【摘要】上海浦东足球场钢结构屋面采用张拉创新的中间压环施工体系。本文讲解了钢结构屋盖施工工艺、竖向控制梁的设置和卸载、构件的现场拼装，以及大跨度钢结构吊装的相关施工技术，并提供了类似大跨度索道的施工方案.-安装支撑网格钢结构的屋顶。参考。

　　近年来，随着我IM电竞 IM电竞网址国经济建设的强劲发展，人民生活水平的不断提高，体育事业的突飞猛进，新建和改建的体育场馆项目层出不穷，大跨度钢结构也不断涌现。实现了前所未有的快速发展。开发和广泛应用。

　　张拉的轮辐式结构体系以其结构轻、跨度大、施工方便、空间承重结构效率高等优点被广泛应用于国内外先进体育场馆的屋面施工。在这个施工系统中，支撑屋顶的径向电缆连接到外部压力环。外压环看起来像一个轮子，径向电缆看起来像一个轮子。辐条与内圈相连，形成自平衡系统，所以这种结构体系基本用于圆形和椭圆形的体育场馆。

　　浦东足球场的外形接近于长方形。如果采用外推力环和辐条的类椭圆结构，四个角处的径向应力会很大，这种结构很难实现。因此，在结构设计上，张拉的结构体系是一中压环。顶盖钢结构移动压环，辐条式张拉结构通常位于外环柱顶部，形成一个椭圆形的中央压环。

　　建筑形式和材料的不断发展对安装技术提出了要求。大跨度钢结构屋面的安装方法与结构的外形密切相关。安装方案的优缺点和安装过程中存在的主要问题，决定了屋顶能否高效、顺利地进行设计。

　　本文在上海浦东足球场的屋顶系统中采用了创新的中跨椭圆辐条索支撑网架结构。对安装过程中的主要技术问题进行了分析研究，对大跨度钢结构进行了总结。屋顶。关键技术可为今后类似结构的建设提供借鉴。

　　浦东足球场项目总建筑面积139304平方米，其中地上64186平方米，地下75118平方米，固定坐席33765个。项目建成后，将成为满足国际足联A级赛事要求的专业足球场。

　　屋面钢结构略呈马鞍形，高差2.5m，立面高24.5-26.9m，视舱室形状而定。车顶拉索采用全封闭钢索，无调整边。全封闭钢缆采用全Galfan锁紧钢丝，内圆钢丝抗拉强度1770MPa，外Z型钢丝抗拉强度1570MPa。

　　浦东足球场的屋顶采用了全球首创的张拉中心压环辐条结构体系。通常位于外环柱顶部的压力环向内移动，形成一个椭圆形的中心压力环。既适应了浦东足球场矩形外轮廓的建筑要求，又满足了结构优化的要求。中央有一个大致呈椭圆形的压环，为索支撑的网格结构增添了活力。

　　耀明屋面系统采用的中央压环结构体系为全球首创。没有施工经验可以借鉴，其施工难度远大于通常的耀明辐条施工。

　　考虑到完全创新的耀明结构体系带来的施工问题的不确定性，以及耀明屋面结构配置变化较大的特点，需要根据实际施工步骤对施工过程进行分析。和工作条件，并为过程位移和内力提供了基础。控制参考。

　　施工过程也必须严格按照计算分析要求的施工步骤和措施进行。否则达不到设计要求。

　　普通耀明轮辐结构除支撑柱上的外压环外无刚性构件，一般采用无支撑施工法，施工措施相对较少。浦东足球场采用的张拉中压环系统与常规张拉辐条系统的区别在于中压环（1.5mx1.5m箱体部分）和径向梁（1.4mx0.7m箱体部分）。因此，必须使用配件进行施工。

