湖南国际会展中心工程屋面钢管拱架吊装

一、工程概况：

　　湖南国际会展中心工程为湖南省标志性建筑，位于湖南省长沙市金鹰影视文化城内，长沙世界之窗以西、湖南省广电中心以东、湖南国际影视会展中心以南。湖南国际会展中心占地面积为76000m2，总建筑面积95760m2.建筑物东西长242.8m、南北宽141m，地上二层、局部六层、架空层一层，建筑物檐口最低处30m、处39m.屋面拱架设计呈巨龙腾飞的形态。

　　本工程上部屋盖结构形式为巨型空间管桁架结构，水平支撑为焊接“Ι”字型蜂窝梁。下部为大跨度钢框架结构，主要构件为卷制钢管柱、焊接“Ι”字钢梁和轧制型钢桁架。

　　屋架为钢管拱架结构，共10榀，分五种（WJ1、WJ2、WJ3、WJ4、WJ5）规格，长度136.6m～159.25m，单榀拱架重88t～155t，失高3m～8.5m，拱架跨度为84.0m（WJ2），截面为倒三角形或菱形。

　　屋架主要工程量如下：

构件名称
轴线长度（m）
单榀重量（t）

拱架WJ1
117.25m
88

拱架WJ2
122.5m
126

拱架WJ3
129.5m
155

拱架WJ4
133m
146

拱架WJ5
133
142

檩架
21
5.7～12.5

　　本工程施工工期紧张，施工周期短，屋盖结构复杂。工程边设计、边施工，给施工带来困难，且施工场地狭窄，构件组装及吊装作业面小，每次只能组装一榀拱架。

　　二、屋盖拱架制作：

　　（一）杆件制作：

　　由于屋盖钢管拱架长度136.6m～159.25m，截面尺寸为3500×8500mm，不便于整体运输，故屋盖管拱架的杆件全部在工厂下料，煨弯、除锈，一次涂装，散件运输到施工现场，在现场进行拼装、组装，焊接和二次涂装。

　　1、拱架主杆件对接：主杆件的拼结位置不允许在同一截面上，要求每两根弦杆至少要错开300mm以上，且分段点不允许在不同管壁处，拼接焊缝采用CO2气体保护焊。

　　2、拱架排版工艺：根据深化设计的杆件长度进行计算机排版，排版时要考虑拱架的预起拱高度，预起拱高度为拱架自重引起的下挠度的反向变形量，起拱值如下：

部位
跨度（m）
预起拱值（mm）

屋架
84
120

屋架
63
80

屋架
49
60

屋架
25以下
0

屋架
悬臂L
L/400～L/200

　　具体工艺顺序：实物排版→放样→号料→对接焊坡口加工→对接接头焊接→无损检测→煨弯→检查→构件标识。

　　3、腹杆制作：所有腹杆的切割均采用马鞍型切割机下料，杆件长度的焊接收缩量通过实验确定。

　　4、管管相贯时，接口切割：

　　切割机具：进口数控马鞍形切割机；

　　工作流程：计算机准备→置入被加工物→夹头对中→夹紧作业→原点复归→选择切割方式→加工准备→切割→检验→校正。

　　5、钢管煨弯：

　　主要设备：中频煨弯机；

　　工作流程：计算机准备→置入被加工物→夹紧作业→中频加热→煨弯→校正→冷却→取出加工物。

　　煨弯时，加热温度宜控制在900°C～1000°C之间，温度降至800°C之前，应结束加工并缓慢冷却。

　　（二）屋盖钢管拱架现场拼装

　　根据现场实际情况，拱架、檩架物件堆放及拼装场地只能选择在建筑物的南侧。主拱架及檩条的杆件运至现场后，即可进行拼装，主拱架拼装时分整体预拼，分段焊接，分段运输和吊装，整体就位校正后焊接。

　　由于拼装场地不平整，为砂卵石干铺地面，且地基承载力低，为防止拼装过程中地基变形，拼装前，在支点位置铺设路基箱，然后用18工字钢焊接拼装胎架。胎架做完后，根据弦杆整体外形测量放好 地样于胎架上，将分段杆件置于胎架上按制作编号拼装成整体。

　　拼装顺序：主弦杆→下部斜腹杆→中部斜腹杆→顶部水平腹杆。

　　主拱架拼装完之后，分段运输至使用部位进行吊装。