在桁架测量控制点弦杆上张贴反光片,对桁架就位点三维坐标进行监测,确保桁架顺利就位。
桁架吊装过程中,对每榀桁架空间位置实时监控,建立测量台账。记录每榀桁架误差实际值并与计算模型进行对比分析,根据分析结果对拼装间隙进行适当调整。减小整体累积误差对屋盖结构的影响。
桁架安装后,对桁架直线度、标高调校完毕后,利用缆风绳将桁架固定,吊车脱钩,然后再利用全战仪进行复测,发现问题应及时解决。
3 质量控制点选择
3.1拼装测量控制点选择
拼装单元尺寸检查控制点采用坐标及平面尺寸结合的形式,通过复核控制点坐标以及关键部位平面尺寸控制其拼装准确。
1)单层交叉网格柱
单层网格柱设置4个坐标控制点复核其拼装完成后关键节点坐标无误,并通过复核顶部铸钢件与底部支座以及底部锥管间平面尺寸确保拼装单元准确无误。具体设置方法如图3-1单层网格柱拼装单元图所示
图3-1 单层网格柱拼装单元
2)主桁架
主桁架设置3个坐标控制点复核其拼装完成后关键节点坐标无误,并
通过复核钟形节点与两边杆件端部间平面尺寸确保拼装单元准确无误。
3)悬挑桁架
悬挑桁架设置3个坐标控制点复核其拼装完成后关键节点坐标无误,并通过复核上弦杆长度以及上下弦杆间平面尺寸确保拼装单元准确无误。具体设置方法如图3-3悬挑桁架拼装单元图所示
图3-2悬挑桁架拼装单元
4结论
以上是笔者在成都东安湖体育公园体育场项目工作中关于钢结构测量的一点总结,主要是通过对钢结构单元地面拼装测量、钢结构吊装测量及测量控制要点的选取进行了阐述,希望可以通过本文为同行提供有关大型体育场馆大跨度钢结构屋盖测量技术的有用信息,并且相信有很多同行对大型体育场馆大跨度钢结构屋盖测量技术有更加深入的思考。
参考文献:
[1]张腾龙,桂宇飞,李伟男,复杂超高层钢结构施工测量技术[J].建筑技术,2014(7):92-93
[2]GB 50755-2012,钢结构施工规范[S].
[3]GB 50017-2017,钢结构设计规范[S].
[4]GB 50026-2007,工程测量规范[S].