浅谈上海海事大学体育中心钢结构工程施工

　　[摘要]上海海事大学体育中心由五个部分网架以及南区体育比赛馆中的训练场地顶部的钢桁架结构组成，网架分区较多，网架形式为椭球面双层网壳和柱面网壳两种结构形式，且每块网架平面尺寸及安装高度各不相同，安装时需分块进行，给施工带来一定难度。

　　[关键词]钢结构；网壳；网架；钢结构施工

　　中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：

　　工程概况

　　上海海事大学体育中心地处上海市芦潮港上海海事大学临港新校区，总占地面积101110平方米，建筑总占地面积15385平方米，总建筑面积26643平方米，其中地上24117平方米，半地下室2526平方米。

　　本工程建筑等级为二级，其中体育比赛馆属乙类体育馆，游泳比赛馆属乙类游泳馆。防火等级为二级。

　　本工程分为南北两个分区，南区分为A块、BC块、D块、E块等四个部分；南区A块体育比赛馆建筑面积11067平方米，建筑层数为比赛厅一层，局部三层；南区BC块游泳比赛馆建筑面积10557平方米（其中地上8031平方米，半地下2526平方米），建筑层数为地下一层，比赛厅地上一层，局部二层；南区D块体育训练馆建筑面积2484平方米，建筑层数为训练厅一层，局部二层；南区E块公共部分建筑面积1110平方米；北区体育场看台建筑面积1425平方米，建筑层数为观众席一层，局部三层。

　　本工程钢结构部分包括南区A块体育比赛馆、南区BC块游泳比赛馆和游泳训练馆、南区D区体育训练馆、北区体育场挑篷五个部分网架以及南区体育比赛馆中的训练场地顶部的钢桁架结构，其中南区四个场馆部分网架为椭球冠状双层螺栓球网壳结构，网架支撑形式为周边多点支撑，通过抗震型球形固定钢支座与下部混凝土结构相连；北区体育场看台挑篷网架为柱面网架，悬挑长度为12.75m，通过抗拉球铰支座与下部混凝土柱顶预埋件连接。

　　工程特点和难点

　　本工程网架施工面积大，且网架分区较多，网架形式为椭球面双层网壳和柱面网壳两种·结构形式，且每块网架平面尺寸及安装高度各不相同，安装时需分块进行，给施工带来一定难度，但由于各块网架相隔不远，且均为体育场馆屋盖，所以可以分块进行施工，这样可以组织进行大面积标准化施工，如何在有效的工期内组织各区块进行流水施工，是保证工期和质量的重要措施。

　　安装总体思路

　　本工程钢结构安装包括网架结构安装和桁架结构安装两部分，其中网架结构共分为五个单体结构，分别为南区体育比赛馆网架A，南区游泳比赛馆网架B、南区游泳训练馆网架C、南区体育训练馆网架D以及北区体育场看台挑篷网架；桁架部分为体育比赛馆室内训练场地，顶部为满足吊顶、舞台设计要求而设置，与周边混凝土结构为铰接连接。网架部分南区体育馆、训练馆四块网架平面呈椭圆叶状，四块网架围绕公共部分E块建筑呈放射状分布，体育场看台挑篷网架为柱面形状，南区各块网架的平面布置相对位置及形状见图1。

