成都博物館新館鋼結構支撐胎架卸載施工工藝

石立國，張茅，余德浩

（中國建筑第二工程局有限公司西南分公司，重慶 400021）

成都博物館新館鋼結構支撐胎架卸載施工工藝

石立國，張茅，余德浩

（中國建筑第二工程局有限公司西南分公司，重慶 400021）

成都博物館新館主體結構為鋼框架-混凝土核心筒結構，結構復雜，施工難度大，存在33m大懸挑鋼結構和44m大跨度異型復雜空間結構。采用了點式格構式胎架對結構進行支持，胎架生根到結構筏板上，胎架之間采用水平拉桿進行連接。卸載塔架過程和結構體系轉換，要進行詳盡的計算，制定嚴格的施工工藝。

鋼框架-混凝土核心筒結構；胎架；卸載

1 工程概況

成都博物館新館位于市中心繁華的天府廣場西側，東臨人民南路，南臨西御街，西靠小河街。該工程主體結構為鋼框架-混凝土核心筒結構，其建筑層數為地上部分五層 （附設夾層），外立面三角形鋼網格與主體結構共同作用形成組合空間結構體系，最高點高度為46.88m。

由于該工程屬于異型結構，結構復雜，施工難度大，精度要求高。因主體結構北面地下部分有地鐵線通過，故在地鐵上方設置大懸挑結構，其懸挑端長度為33m，施工時采用特制的胎架對懸挑結構進行支持。禮儀廣場為44m大跨度異型復雜空間結構，為了確保結構安全及施工過程的安全，采用點式格構式胎架對結構進行支持，胎架生根到結構筏板上，胎架之間采用水平拉桿進行連接。外立面鋼網格及結構內部零星胎架，主要分布在工程西南側及結構內部，主要采用型鋼格構式胎架進行支撐。

2 卸載難點

2.1 大噸位卸載工具需求量大

卸載點絕大部分卸載噸位大于30t，針對分步分級卸載的計劃，需要選擇大噸位卸載裝置，卸載裝置必須滿足30t的豎向承載力使用要求。

2.2 整體卸載結果和實際結果可能存在差異

雖然在卸載前對結構進行施工全過程仿真分析計算，但是實際卸載量和理論計算數值可能存在差異，因此在整個卸載過程中對可能出現的意外情況必須作好充分的準備和相關的應急方案。

2.3 卸載工作高空操作安全措施難度大

由于采用的是在支撐頂部進行卸載方式，大部分卸載工作需在高空進行操作，而且同其他專業施工在很大程度上存在交叉，設備的墜落和操作工人的人身安全措施難度大。

3 卸載工藝

3.1 總體順序

本工程中支撐胎架數量眾多，卸載面積廣，支撐胎架形狀各異，單個胎架受力大小相差較大。考慮到人力、物力及組織協調的方便，擬采用“分區分級、等距、從中間到兩邊、從外向內”的卸載順序進行卸載，將胎架卸載點豎向變形值的大小分為3類，將單次卸載量分為5mm、10mm、卸完三步，禮儀廣場大跨度結構采用從中間到兩邊的卸載順序，北側大懸挑結構采用從外向內的順序進行卸載，所有卸載都遵循分級同步的原則。

3.2 卸載步驟

（1）樓層轉換桁架處胎架的卸載：上部樓層、中部樓層、下部樓層分別按5mm、10mm、卸載完畢進行三級卸載。

（2）懸挑桁架處胎架分為17-18軸和19-20軸2大塊進行卸載：19-20軸處胎架卸載5mm→19-20軸處胎架卸載10mm→17-18軸處胎架卸載5mm→19-20軸處胎架卸載完畢→17-18軸處胎架卸載10mm→17-18軸處胎架卸載完畢。

（3）門洞和其余部位胎架卸載：門洞部位卸載5mm→門洞部位卸載10mm→其余部位卸載5mm→門洞部位卸載完畢→其余部位卸載10mm→其余部位卸載完畢。

各部位胎架卸載平面布置圖如圖1所示。

圖1 胎架卸載平面布置圖

4 砂箱卸載次數的確定

根據卸載點受力及變形的大小來確定砂箱卸載次數的多少，本工程結構卸載點豎向變形值在5mm以下變形卸載次數為1次，在5～15mm之間變形卸載次數為2次，大于15mm變形卸載次數為3次。

