第六届全国现代结构工程学术研讨会
超大跨张弦桁架结构制作安装新技术
郭海山李盛举
（北京三杰国际钢结构有限公司北京１０１１１：３）
摘要：张弦桁架结构通常采用现场地面拼装，地面张拉，整体吊装技术。全国农业展览新馆张弦桁架屋盖在安装过程中，在国内首次采用高空原位拼装、双榀桁架高空同时张拉成型新技术；同时在制作过程中采取了一系列的质量保证措施，保证了较高的加工精度，确保了该大跨钢结构工程的顺利完工。实践表明，采用以上新技术措施，钢结构加工质量好，安装过程中张弦桁架结构侧向稳定性好，吊装设备要求低，安装工期短，安装费用低，施工快捷可靠。
关键词：张弦桁架，高空张拉，双榀张拉，施工
一、工程简介
全国农业展览馆新馆位于北京市东三环全国农业展览馆院内，建筑平面为矩形，长约１４８ｍ，宽约９１ｍ，投影面积约为１３０００ｍ２（图１）。屋面主桁架采用张弦桁架结构，支座间净跨度７７ｍ，含两端悬挑部分，单榀桁架结构长度将达到８７．４ｍ，是目前北京最大跨度的张弦桁架结构。该张弦桁架的上弦采用断面为倒三角形的拱形管桁架（图２），桁架宽度２ｍ，高度１．８ｍ，钢管采用无缝钢管，最大规格４，２９９ｘ２０，
张弦桁架的下弦采用１６３妒５的钢拉索，钢索预拉力１５００ｋＮ，整个张弦桁架的矢高为６．４ｍ，矢跨比约为１／１２。整个结构由１１榀张弦桁架通过联系桁架、刚性系杆和拉条联系起来组成整体的屋面，相邻张弦桁架间距为１２ｍ。联系桁架断面为倒三角形的管桁架，弦杆规格为４，２９９×１０，腹杆规格为４，９５ｘ６；刚性系杆采用冷弯薄壁型钢方钢管，规格为３５０ｘ２５０ｘ５。钢管桁架腹杆与弦杆的连接节点均为直接相贯节点，简洁美观。
。碡觑引酮驯刚剐图１屋面结构布置图
工业建筑２００６增刊
第六届全国现代结构工程学术研讨会
ｚ！｜侈肇羹瑟鬟｝害隧、Ｅ季登孓，扛雪Ｘ！隧垒瓣≮震登霪冀霪霆匿疆委菰缯蓁：基堕冀ｉ薹霎蹩ｉ霎拦雯豁：１
．！塑篁！！：：：
＋４。≯
５ｌⅢ一“彤∞・Ｉ‘ｏｏ：＾．ＭＨ…—ｓ４１＿＝＿＋！盟ｌ。＃”…一４一．∞”一，Ｌ！ｊ』
州∞
Ｆ蠕％☆“掣ｒ”§ｉ
图２单榀张弦桁架结构图
四、张弦桁架结构特点及常用的安装方法
张弦桁架是由拉索、撑杆和刚性桁架组合而成的新型自平衡体系，张弦桁架结构上弦主要承受压力和弯矩，采用格构式钢管桁架；下弦受拉，采用高强钢索；材料的强度得到合理的利用。因此该种结构形式材料用量省，造型轻巧美观，是应用前景良好的大跨空间结构体系。从结构整体来看，其矢高并不小，结构竖向刚度好，但下弦因采用纤细的高强钢索，且竖向悬空撑杆稀少，给人以轻巧的感觉（图３）。单榀张弦桁架由于其宽度很窄，其平面外容易失稳（图４），通常需要其它措施，如采用由侧向次桁架、刚性撑杆和拉条组成能够保证结构平面外稳定的支撑体系（图３）。为了保证下弦索与上弦桁架能够更好地协同工作，支座在正常使用情况下应保证能够滑动，以尽量减小对下部结构的推力。
图３张弦桁架结构三维
（一）施工过程中的形态分析及稳定性分析
从安装方面讲，张弦桁架属于预应力钢结构，需要对施工过程中结构的状态进行详尽的计算分析。施工状态下分析的要点是为了保证屋面安装完毕后结构的支座正好位于设计要求的下柱中心，结构的矢高和索的预张力也满足设计要求。在满足上述约束条件的前提下，确定结构的初始加工尺寸（无预应力状态下钢桁架的尺寸）及初始张拉力。