　　T形元件由径向梁和中间压环组成。安装时结构不系统，必须全部放置在临时支架上，以保证结构的稳定性。临时支撑系统的设计必须满足张拉屋顶结构上升和脱离结构配置的条件。

　　张拉的辐条结构是一种灵活的结构，其内功与其配置密切相关。内力的变化会影响形状的变化，形状的变化也会引起内力的变化。这种“力”与“形”密不可分的关系以及耀明定长定长的设计方式，对现场构件安装的误差控制提出了极高的要求。

　　4）有线网络搭建方式常规工程中，一般先放置全屋支架，将索网组装在支架上，然后再进行每根电缆的安装。但工程规模大，脚手架施工成本高，工期长。将长电缆吊装到支撑平台上进行安装组装非常困难。因此，有必要根据工程电缆网形状特殊、空间体积大、电缆接头多、受力大等特点，采用安全、合理、先进、科学的施工方法。电缆和施工条件。

　　采用常规钢结构施工工艺，施工方可直接根据设计和施工图纸进行清淤。对于依靠球体设计大辐条球体结构的浦东足球场来说，球体前后结构的配置发生了很大的变化。疏浚前，以结构型式模型为基础，通过精确分析和预应力释放，得到结构的零应力模型，得到钢结构件和拉索的制造加工长度，为制造加工提供构件。

　　张拉前安装的钢构件和电缆按零应力工况下垂，张拉后安装的钢构件按设计工况模型下垂（见图4）。

　　根据屋面钢结构的施工工艺，分为6种工况（见图5）。通过对索力（包括支撑索力和索径向力）和钢结构等效应力（见表1、表2）的有限元结构仿真分析，确定施工过程的最优路径，确保最终状态是结构安装，理论状态规划是最合适的。

　　根据一次性设计规划现状分析和施工过程分析完成结果，环索张拉施工过程分析与一次性设计规划相差9.3%以内；拉索径向力设计过程分析与一次性设计相差2.2%以内；结构等效应力施工过程分析与一次性改造方案差异在1.7%以内；压环梁轴力结构一次性设计过程分析，设计误差在2.9%以内。

　　可以看出，施工过程分析与一次性设计的设计结果基本一致，屋面钢结构的安装过程是可行的。

　　1、安装中间压环外圈组件（包括转柱、径向支架和压环支架、立柱上环支架、次级环支架、V型撑杆外支腿和侧力支撑），施工机械采用两台600t履带吊和两台150t履带吊。

　　据张拉透露，他将填补封闭部分的缝隙（包括抗侧力的支撑），并安装内圈的悬臂结构。最后安装主轴和手柄，完成后拆下临时支架。

　　耀明后方钢结构上安装了2台150吨履带吊和1台300吨履带吊，周边道路上安装了2台100吨装车吊。

　　浦东足球场采用的张拉中压环系统不同于传统的张拉中压环辐条（1.5mX1.5m箱体截面）和径向梁（1.4mX0.7m箱体截面）系统。因此，必须使用梁进行施工。

　　T形元件由径向梁和中间压环组成。安装时结构不系统，必须全部放置在临时支架上，以保证结构的稳定性。单个组合构件容纳3点式货架，压环梁两端安装在垂直导向梁上端，径向梁端部安装在钢梁上。

　　如果采用传统的承压支架，安装径向索时整个车顶会被抬高，与结构配置分离，只能安装后径向梁内支架等部件.安装后，这些组件将放置在设计配置层之上。

　　本工程大跨度钢结构屋盖为柔性结构。在安装最终部件和耀明屋顶的过程中，屋顶将继续弯曲，直到接近结构配置。这些增加的构件的升力难以控制，安装后屋顶的变形会导致构件产生内应力。但采用拉压控制支架，张拉前支架支撑中间压环，张拉后支架内的拉索可以拉动中间压环。压环在整个耀明过程中始终处于设计配置中。施工完成后，结构的外形和内力更接近设计状态，计算分析也证明了这一点。