　　图1南区网架平面布置图

　　从图1可以看出，南区各块网架平面呈不规则的椭圆叶状，各块网架平面、立面形状及尺寸分别如下：

　　体育比赛馆立面呈球面形状，网架纵向跨度108.6m，横向跨度为62m，网架安装高度为14.850~26.350m，网架平面、剖面形状见图2。

　　图2体育比赛馆网架图

　　体育训练馆立面呈球面形状，网架纵向跨度69.7m，横向跨度为46m，网架安装高度为10.35~17.35m，网架平面、剖面形状见图3。

　　图3体育训练馆网架图

　　游泳比赛馆立面呈球面形状，网架纵向跨度94.4m，横向跨度为47.8m，网架安装高度为11.650~20.850m，网架平面、剖面形状见图4。

　　图4游泳比赛馆网架图

　　游泳训练馆立面呈球面形状，网架纵向跨度64.5m，横向跨度为38m，网架安装高度为10.35m~17.35m，网架平面、剖面形状见图5。

　　图5游泳训练馆网架图

　　北区体育场看台挑篷网架平面尺寸为22.1x20.8m，网架安装高度为9.80~12.96m之间，网架立面呈球面形状，网架平面、剖面形状见图6。

　　图6北区体育场看台挑篷图

　　从上面各图可以看出，本工程各块网架剖面以圆弧形状为主，平面形状除体育场看台挑篷外均为不规则形状，本工程网架的安装只能采用满堂操作架高空散装的施工方案，采用其他方案都有不可克服的弱点，所以本工程网架的安装拟采用1台25吨汽车吊进行构件的垂直运输，配合本工程满堂操作架高空散装法进行施工。

　　体育比赛馆桁架结构安装按设计要求需待主体结构全部完成，包括混凝土结构、屋盖网壳、屋面板铺置完成后进行安装，其安装在室内进行，安装限制条件较多，加上桁架构件截面不是很大（弦杆截面最大为Ф194x12），所以其安装拟采用满堂操作架高空散装的安装方案进行安装，桁架安装操作架为利用网架安装使用的满堂操作架在网架、屋面板安装完成后进行调整搭设。

　　由于本工程桁架体量不是很大，所以其安装施工的重点在于网架结构的安装，安装方案的选择也着重介绍网架结构的安装。

　　施工安装方案

　　本工程网架施工方案的选择

　　本工程网架总共分为五块，南区各块的施工条件大体相同，均为周边支撑的正放四角锥网架，节点形式为螺栓球节点，网架顶为双向弧形；北区体育场看台网架为挑篷结构，立面单向弧形，根据实际情况，虽然网架分块较多，但网架施工过程中均可采用满堂操作架高空散装法。

　　网架安装顺序

　　本工程网架共分为五块，分别为南区A块体育比赛馆、BC块游泳比赛馆和游泳训练馆、D块体育训练馆及北区体育场挑篷五个部分网架，现场安装顺序：南区A块体育比赛馆及D块体育训练馆网架的安装→体育比赛馆中的训练场地顶部的钢桁架结构安装→南区BC块游泳比赛馆及游泳训练馆网架及北区体育场挑篷网架的安装。脚手架操作平台采用翻塔的方式，网架安装顺序为从中间向两边安装的方法，以减少合拢误差和支座误差。

　　桁架、网架结构的安装

　　本工程网架支座南区体育馆部分采用抗震型球形固定钢支座（见图7），育场部分网架采用抗拉球铰支座（见图8）。

　　图7抗震球形固定钢支座示意图图8抗拉球铰支座示意图

　　根据业主提供的基准点引伸到网架的各支座或柱脚，由于本工程支承点比较复杂性，精度要求较高，我们采用经纬仪进行测量定位，以确保各支承点预埋件的高差、中心轴线坐标满足要求，对有超过的支承点要及时进行修正，对定位的误差要求不大于2mm，对安装前各支承点的相邻支承点高差不大于15mm，中心偏移不大于5mm，对最高与最低点高差不大于30mm，最大中心偏移不大于25mm。

　　对各预埋板采用水准仪测量，确保预埋板平整，预埋板不平度（接触缝）不大于5mm。

　　对经过测量的各支承点的中心轴线都用黑线划出，高差都在埋件边上用数据标出，所有测量结果都在图纸中记录，以便安装时对构件进行适当的调整。

　　本工程桁架结构的安装根据设计文件要求需待主体结构全部完成，包括混凝土结构、屋

　　盖网壳、屋面板铺置完成后进行安装，所以其安装在室内进行，桁架安装施工拟采用小型汽车吊将构件散件吊运到满堂操作架拼装平台，利用手推车运输到安装平台上的桁架拼装胎架上进行整体组拼的施工方案。

　　结束语

　　上海海事大学体育中心钢结构工程在施工前进行了详细的方案遴选，多片双曲网壳结构采用满堂脚手架的施工方法，及从中间向两边的安装顺序，减小了累计误差，保证了施工的顺利进行，取得了非常好的经济和社会效益，所应用的一些技术措施，对类似工程的施工具有参考价值。本文来自《上海海事大学学报》杂志