成都博物馆新馆钢结构支撑胎架卸载施工工艺

石立国，张茅，余德浩

（中国建筑第二工程局有限公司西南分公司，重庆 400021）

成都博物馆新馆钢结构支撑胎架卸载施工工艺

石立国，张茅，余德浩

（中国建筑第二工程局有限公司西南分公司，重庆 400021）

成都博物馆新馆主体结构为钢框架-混凝土核心筒结构，结构复杂，施工难度大，存在33m大悬挑钢结构和44m大跨度异型复杂空间结构。采用了点式格构式胎架对结构进行支持，胎架生根到结构筏板上，胎架之间采用水平拉杆进行连接。卸载塔架过程和结构体系转换，要进行详尽的计算，制定严格的施工工艺。

钢框架-混凝土核心筒结构；胎架；卸载

1 工程概况

成都博物馆新馆位于市中心繁华的天府广场西侧，东临人民南路，南临西御街，西靠小河街。该工程主体结构为钢框架-混凝土核心筒结构，其建筑层数为地上部分五层 （附设夹层），外立面三角形钢网格与主体结构共同作用形成组合空间结构体系，最高点高度为46.88m。

由于该工程属于异型结构，结构复杂，施工难度大，精度要求高。因主体结构北面地下部分有地铁线通过，故在地铁上方设置大悬挑结构，其悬挑端长度为33m，施工时采用特制的胎架对悬挑结构进行支持。礼仪广场为44m大跨度异型复杂空间结构，为了确保结构安全及施工过程的安全，采用点式格构式胎架对结构进行支持，胎架生根到结构筏板上，胎架之间采用水平拉杆进行连接。外立面钢网格及结构内部零星胎架，主要分布在工程西南侧及结构内部，主要采用型钢格构式胎架进行支撑。

2 卸载难点

2.1 大吨位卸载工具需求量大

卸载点绝大部分卸载吨位大于30t，针对分步分级卸载的计划，需要选择大吨位卸载装置，卸载装置必须满足30t的竖向承载力使用要求。

2.2 整体卸载结果和实际结果可能存在差异

虽然在卸载前对结构进行施工全过程仿真分析计算，但是实际卸载量和理论计算数值可能存在差异，因此在整个卸载过程中对可能出现的意外情况必须作好充分的准备和相关的应急方案。

2.3 卸载工作高空操作安全措施难度大

由于采用的是在支撑顶部进行卸载方式，大部分卸载工作需在高空进行操作，而且同其他专业施工在很大程度上存在交叉，设备的坠落和操作工人的人身安全措施难度大。

3 卸载工艺

3.1 总体顺序

本工程中支撑胎架数量众多，卸载面积广，支撑胎架形状各异，单个胎架受力大小相差较大。考虑到人力、物力及组织协调的方便，拟采用“分区分级、等距、从中间到两边、从外向内”的卸载顺序进行卸载，将胎架卸载点竖向变形值的大小分为3类，将单次卸载量分为5mm、10mm、卸完三步，礼仪广场大跨度结构采用从中间到两边的卸载顺序，北侧大悬挑结构采用从外向内的顺序进行卸载，所有卸载都遵循分级同步的原则。

3.2 卸载步骤

（1）楼层转换桁架处胎架的卸载：上部楼层、中部楼层、下部楼层分别按5mm、10mm、卸载完毕进行三级卸载。

（2）悬挑桁架处胎架分为17-18轴和19-20轴2大块进行卸载：19-20轴处胎架卸载5mm→19-20轴处胎架卸载10mm→17-18轴处胎架卸载5mm→19-20轴处胎架卸载完毕→17-18轴处胎架卸载10mm→17-18轴处胎架卸载完毕。