　　垂直张力和压缩控制在组件组装过程中支持受压的上部组件。径向拉索整体结构加高时，也可拉动中间压环保持设计构型，以满足后续结构安装的需要。

　　拉压控制支持组46个。支架总高度为24~30m。支架底部有内置于支架或底板上的拉手。钢架转换）附在压环支架上；通过千斤顶、钢丝绳等机构，满足屋面垂直运动的压缩、张拉和松弛要求。拉压控制梁的高度如图8所示。

　　②横梁安装推入后，通过下千斤顶对钢弦施加200kN的预应力，消除横梁间隙，保证横梁刚度。每组梁共安装9根钢弦，钢弦长度为28～33m；③径向拉索前，梁受压；④压环支撑结构成环后，通过提升机对钢丝柱施加设定的张力值（40～80t），锁紧钢丝上下工具。从压缩到拉伸；

　　⑤屋面主要构件安装完成后，通过控制吊车，同时释放46点钢弦拉力，同步释放。

　　屋面钢结构（1.4mx0.7m箱形截面）径向支撑间的中间压环（1.5mx1.5m箱形截面）采用法兰螺栓连接。

　　根据止推环所承受的轴向压缩力，中间止推环各段的长度偏差必须小于±3mm，所有因素叠加造成的总误差不得超过±10mm。因此，径向射流和压力环射流组合成T形立管。

　　为保证组合构件的装配精度，必须将径向梁和压环支架运到现场，并在地架上添加、放置和焊接大型构件。验收合格后，组合构件整体吊装至设计现场。地方。施工现场共放置6至8个组装好的轮胎架，视组装工艺而定。

　　每个T型构件由三段组装到位，根据各段的构件支撑和连接位置，共定位6个支撑构件。

　　轮胎架支架由底座、拉杆、斜撑、支架和架板组成：底板做成底盒，用膨胀螺栓固定在地面上，保证平板的承载能力轮胎骨架；分离的支撑使轮胎骨架具有横向稳定性。

　　这些组件被分段运送到甲板柜体，在那里它们被焊接并安装在货架上以形成对接单元。

　　组装完成后，将根据组件在空间中的位置模拟轮胎骨架。在面接缝处无气垫处，将架板与胎架上部断开，对胎架进行预紧。

　　如图2-1所示，耀明单三角单元由径向支架、V型外臂和用销钉连接的径向电缆组成。张拉的46个三角单元通过环形电缆和中间电压环连接成一个整体。

　　整个结构体系的精确控制就在以上部件中。径向电缆和圆形电缆为定长电缆，无需调整。电缆的加工精度为电缆长度的0.01%，即电缆在最长40m处的径向误差不应超过4mm。所有中间压环均采用法兰螺栓连接，现场部件装配精度要求高。每个T型复合材料连杆都通过三件式连杆焊接到轮胎主体，并且是所有主要支撑构件之间唯一现场焊接的连杆。装配轮胎骨架时，使用主要控制点的坐标，坐标的允许偏差为±3mm。按键控制的坐标点如图10所示。

　　除了控制径向梁的总长度外，关键控制点是连接到径向端的径向电缆与支撑V型臂的销孔之间的距离。组装复合轮胎骨架（见图11）。

　　径向电缆末端的轴承板插入径向梁的底部法兰中，并在制造设备上焊接。径向安装座内侧的中耳板焊接到位，这是最后的调整方法。

　　将六个车架支架的三个构件拼接焊接成一个构件后，拆下中车架支架3、4、5。

　　首先卸载轮胎底盘上的各个元件，模拟空中三点支撑的安装。当变形稳定后，焊接中耳板。

　　径向梁和针孔之间的距离相对于零应力条件加深，并考虑了20°C的理论温度。由于冬季现场组装在室外进行，实际温度与理论温度相差很大，必须考虑温度补偿。

　　是温差。根据计算结果，当室外实际温度为5℃时，理论孔距L将减少3.6~6.2mm。

　　对于钢结构屋面，需要仔细考虑张拉的配置、焊接载荷和温度载荷的影响，形成科学的吊装方案，确保安装的准确性。

　　由于T形组合单元的重心不在径向梁的中心，存在偏心。因此，在T型机组吊装前，在压环支架末端放置两组支架，保证整个吊装过程形成一个三角形，以增加稳定性。四点式升降器用于升降。需要准确计算重心位置，并使用反向链条帮助找平压环支架，以保证安装的准确性。对T型复合材料构件吊装进行有限元结构仿真，分析吊装方案的可靠性。