為確保砂箱卸載同步性，按照性質不同將砂箱卸載動作分為常規和調校兩種。具體為將各節點的卸載量按照每分鐘砂箱內砂子的下行量（2mm）進行平均劃分，節點的卸載量越大，砂箱的動作次數越多，每兩個常規下降動作后，各胎架上的操作手檢查砂箱下沉的同步情況。若發現同步誤差超過1mm偏差時，應進行第一個調校動作，具體為調整同級卸載高度偏高的砂箱，至高度和砂箱持平或誤差達到1mm以內時，即完成調整工作；上述工作為一個循環，以此類推逐步卸載完成，確保整個卸載工作同步累計誤差控制在2mm以內。

5 卸載監測

為保證卸載過程中的安全性，在整個卸載過程中，對關鍵部位進行了位移監測，確保在結構卸載后的初始應力在預設范圍之內，實現結構設計的意圖，在卸載過程中的監測工作主要包括如下幾個方面的內容：

（1）懸挑桁架關鍵部位的變形監測及端部標高相對設計標高下撓位移的監控。

（2）禮儀廣場上部結構及鑄鋼件位移監控。

（3）外立面網格變形及位移監控。

（4）臨時支撐胎架變形及位移的監測。

（5）溫度對鋼結構影響的位移監測。

6 卸載要點

（1）在胎架釋放過程中，砂箱下降的協調一致與每級的釋放量是保證安全釋放的重要環節。地面設一個總指揮，南北卸載片區各設一個副指揮，總指揮主要負責每級釋放的發號施令以及監測數據的匯總。副指揮主要負責卸載區的統一指令的傳達工作，卸載管理人員主要檢查砂箱的工作狀況，每個卸載工人都牢記相應的卸載數據，將每步卸載精確化。

（2）為控制每級釋放量，事先在砂箱上標定刻度，下沉量以砂箱的絕對縮短量控制，而非結構的下沉量。

（3）釋放到位標準：節點底部出現間隙，砂箱仍可下降，且節點頂面標高不再變化。

（4）卸載過程中，設專人對應力較大的焊縫受力部位，在每個分級卸載步驟完成后進行過程檢查，若發現異常，應停止卸載工作，上報項目相關部門妥善處理。

表1 未能達到設計要求的卸載

（5）卸載完成后，與施工全過程仿真模擬分析中對應的具體數據進行對比，從而判斷卸載工作是否合理、結構是否安全，若出現較大偏差，需要找出發生偏差的原因。

（6）在卸載完成后還應對結構外框尺寸進行詳細的測量復核。

（7）及時做好卸載工作過程技術資料記錄，并積極提供給監測單位，確保監測工作持續有效開展。

7 非正常情況預測及處理

（1）當操作失誤導致未及時進行限位時，由操作指揮加強操作手教育，按程序操作。

（2）當單個胎架上卸載有個別退出工作時，應暫停卸載工作，臨時加設型鋼短立柱，盡快更換相應噸位的砂箱。

（3）當同一卸載分區中，不同結構節點標高存在差異，暫停卸載超前的支撐砂箱，待滯后砂箱與之持平時，再按原計劃進行。

（4）卸載過程中，未能達到設計要求的卸載標高位置，單點失去支撐力（表1）。

8 結語

成都博物館新館主體結構于2012年7月安全卸載完成，我們對卸載后的鋼結構進行了變形測量，變形量符合規范及設計要求，卸載成功。

Unloading Technology for steelstructured supporting bed-jig of Chengdu New Museum

Themain structure of Chengdu new museum is steel frame-concrete corewall structure,complex and hard for construction.It contains a large cantilevered steelstructureof 33metersand a special complex large-span spatialstructureof 44meters.Bed-jig of point lattice form,rooted on the structure raft and connected w ith horizontal beam,is adopted to support the structure.The sw itch between tower unloading process and structure system requiresdetailed calculation and strictconstruction technology.

steel frame-concrete corewallstructure;bed-jig;unloading

TU74

A

1671-9107（2012）10-0033-03

10.3969/j.issn.1671-9107.2012.10.033

2012-08-28

石立國（1971-），男，河北唐山人，大學本科，高級工程師，總工程師，主要從事建筑施工及管理工作。

張茅（1982-），男，河北任丘人，大學本科，工程師，主要從事建筑施工工作。

余德浩（1987-），男，四川榮縣人，大學本科，助理工程師，主要從事建筑施工工作。

孫蘇