（3）门洞和其余部位胎架卸载：门洞部位卸载5mm→门洞部位卸载10mm→其余部位卸载5mm→门洞部位卸载完毕→其余部位卸载10mm→其余部位卸载完毕。

各部位胎架卸载平面布置图如图1所示。

图1 胎架卸载平面布置图

4 砂箱卸载次数的确定

根据卸载点受力及变形的大小来确定砂箱卸载次数的多少，本工程结构卸载点竖向变形值在5mm以下变形卸载次数为1次，在5～15mm之间变形卸载次数为2次，大于15mm变形卸载次数为3次。

为确保砂箱卸载同步性，按照性质不同将砂箱卸载动作分为常规和调校两种。具体为将各节点的卸载量按照每分钟砂箱内砂子的下行量（2mm）进行平均划分，节点的卸载量越大，砂箱的动作次数越多，每两个常规下降动作后，各胎架上的操作手检查砂箱下沉的同步情况。若发现同步误差超过1mm偏差时，应进行第一个调校动作，具体为调整同级卸载高度偏高的砂箱，至高度和砂箱持平或误差达到1mm以内时，即完成调整工作；上述工作为一个循环，以此类推逐步卸载完成，确保整个卸载工作同步累计误差控制在2mm以内。

5 卸载监测

为保证卸载过程中的安全性，在整个卸载过程中，对关键部位进行了位移监测，确保在结构卸载后的初始应力在预设范围之内，实现结构设计的意图，在卸载过程中的监测工作主要包括如下几个方面的内容：

（1）悬挑桁架关键部位的变形监测及端部标高相对设计标高下挠位移的监控。

（2）礼仪广场上部结构及铸钢件位移监控。

（3）外立面网格变形及位移监控。

（4）临时支撑胎架变形及位移的监测。

（5）温度对钢结构影响的位移监测。

6 卸载要点

（1）在胎架释放过程中，砂箱下降的协调一致与每级的释放量是保证安全释放的重要环节。地面设一个总指挥，南北卸载片区各设一个副指挥，总指挥主要负责每级释放的发号施令以及监测数据的汇总。副指挥主要负责卸载区的统一指令的传达工作，卸载管理人员主要检查砂箱的工作状况，每个卸载工人都牢记相应的卸载数据，将每步卸载精确化。

（2）为控制每级释放量，事先在砂箱上标定刻度，下沉量以砂箱的绝对缩短量控制，而非结构的下沉量。

（3）释放到位标准：节点底部出现间隙，砂箱仍可下降，且节点顶面标高不再变化。

（4）卸载过程中，设专人对应力较大的焊缝受力部位，在每个分级卸载步骤完成后进行过程检查，若发现异常，应停止卸载工作，上报项目相关部门妥善处理。

表1 未能达到设计要求的卸载

（5）卸载完成后，与施工全过程仿真模拟分析中对应的具体数据进行对比，从而判断卸载工作是否合理、结构是否安全，若出现较大偏差，需要找出发生偏差的原因。

（6）在卸载完成后还应对结构外框尺寸进行详细的测量复核。

（7）及时做好卸载工作过程技术资料记录，并积极提供给监测单位，确保监测工作持续有效开展。

7 非正常情况预测及处理

（1）当操作失误导致未及时进行限位时，由操作指挥加强操作手教育，按程序操作。

（2）当单个胎架上卸载有个别退出工作时，应暂停卸载工作，临时加设型钢短立柱，尽快更换相应吨位的砂箱。

（3）当同一卸载分区中，不同结构节点标高存在差异，暂停卸载超前的支撑砂箱，待滞后砂箱与之持平时，再按原计划进行。

（4）卸载过程中，未能达到设计要求的卸载标高位置，单点失去支撑力（表1）。

8 结语

成都博物馆新馆主体结构于2012年7月安全卸载完成，我们对卸载后的钢结构进行了变形测量，变形量符合规范及设计要求，卸载成功。

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

石立国（1971-），男，河北唐山人，大学本科，高级工程师，总工程师，主要从事建筑施工及管理工作。

张茅（1982-），男，河北任丘人，大学本科，工程师，主要从事建筑施工工作。

余德浩（1987-），男，四川荣县人，大学本科，助理工程师，主要从事建筑施工工作。

孙苏