　　通过对T型组合构件吊装的有限元分析（见图12），吊销节点附近的最大板应力仅为161MPa，使径向梁能够满足强度要求。无需添加大括号。

　　现场安装屋顶的精度由关键点的坐标控制：坐标的允许偏差为±5mm；径向梁销两孔的允许偏差为±10mm。临时屋面支撑架设好后，T型组合构件就位，前后支撑精确对齐，然后填筑圈梁，形成整个屋面结构。6有线网络建设方法根据屋面索网结构设计和现场施工条件，将环索在地面和索夹上组装，然后整体吊装在空中。这些环在高处串联连接，并连接到V形外腿。径向电缆放置在空中并连接到环形电缆上的电缆夹。然后用液压千斤顶不断拉动径向电缆。当电缆头到达径向梁外眼板上的固定点时，由销轴固定，结构成型。

　　V型支架的环形索、径向索和内外支腿用铸钢索夹绑在一起。在缠绕过程中，电缆的长度变长，电缆的直径变细，都会降低电缆夹的夹紧力。当低于夹具两侧线圈的不平衡力时，容易使夹具打滑。事故就是这样发生的。因此，必须特别注意电缆夹的防滑性能。为确保环形电缆在拉伸时不会在电缆夹上滑动，进行了电缆夹防滑测试（见图13）。

　　试验表明，一圈电缆与电缆夹之间的防滑力20t，电缆夹的防滑承载力160t。

　　由于小盖板的预紧力，径向拉索超前于环形拉索与拉索夹之间的接触力。径向电缆安装后，环形电缆与电缆夹之间的接触力主要是由于径向电缆环对环形电缆产生的被动力。因此，线夹的实际防滑能力会更高，但目前的测试方法无法模拟。

　　将电缆盘上直径为100mm的16段封闭式电缆打开后，将电缆敷设并移动到已经就位的46套环形电缆支撑平台上。

　　16根钢索首尾相连成对连接，形成8个环索和46个索夹。电缆夹通过上下盖板夹紧电缆，然后使用上下吊结点（上吊结安装在径向梁内侧的控制台末端，下吊结设置垂直吊耳电缆夹盖板）和46套起重工具和设备等。将帆升到位。

　　径向梁外侧的竖环两侧分别焊接有两个水平接线片，两个接线片通过两根工具线连接。径向电缆头内部与工具反力梁相连，反力梁两侧各有两个400t套筒。通过耀明插座，径向线的头部不断靠近垂直极耳板，建议安装时穿过插针。一旦安装了所有46根径向电缆并形成结构，就可以移除Yao工具。

　　浦东足球场的屋顶采用了世界首创的中心压环和张拉施工体系，对施工方法和安装精度提出了很高的要求。

　　①利用有限元对整个施工过程进行模拟分析，确定总体工程路线和详细施工工艺；②临时支撑系统采用创新的支撑技术控制竖向拉压，既满足了结构在初始安装状态下的整体稳定性，又满足了预应力梁和压-扭张拉的要求；③钢屋盖施工充分考虑了预应力。受力屋面前后配置、焊接载荷和温度载荷的影响，形成科学合理的构件拼装吊装方案，实现钢屋面的顺利安装；

　　本文改编自周峰、张胜杰等人的《上海浦东足球场钢结构屋盖施工关键技术》；仅供学习分享，如有侵IM电竞 IM电竞网址权，请联系删除！IM电竞 IM电竞APPIM电竞 IM电竞APP