在结构安装完毕时，由于侧向次结构的存在，张弦桁架结构的侧向稳定性能够得到保证（图３），但是在施工过程中，保证张弦桁架侧向稳定性的次结构不存在，因此在不同的施工阶段对其侧向稳定性进行验算也很重要。
关于张弦桁架结构的施工状态分析和侧向稳定性的验算过程本文不再详细介绍，而是重点说明如何通过改进安装方案来提高张弦桁架结构在安装过程中的侧向稳定性。
（二）常用的安装方法
工业建筑２００６增刊１６ｌ
第六届全国现代结构工程学术研讨会
国内已建成的张弦桁架结构通常采用“地面胎架拼装，地面张拉，整体吊装”技术，其安装过程如下：第一步：按运输能力，将上弦倒三角形管桁架分成若干段在工厂加工好，运至现场；在现场的施工平台上组拼成完整的上弦整体结构；之后穿索、张拉，达到计算预拉力值，此时上弦桁架自行上拱脱模（图５）。
第二步：单榀张弦桁架拼装且张拉完毕后，再用两台８０ｔ履带吊，双机抬吊就位。双机抬吊时需要吊车负重行走较长距离（图６）。采用该方法无论是在地面张拉阶段还是在高空吊装阶段，单榀张弦桁架侧向均没有支撑构件保证其侧向稳定性，其施工过程中的平面外稳定需仔细校核。此外，为保证吊装过程中张弦桁架不翻转，需要在吊点处加装特殊的临时工装（见图７），临时工装不仅耗费钢材，当桁架就位后，还要在高空将其切割掉，之后还要在切割处对原结构进行打磨、补漆，既不经济，施工过程中又存在安全隐患。
衙叼一澎卞≮；个出斧出个蟛凳≤，】．荔甄垂垂垂霞蘸团甄霾藏爹愆丕ｊ。Ｃ。
图４单榀张弦桁架有可能产生的平面外失稳模式（俯视）
图５第一步：在地面胎具上组拼、穿索并张拉使张弦桁架成型１６２工业建筑２００６增刊
第六届全国现代结构工程学术研讨会
∥／
ｋ¨
一～一一翁缪
Ｊ嵴可爨
７ｍ
。９一Ｆ自＿Ｆｉ｝－一１争《％ａ博］－『滞”一、杉≈。ｉ艘
？川
球
逛
趣
滏账蝗授拦
∽吨
履带吊
图６第二步：两台８０ｔ吊车双机抬吊进行高空就位
（三）本工程安装方法
鉴于通常安装方法的不足，该工程安装将６个由脚手架搭成的施工平台升高，直接到达结构的最终位置（图８，１０，柱顶标高约为９ｍ），上弦倒三角形桁架在此施工平台上拼装。为了高空铺设、张拉钢索（外径９０ｍｍ）便利，在６个施工平台间增设连桥；连桥的另一个作用是将６个施工平台连成整体，保证其施工过程的稳定性（图８）。为保证张拉过程中张弦桁架结构的侧向稳定性，同时搭设两榀胎架，当两榀上弦钢桁架完成后，立即安装上联系次桁架，使两榀张弦桁架的上弦形成一个整体，大大提高其侧向稳定性（图９）。之后，在连桥上布索，穿索，对两榀张弦桁架同时进行张拉。采用双榀同时张拉的方案有利于保证张拉过程中张弦桁架的侧向稳定性。此外采用该方法，由于吊车仅用于将上弦倒三角形桁架其中的一段（重量约为整个桁架的１／６）在胎架上就位，大大降低了对吊装设备的要求，仅用一台５０ｔ的吊车就可以完成该任务（图１１），节约了工程费用，也避免了双机高空行走抬吊的施工风险（图６）。该方案的另一个优点是上弦倒三角形桁架及屋面钢结构的安装与张拉几乎互不影响，可在不同工作面同步进行。例如７—８轴和９—１０轴（图９）桁架的拼装与张拉可以同步进行互不干扰，从而提高了施工进度。这样现场净安装工期可控制在４５天以内。由于张拉完后的张弦桁架其施工平台就可以拆卸下来，用于下一榀钢桁架的安装，因此，整个工程的脚手架的使用量也不大。
