刘飞宇

摘要：本文通过对该体育馆28组支撑架根据力学计算合理布置、待主体施工完毕后，采用千斤顶卸载，卸载过程中使用方法、关键点的监测，达到了预期效果。

关键词：卸载重难点；支撑点布置；卸载顺序；监控要点

引言

该项目体育场设计采用平面管桁架悬臂结构，南北向281.29m，东西向257.55m。罩棚结构中心线最高点标高50m，最大悬挑长度38m，悬挑桁架根部高度为6m，端部为3m。径向主桁架通过68组倒三角锥斜杆组成的内支座支撑于下部混凝土框架柱顶，并向墙面延伸在15.4m标高支撑于框架柱侧牛腿之上。

本文将结合该项目的实践工作经验，就探讨关于体育场馆钢结构支撑架卸载施工技术要点分析这一问题展开具体的阐述。

1、该项目卸载要点及重难点

1.1 卸载总重量大：本工程卸载钢结构总重量约 6300 吨。

1.2卸载分析技术要求高：卸载分析要考虑不同步卸载影响因素；

1.3 卸载工艺复杂：临时支撑多，支撑处的沉降位移大小不同，每个支撑点需要根据计算的理论沉降值合理分配卸载次数及相应卸载量，并控制同步性。

1.4 高空作业难度大：全部操作均为高空作业，高度约 50m。

1.5 卸载位移精度要求高：对钢结构同步分级卸载，同步精度必须控制在±10mm 以内。

2、临时支撑布置点位及支撑架

（1）外环支撑架体根据每榀径向桁架分段处布置12组临时支撑架，可循环使用（1～68轴）；

（2）内环支撑架布置在1轴、4轴、7轴、10轴、11轴、14轴、17轴、18轴、21轴、24轴、25轴、28轴、31轴、34轴、35轴、38轴、41轴、44轴、45轴、48轴、51轴、52轴、55轴、58轴、59轴、62轴、65轴、68轴，共计28组临时支撑架体，设置在径向桁架与环向四边形桁架交汇处，固定使用。

（3）外环支撑架体与内环支撑架体间距为21米；

（4）经过设计验算，满足结构安全要求；

（5）内环固定支撑架体布置在混凝土梁上或混凝土柱上；

固定支撑架对角主受力钢管采用□160×8，另外两根钢管立柱采用□a120×5；顶部平台梁采用型钢H400×200×12×12；外环循环使用支撑架立杆□120×80×6，上部平台梁HM 294×200×8×12，材质均为Q345B；具体尺寸详见附图一

支撑架爬梯：每个支撑架设置垂直爬梯，与支撑架连接方式为螺栓卡箍式连接，方便安装、拆卸

支撑架休息平台：每隔10米设置休息平台一道，与支撑架连接方式为螺栓卡箍式连接，方便安装、拆卸。

连接螺栓：M20普通螺栓连接

b.结构架体安装和结构未形成稳定单元前，支撑胎架需揽风固定，防止倾覆；

3、卸载顺序

临时支撑架的内环28组支撑架待整体钢结构施工合拢、焊接、屋面二次结构施工完成后即可进行卸载拆除。根据计算得知支撑架最大支撐力为348.5KN，卸载采用50吨千斤顶即可满足。首先直接卸载拆除内环支撑架外侧的支撑点。将支撑力全部转换至内环支撑架的内侧支撑点上。然后进行内环内侧支撑点的卸载，用4台50吨千斤顶由东西两侧的受力最大点开始分别向两侧卸载，将结构顶至刚脱离支撑点后，抽取支撑点的一块10mm厚钢板，然后卸载千斤顶顶力，将结构下落10mm。按顺序进行卸载，直至整体卸载结构下挠10mm。重复以上 步骤（即下划线部分步骤），直至将结构完全卸载，需重复五次方可完成卸载。第一阶段：第一步：卸载4轴、65轴、31轴、38轴四个支撑点10mm；

主结构构件最大应力为47.4MPa，（正号为拉应力，负号为压应力）。由分析结果可见此阶段构件应力较小。

4、卸载施工过程检测

4.1 监测内容及方法

本工程施工过程中要对各控制点的位移进行监测。本工程的监测包括三部分。见表：

4.2 卸载阶段结构应变和位移监测

卸载阶段结构应变和位移监测是由业主委托专业单位进行监测，目的是保证主体结构的安全。

其内容包括：

（1）应力应变监测：选择包括局部应力较大的构件，树形支撑杆件等。

（2）位移监测：体育场悬挑内环、L型径向桁架拐角处环形杆件。

5、卸载过程各种不利情况的预防措施

5.1 保证胎架支撑安全措施

钢结构卸载前，计算最不利荷载组合（实际不可能发生）情况下的最大顶升力，根据该顶升力进行胎架验算和加固。

钢结构卸载过程中每卸载步的最大顶升位移采取上限控制的方法。设置每卸载步的最大顶升位移上限为3mm，当顶升达到该上限时，千斤顶的顶升力不在增加，保证胎架的安全。

5.2 防止卸载位移过大

卸载过程中，对结构观测点的应力和变形情况进行实时监测，一旦发现应力或变形过大，马上停止卸载。

5.3 防止卸载位移不同步

卸载过程中，对每个卸载点进行人工测量，监测主体结构的位移。

每步卸载时，对各卸载点主体结构的下降量进行分次控制，每次下降量设置为10mm，保证各卸载点主体结构的卸载位移同步精度在±10mm 以内。

6、结束语

该工程钢结构罩棚形式为管桁架组成的 壳体结构，结构空间跨度大，主要受力单元体为屋面环向四边形桁架和典型径向桁架为保证该体育馆支撑架卸载安全、可靠，通过大量的前期策划如支撑架位置的确定、卸载顺序、过程监控在前期进行了大量的计算、论证，实施中专门制作了配套的千斤顶、支撑点，保证了本次卸载的受力合理、均匀，达到了预期的效果。

（作者单位：陕西建工机械施工集团有限公司）