开启式桁架走行装置施工工艺

蒋树波

摘要：本文通过龙潭公园中心岛露天文化活动广场工程开启式桁架的走行装置施工过程，着重讲述开启式桁架的走行设计、钢结构相应施工及卸载，走行装置的调试运行等问题以及部分问题的解决方案。

关键词：开启式走行装置ENERPAC同步控制

1工程概况

龙潭公园中心岛露天文化活动广场工程，该项目钢结构部分设计为管桁架相贯、双曲线形式，结构设计为拱形结构、大跨度，结构整体稳定性良好，具有可靠性，最高跨两部分管桁架为可开启部分，直接坐落在台车上，由台车在轨道上的行走带动钢结构的走行。

整体结构依靠南北两侧共4台台车的行走带动，下部两条轨道，侧向两条轨道，保证水平方向和侧向平衡。

2设计要求

根据本工程开闭屋盖的特点，机械传动装置部分的设计有如下要求：

2.1采用电机驱动轮行走方式每片可开合屋盖含两榀主桁架，在每榀主桁架的两底端均设置滚动轮，滚动轮均包含垂直滚动轮和水平滚动轮，分别承受垂直压力和水平推力。对应垂直轮和水平轮分别设置钢轨，钢轨固定在位于可开合屋盖下的钢筋混凝土框架结构顶面上。

2.1.1驱动方式：卷扬驱动

2.1.2导向方式：水平轮导向

2.1.3防倾翻：反钩轮

2.2运动同步控制屋盖在开合过程中，为保证屋盖结构的安全，必须控制屋盖两端的行走速度和相对行走距离，使其同步。控制方法为测速与测距双控。

2.3锁定控制停止锁定：设置与屋盖行走控制联动的锁定装置，行走启动时，锁定装置打开，行走停止时，锁定装置将钢轨抱死，使屋盖固定。行走超速锁定：当屋盖行走速度超过设定速度时，启动锁定，使屋盖固定。行走不同步锁定：当屋盖两端行走不同步超过限值时，启动锁定，使屋盖固定。

2.4风力监测控制当风力大于4级时禁止开合屋盖。

3安装方案

3.1轨道安装

3.1.1在土建屋面结构施工时预留预埋件作为轨道安装及钢结构柱安装使用。

3.1.2钢结构框架安装f柱及梁的安装)成整体。

3.1.3水平轨道安装

3.1.4侧向轨道安装

3.2台车安装根据本工程的结构形式，拟从中间开始，采用50吨气车吊，将台车吊入屋顶台车行走轨道上，向两边采用相同方法依次推进。

3.3驱动钢丝绳及卷扬的安装钢丝绳的安装采用利用驱动机构动力源的方法进行。在驱动卷筒上的驱

動钢丝绳固定后，驱动卷扬机开始工作，拖曳钢丝绳，带动驱动钢丝绳安装就位。

3.4屋盖固定插销的安装插销装置安装在重型台车上，插销板焊接固定在基础预埋板上。活动屋盖施工完毕，将活动屋盖运行至全闭和全开位置，按设计要求，在设计节点位置进行现场定位插销板。

3.5中央控制台人性化的人机对话界面，操作简单

4钢结构卸载及台车载荷调整

4.1桁架的卸载点设置在桁架3和桁架5支座处，整个桁架组合共设4个卸载点，每个卸载支座设置两个支撑点，分别在焊接球内外两侧，用千斤顶顶起如图1示：

4.2卸载到台车上，并进行可靠连接如图2示：

4.3为了校核动力小车安装后的实际受载荷工况与数学模型的计算相符，并确保每台同类型台车所受的载荷基本均载，在活动屋盖全部拼装完毕后，必须进行实际载荷测试。

4.3.1在活动屋盖全部拼装结束后，用先进的ENERPAC简易、轻便的测载专用设备，对每个动力小车进行实际载荷测试。

4.3.2所有台车及零部件均具有互换性，均设计成可简便调节载荷的调整垫片机构，以便在安装调试和今后体育场馆开闭顶机构的维护保养时，能简便地利用ENERPAC使用工具进行载荷检测和承载调整。

5调试及运行

进入北京龙潭湖开闭顶的控制系统及程序已在出厂前经实验和系统集成开发研制，并成功通过了4台台车的地面联调整体试验的程序验证。

5.1钢丝绳的同步牵引控制调试

5.2必要时可以对于屋盖进行整体姿态调整

5.3闭合后的控制锁紧屋盖装置——安全插销

5.4控制屋盖的半开合状态的控制

6成功关键

本工程的活动屋盖除全开闭或全闭合状态以外，也可以在控制系统得指令下，屋盖可按要求准确地停留保持任意位置开启位置，使其处在非完全敞开或完全合拢的状态。

本工程的屋面开启式桁架走行装置获得了成功，成功关键主要是：

6.1为了成功设计满足建筑结构要求的开合屋顶，结构设计和驱动机构设计间的相互协调十分重要

6.2设计及施工的紧密结合保证了开启式桁架的走形顺利安装及运行。

7结论

可开启屋盖由于使体育场馆具有了全天候复合型的使用功能，产生了巨大的社会效益和经济效益，得到了设计者和经营者的极大重视，现代体育场馆也越来越多地采用可开启屋盖。随着经济的迅猛发展，技术的巨大进步，特别是随着全民健身运动的深入发展，体育建筑越来越成为城市建设中的重要组成部分。