工业建筑２００６增刊１６３
第六届全国现代结构工程学术研讨会
图７莱张弦桁架结构高空
；学生１繇｝：ｉ。艇主薹≯、，７Ｉ，；／Ｉ．＼ｊ／ｌ、山，卜Ｌ，Ｎ／ｌ＼Ｉ／
＾莲逑氧鹣；、＠谢甾１１０００ｉ≥≯ｊｚ｜“０ｉ０≯曳塑“爹≮≯ｔｉ爹ｉ蛰≯。驻卿ＱＬ＿监酒菲
鞭蒸＼ｉ／卜山１、山１＼【／卜ｌ／Ｉ＼
ｔ●、Ｊ／卜Ｍ＼ｌ／１＼Ｊ／ｌ、Ｊ／１＼Ｖ／Ｎｙｎ山个＼∽＼ｉ』＼．、鞣誊蕊￡饕≤§！等。＼■１＼ｙＩ＼ｙＮ／１、Ｊ／：：：
班
／＼／＼／＼／＼：ｌ鬻
图８第一步：双榀张弦桁架同时在脚手架上组拼、穿索并同时张拉成型
Ｌ１翌。一．ｉ１ＰＯ—ＯＯ上：Ｐｏ！旦＿上１塑ｏ！—上２型００—１ｐ！婴一２兰！堕—．ｊ！型７．Ｌ１２０＠一０』量。旦上！Ｓ０００．Ｌ１４００…０一
霞
・■鬻瀵１誊鬻Ｉ阐藏ｉ，蓟誊溪瓤；
～
髹
轻
嘏
涨一
●一鞋■桁簟剧汽巅
～胃５０吨
鬣
④鬣④簟④阗离嘲：④⑦④⑩｝’箭攥，ｊ一①⑧∈◇①⑤⑨⑩⑩’⑩闻阉黧躅闲网减；霆
图９第二步：双榀张弦桁架同时在脚手架上组拼、穿索并同时张拉成型
工业建筑２００６增刊
第六届全国现代结构工程学术研讨会
图１０安装现场图１１分段吊装
图１２张拉现场圈１３安装完毕内景
图１４下弦穿索铸钢节点图１５屋面檩条拉条节点
工业建筑２００６增刊１６５
第六届全国现代结构工程学术研讨会
（四）工厂制作精度的保证
本张弦桁架上弦为倒三角形的管桁架，因此在安装现场各管桁架分段间上弦的三根空间布置成倒三角形的弦杆要进行现场对接，对接偏差的错边不能大于２ｍｍ，且组拼完后７７ｍ的支座间距要得以精确保证。此外，更为重要的是：下弦钢索要从开洞不大的铸钢件正中心穿过（图１４），其与铸钢件内壁的间隙要得到充分保证，如果两者的距离过近，在荷载作用下可能会导致索与铸钢件间的摩擦，这种摩擦极其危险，日久会将索锯断，后果不堪设想，因此应该绝对避免该问题的出现。这就要求长达９１ｍ的管桁架整体的旁弯，扭曲误差要控制在很小的范围内。因此本工程钢构件工厂加工精度的高低直接关系到整个工程最终安装的质量和成败。为保证加工精度，在工厂内完整地制作了整榀９１ｍ长的制作胎架（图１６）。＊每榀、每段桁架都从该胎架脱模而成，同时采取了严格的质量控制体系，每榀桁架下胎后均要对胎架进行复测。所有管管相贯接头都是由进口全自动数控六轴管相贯线切割机进行切割（图１７），以保证加工精度。实践证明这些措施使构件的加工精度得到了很好的保证，确保了安装工作的顺利进行。
图１６工厂内整体预拼
图１７数控六轴管相贯线切割机
五、结语
全国农业展览新馆张弦桁架屋盖安装在国内首次采用高空原位拼装、双榀桁架高空同时张拉成型的新技术：同时在制作过程中采取了一系列的质量保证措施，保证了较高的加工精度，确保了该大跨钢结构工程的顺利完工。实践表明，采用以上新技术措施后，钢结构加工质量好，安装过程中张弦桁架结构侧向稳定性好，吊装设备要求低，安装工期短，安装费用低，施工快捷可靠。
工业建筑２００６增刊
超大跨张弦桁架结构制作安装新技术
作者：
作者单位：郭海山， 李盛举北京三杰国际钢结构有限公司,北京,101113
本文读者也读过(10条)
