開啟式桁架走行裝置施工工藝

摘要：本文通過龍潭公園中心島露天文化活動廣場工程開啟式桁架的走行裝置施工過程，著重講述開啟式桁架的走行設計、鋼結構相應施工及卸載，走行裝置的調試運行等問題以及部分問題的解決方案。

關鍵詞：開啟式 走行裝置 ENERPAC 同步控制

1 工程概況

龍潭公園中心島露天文化活動廣場工程，該項目鋼結構部分設計為管桁架相貫、雙曲線形式，結構設計為拱形結構、大跨度，結構整體穩定性良好，具有可靠性，最高跨兩部分管桁架為可開啟部分，直接坐落在臺車上，由臺車在軌道上的行走帶動鋼結構的走行。

整體結構依靠南北兩側共4臺臺車的行走帶動，下部兩條軌道，側向兩條軌道，保證水平方向和側向平衡。

2 設計要求

根據本工程開閉屋蓋的特點，機械傳動裝置部分的設計有如下要求：

2.1 采用電機驅動輪行走方式 每片可開合屋蓋含兩榀主桁架，在每榀主桁架的兩底端均設置滾動輪，滾動輪均包含垂直滾動輪和水平滾動輪，分別承受垂直壓力和水平推力。對應垂直輪和水平輪分別設置鋼軌，鋼軌固定在位于可開合屋蓋下的鋼筋混凝土框架結構頂面上。

2.1.1 驅動方式：卷揚驅動

2.1.2 導向方式：水平輪導向

2.1.3 防傾翻：反鉤輪

2.2 運動同步控制 屋蓋在開合過程中，為保證屋蓋結構的安全，必須控制屋蓋兩端的行走速度和相對行走距離，使其同步。控制方法為測速與測距雙控。

2.3 鎖定控制 停止鎖定：設置與屋蓋行走控制聯動的鎖定裝置，行走啟動時，鎖定裝置打開，行走停止時，鎖定裝置將鋼軌抱死，使屋蓋固定。行走超速鎖定：當屋蓋行走速度超過設定速度時，啟動鎖定，使屋蓋固定。行走不同步鎖定：當屋蓋兩端行走不同步超過限值時，啟動鎖定，使屋蓋固定。

2.4 風力監測控制 當風力大于4級時禁止開合屋蓋。

3 安裝方案

3.1 軌道安裝

3.1.1 在土建屋面結構施工時預留預埋件作為軌道安裝及鋼結構柱安裝使用。

3.1.2 鋼結構框架安裝f柱及梁的安裝)成整體。

3.1.3 水平軌道安裝

3.1.4 側向軌道安裝

3.2 臺車安裝 根據本工程的結構形式，擬從中間開始，采用50噸氣車吊，將臺車吊入屋頂臺車行走軌道上，向兩邊采用相同方法依次推進。

3.3 驅動鋼絲繩及卷揚的安裝 鋼絲繩的安裝采用利用驅動機構動力源的方法進行。在驅動卷筒上的驅

動鋼絲繩固定后，驅動卷揚機開始工作，拖曳鋼絲繩，帶動驅動鋼絲繩安裝就位。

3.4 屋蓋固定插銷的安裝 插銷裝置安裝在重型臺車上，插銷板焊接固定在基礎預埋板上。活動屋蓋施工完畢，將活動屋蓋運行至全閉和全開位置，按設計要求，在設計節點位置進行現場定位插銷板。

3.5 中央控制臺 人性化的人機對話界面，操作簡單

4 鋼結構卸載及臺車載荷調整

4.1 桁架的卸載點設置在桁架3和桁架5支座處，整個桁架組合共設4個卸載點，每個卸載支座設置兩個支撐點，分別在焊接球內外兩側，用千斤頂頂起如圖1示：

4.2 卸載到臺車上，并進行可靠連接如圖2示：

4.3 為了校核動力小車安裝后的實際受載荷工況與數學模型的計算相符，并確保每臺同類型臺車所受的載荷基本均載，在活動屋蓋全部拼裝完畢后，必須進行實際載荷測試。

4.3.1 在活動屋蓋全部拼裝結束后，用先進的ENERPAC簡易、輕便的測載專用設備，對每個動力小車進行實際載荷測試。

4.3.2 所有臺車及零部件均具有互換性，均設計成可簡便調節載荷的調整墊片機構，以便在安裝調試和今后體育場館開閉頂機構的維護保養時，能簡便地利用ENERPAC使用工具進行載荷檢測和承載調整。

5 調試及運行

進入北京龍潭湖開閉頂的控制系統及程序已在出廠前經實驗和系統集成開發研制，并成功通過了4臺臺車的地面聯調整體試驗的程序驗證。

5.1 鋼絲繩的同步牽引控制調試

5.2 必要時可以對于屋蓋進行整體姿態調整

5.3 閉合后的控制鎖緊屋蓋裝置——安全插銷

5.4 控制屋蓋的半開合狀態的控制

6 成功關鍵

本工程的活動屋蓋除全開閉或全閉合狀態以外，也可以在控制系統得指令下，屋蓋可按要求準確地停留保持任意位置開啟位置，使其處在非完全敞開或完全合攏的狀態。

本工程的屋面開啟式桁架走行裝置獲得了成功，成功關鍵主要是：

6.1 為了成功設計滿足建筑結構要求的開合屋頂，結構設計和驅動機構設計間的相互協調十分重要

6.2 設計及施工的緊密結合保證了開啟式桁架的走形順利安裝及運行。

7 結論

可開啟屋蓋由于使體育場館具有了全天候復合型的使用功能，產生了巨大的社會效益和經濟效益，得到了設計者和經營者的極大重視，現代體育場館也越來越多地采用可開啟屋蓋。隨著經濟的迅猛發展，技術的巨大進步，特別是隨著全民健身運動的深入發展，體育建筑越來越成為城市建設中的重要組成部分。