武夷山清水盛典大型演出项目位于武夷山市三菇旅游度假区,是省市重点工程项目,该项目由法国E CA2公司进行概念设计,中国一冶集团有限公司进行观众席屋顶钢结构详图(深化)设计和制作、安装施工。该体系由8棍钢管析架和上、下弦连杆组成,8棍钢管析架对称布置,最大悬挑距离41.581m,单棍最大质量约67.7t、8棍钢管析架分别通过支座与看台建筑后部两排预埋地脚螺栓连接,支撑整个屋顶,钢管析架支座标高为16.360m、悬挑端部标高22m,屋顶整体呈双曲面造型,长度约54m,宽度约70m,采用的独立悬挑型式结构在国内建筑中较为少见,吊装和临时支撑的稳定尤为重要,本吊装技术总结针对主析架临时支撑设计计算和主析架吊装技术进行总结,现场吊装平面图如图1所示。
施工方案设计
主要施工条件
该项目位于旅游区,广场北侧进场仅一条6m宽的水泥路面,不能满足大型起重机的组装与安装期间其他车辆通行,需在宽度方向拓宽至10m,长度方向不小于130m。拼装场地需平整硬化,划分区域见平面布置图1所示。拼装及堆放区域内土方进行压实后,上部浇筑30mm厚C20混凝土并找平。750t履带起重机主吊装区域行走道路宽16m,地基承载力为0.16~0.20MPa,并出具相应的地基承载力报告,满足要求后方可吊装。根据施工方案,临时支撑胎架需穿过看台预留孔。临时胎架最大支反力达273kN,支撑基础需满足要求。
重难点分析
对临时支撑基础进行专业设计,确保基础稳定,根据软件计算出支撑反力。支撑胎架制作、安装过程中,严格按正式工程控制施工质量,在施上过程中定期进行基础沉降观测,确保支撑体系稳定性在可控范围内。
因场地受限,主起重机不能在两侧或在看台前方吊装,只能在北侧作业,因此,加大了主起重机的吊装作业半径,最大达76m。主析架吊装采用750t全超起配重上况,主臂48.8m,起落式副劈64m,超起后回转半径18m、HJ-1a、HJ-2a吊装需使用390t全超起配重,HJ-3a、HJ-4a吊装需使用210t超起配重,吊装就位作业半径最大达76m、750t起重机对地整体压力达1300t,地基稳定是涉及设备及人员安全的重中之重,地基处理后进行相关的压力试验。主析架吊装就位落钩前,支撑胎架顶部设置调节柱,严格控制安装标高,确保变形量在有效控制范围内。
临时支撑方案设计
在钢管析架全长的2/3处位置设置临时承重支撑胎架,胎架顶部设置操作钢平台,以约束钢管析架自由端。由于临时支撑胎架设置位置与看台有交集,考虑看台的混凝土结构部分设计时均未包括该载荷,且该载荷较大,应在±0.000地面单独设置临时支撑胎架混凝土基础,基础上设置预埋件,以承载上部重量。与看台交集处需预留洞口,作为临时支撑胎架4根立柱穿过之用。
鉴于上述条件、难点的原因,拟采用搭设非标节和标准节组合形式格构架支撑方案,具体方案如下:①支撑胎架安装前,混凝土基础、看台预留洞口等应具备安装条件。②根据支撑胎架的设计计算,格构胎架平面尺寸为2.5m ×2.5m,立杆截面尺寸为φ 299× 8、横杆截面尺寸为H200×200×12×8,斜杆截面尺寸为角钢100mm x 10mm,材质均为Q235B。顶部平台结构主要采用HW500×200×16×10轧制H型钢,材质Q235B,杆件和平台件均选择全熔透焊接。③支撑胎架由2.5m×2.5m×5m底座节、顶端节组合而成,底座节、顶端节均熔透焊接。④底座与基础预埋件焊接定位后,节与节之间以芯轴定位,销轴加防脱销连接,直至达到规定高度。⑤现场作业时仍要重视对胎架进行必要的临时加固处理,进一步降低环境不利因素对胎架的影响,在看台两侧处各2个支撑(HJ-1a、HJ-2a、HJ-1、HJ-2主析架支撑)拉缆风绳,地锚选用已有建筑物的立柱,并征得相关单位同意,其余支撑胎架在与看台预留孔处设置固定件与看台连接以增加支撑胎架的稳定性,支撑胎架示意图如图2所示。