1. 郭海山. 郭剑云. 李盛举 全国农展馆新馆77米跨张弦桁架钢结构技术[期刊论文]-建设科技2005(16)
2. 刘彪. 刘航. 李晨光. 游大江. Liu Biao. Liu Hang. Li Chenguang. You Dajiang 首都机场A380机库钢屋盖整体提升施工方案分析[期刊论文]-钢结构2007,23(1)
3. 郭海山. 王林安. 沈世钊 水平阶跃荷载作用下单层球面网壳结构的动力稳定性[期刊论文]-哈尔滨建筑大学学报2002,35(5)
4. 施建平. 张帆. 余芒 大跨建筑结构走向二十一世纪——空间桁架拱的工程实践[会议论文]-1999
5. 郭海山. 沈世钊. 蒋晓莹. 白翔 弹性支承单层柱面网壳稳定性[期刊论文]-空间结构2002,8(2)
6. 王康. 张亚杰. WANG Kang. ZHANG Ya-jie 大跨度空间钢结构桁架结构设计研究[期刊论文]-新乡学院学报（自然科学版）2009,26(6)
7. 郭海山. 王林安. 沈世钊 水平阶跃荷载作用下单层球面网壳结构的动力稳定性[会议论文]-2002
8. 汪志香. 李惠强. 杜婷. WANG Zhi-xiang. LI Hui-qiang. DU Ting 大跨钢管拱桁架结构计算简化模型的分析[期刊论文]-基建优化2005,26(6)
9. 施建平 大跨屋盖空间桁架拱的探索和实践[期刊论文]-铁道标准设计2000,20(1)
10. 郭海山. 钱宏亮. 沈世钊 地震作用下单层球面网壳结构的动力稳定性[期刊论文]-地震工程与工程振动2003,23(1)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_6165103.aspx
第六届全国现代结构工程学术研讨会
超大跨张弦桁架结构制作安装新技术
郭海山李盛举
（北京三杰国际钢结构有限公司北京１０１１１：３）
摘要：张弦桁架结构通常采用现场地面拼装，地面张拉，整体吊装技术。全国农业展览新馆张弦桁架屋盖在安装过程中，在国内首次采用高空原位拼装、双榀桁架高空同时张拉成型新技术；同时在制作过程中采取了一系列的质量保证措施，保证了较高的加工精度，确保了该大跨钢结构工程的顺利完工。实践表明，采用以上新技术措施，钢结构加工质量好，安装过程中张弦桁架结构侧向稳定性好，吊装设备要求低，安装工期短，安装费用低，施工快捷可靠。
关键词：张弦桁架，高空张拉，双榀张拉，施工
一、工程简介
全国农业展览馆新馆位于北京市东三环全国农业展览馆院内，建筑平面为矩形，长约１４８ｍ，宽约９１ｍ，投影面积约为１３０００ｍ２（图１）。屋面主桁架采用张弦桁架结构，支座间净跨度７７ｍ，含两端悬挑部分，单榀桁架结构长度将达到８７．４ｍ，是目前北京最大跨度的张弦桁架结构。该张弦桁架的上弦采用断面为倒三角形的拱形管桁架（图２），桁架宽度２ｍ，高度１．８ｍ，钢管采用无缝钢管，最大规格４，２９９ｘ２０，
张弦桁架的下弦采用１６３妒５的钢拉索，钢索预拉力１５００ｋＮ，整个张弦桁架的矢高为６．４ｍ，矢跨比约为１／１２。整个结构由１１榀张弦桁架通过联系桁架、刚性系杆和拉条联系起来组成整体的屋面，相邻张弦桁架间距为１２ｍ。联系桁架断面为倒三角形的管桁架，弦杆规格为４，２９９×１０，腹杆规格为４，９５ｘ６；刚性系杆采用冷弯薄壁型钢方钢管，规格为３５０ｘ２５０ｘ５。钢管桁架腹杆与弦杆的连接节点均为直接相贯节点，简洁美观。
。碡觑引酮驯刚剐图１屋面结构布置图
工业建筑２００６增刊
第六届全国现代结构工程学术研讨会
ｚ！｜侈肇羹瑟鬟｝害隧、Ｅ季登孓，扛雪Ｘ！隧垒瓣≮震登霪冀霪霆匿疆委菰缯蓁：基堕冀ｉ薹霎蹩ｉ霎拦雯豁：１
．！塑篁！！：：：
＋４。≯
５ｌⅢ一“彤∞・Ｉ‘ｏｏ：＾．ＭＨ…—ｓ４１＿＝＿＋！盟ｌ。＃”…一４一．∞”一，Ｌ！ｊ』
州∞
Ｆ蠕％☆“掣ｒ”§ｉ
图２单榀张弦桁架结构图
四、张弦桁架结构特点及常用的安装方法
张弦桁架是由拉索、撑杆和刚性桁架组合而成的新型自平衡体系，张弦桁架结构上弦主要承受压力和弯矩，采用格构式钢管桁架；下弦受拉，采用高强钢索；材料的强度得到合理的利用。因此该种结构形式材料用量省，造型轻巧美观，是应用前景良好的大跨空间结构体系。从结构整体来看，其矢高并不小，结构竖向刚度好，但下弦因采用纤细的高强钢索，且竖向悬空撑杆稀少，给人以轻巧的感觉（图３）。单榀张弦桁架由于其宽度很窄，其平面外容易失稳（图４），通常需要其它措施，如采用由侧向次桁架、刚性撑杆和拉条组成能够保证结构平面外稳定的支撑体系（图３）。为了保证下弦索与上弦桁架能够更好地协同工作，支座在正常使用情况下应保证能够滑动，以尽量减小对下部结构的推力。
图３张弦桁架结构三维
（一）施工过程中的形态分析及稳定性分析
从安装方面讲，张弦桁架属于预应力钢结构，需要对施工过程中结构的状态进行详尽的计算分析。施工状态下分析的要点是为了保证屋面安装完毕后结构的支座正好位于设计要求的下柱中心，结构的矢高和索的预张力也满足设计要求。在满足上述约束条件的前提下，确定结构的初始加工尺寸（无预应力状态下钢桁架的尺寸）及初始张拉力。
在结构安装完毕时，由于侧向次结构的存在，张弦桁架结构的侧向稳定性能够得到保证（图３），但是在施工过程中，保证张弦桁架侧向稳定性的次结构不存在，因此在不同的施工阶段对其侧向稳定性进行验算也很重要。
关于张弦桁架结构的施工状态分析和侧向稳定性的验算过程本文不再详细介绍，而是重点说明如何通过改进安装方案来提高张弦桁架结构在安装过程中的侧向稳定性。
（二）常用的安装方法
工业建筑２００６增刊１６ｌ
第六届全国现代结构工程学术研讨会
国内已建成的张弦桁架结构通常采用“地面胎架拼装，地面张拉，整体吊装”技术，其安装过程如下：第一步：按运输能力，将上弦倒三角形管桁架分成若干段在工厂加工好，运至现场；在现场的施工平台上组拼成完整的上弦整体结构；之后穿索、张拉，达到计算预拉力值，此时上弦桁架自行上拱脱模（图５）。
第二步：单榀张弦桁架拼装且张拉完毕后，再用两台８０ｔ履带吊，双机抬吊就位。双机抬吊时需要吊车负重行走较长距离（图６）。采用该方法无论是在地面张拉阶段还是在高空吊装阶段，单榀张弦桁架侧向均没有支撑构件保证其侧向稳定性，其施工过程中的平面外稳定需仔细校核。此外，为保证吊装过程中张弦桁架不翻转，需要在吊点处加装特殊的临时工装（见图７），临时工装不仅耗费钢材，当桁架就位后，还要在高空将其切割掉，之后还要在切割处对原结构进行打磨、补漆，既不经济，施工过程中又存在安全隐患。
衙叼一澎卞≮；个出斧出个蟛凳≤，】．荔甄垂垂垂霞蘸团甄霾藏爹愆丕ｊ。Ｃ。
图４单榀张弦桁架有可能产生的平面外失稳模式（俯视）
图５第一步：在地面胎具上组拼、穿索并张拉使张弦桁架成型１６２工业建筑２００６增刊
第六届全国现代结构工程学术研讨会
∥／
ｋ¨
一～一一翁缪
Ｊ嵴可爨
７ｍ
。９一Ｆ自＿Ｆｉ｝－一１争《％ａ博］－『滞”一、杉≈。ｉ艘
？川
球
逛
趣
滏账蝗授拦
∽吨
履带吊
图６第二步：两台８０ｔ吊车双机抬吊进行高空就位
（三）本工程安装方法
鉴于通常安装方法的不足，该工程安装将６个由脚手架搭成的施工平台升高，直接到达结构的最终位置（图８，１０，柱顶标高约为９ｍ），上弦倒三角形桁架在此施工平台上拼装。为了高空铺设、张拉钢索（外径９０ｍｍ）便利，在６个施工平台间增设连桥；连桥的另一个作用是将６个施工平台连成整体，保证其施工过程的稳定性（图８）。为保证张拉过程中张弦桁架结构的侧向稳定性，同时搭设两榀胎架，当两榀上弦钢桁架完成后，立即安装上联系次桁架，使两榀张弦桁架的上弦形成一个整体，大大提高其侧向稳定性（图９）。之后，在连桥上布索，穿索，对两榀张弦桁架同时进行张拉。采用双榀同时张拉的方案有利于保证张拉过程中张弦桁架的侧向稳定性。此外采用该方法，由于吊车仅用于将上弦倒三角形桁架其中的一段（重量约为整个桁架的１／６）在胎架上就位，大大降低了对吊装设备的要求，仅用一台５０ｔ的吊车就可以完成该任务（图１１），节约了工程费用，也避免了双机高空行走抬吊的施工风险（图６）。该方案的另一个优点是上弦倒三角形桁架及屋面钢结构的安装与张拉几乎互不影响，可在不同工作面同步进行。例如７—８轴和９—１０轴（图９）桁架的拼装与张拉可以同步进行互不干扰，从而提高了施工进度。这样现场净安装工期可控制在４５天以内。由于张拉完后的张弦桁架其施工平台就可以拆卸下来，用于下一榀钢桁架的安装，因此，整个工程的脚手架的使用量也不大。
工业建筑２００６增刊１６３
第六届全国现代结构工程学术研讨会
图７莱张弦桁架结构高空
；学生１繇｝：ｉ。艇主薹≯、，７Ｉ，；／Ｉ．＼ｊ／ｌ、山，卜Ｌ，Ｎ／ｌ＼Ｉ／
＾莲逑氧鹣；、＠谢甾１１０００ｉ≥≯ｊｚ｜“０ｉ０≯曳塑“爹≮≯ｔｉ爹ｉ蛰≯。驻卿ＱＬ＿监酒菲
鞭蒸＼ｉ／卜山１、山１＼【／卜ｌ／Ｉ＼
ｔ●、Ｊ／卜Ｍ＼ｌ／１＼Ｊ／ｌ、Ｊ／１＼Ｖ／Ｎｙｎ山个＼∽＼ｉ』＼．、鞣誊蕊￡饕≤§！等。＼■１＼ｙＩ＼ｙＮ／１、Ｊ／：：：
班
／＼／＼／＼／＼：ｌ鬻
图８第一步：双榀张弦桁架同时在脚手架上组拼、穿索并同时张拉成型
Ｌ１翌。一．ｉ１ＰＯ—ＯＯ上：Ｐｏ！旦＿上１塑ｏ！—上２型００—１ｐ！婴一２兰！堕—．ｊ！型７．Ｌ１２０＠一０』量。旦上！Ｓ０００．Ｌ１４００…０一
霞
・■鬻瀵１誊鬻Ｉ阐藏ｉ，蓟誊溪瓤；
～
髹
轻
嘏
涨一
●一鞋■桁簟剧汽巅
～胃５０吨
鬣
④鬣④簟④阗离嘲：④⑦④⑩｝’箭攥，ｊ一①⑧∈◇①⑤⑨⑩⑩’⑩闻阉黧躅闲网减；霆
图９第二步：双榀张弦桁架同时在脚手架上组拼、穿索并同时张拉成型
工业建筑２００６增刊
第六届全国现代结构工程学术研讨会
图１０安装现场图１１分段吊装
图１２张拉现场圈１３安装完毕内景
图１４下弦穿索铸钢节点图１５屋面檩条拉条节点
工业建筑２００６增刊１６５
第六届全国现代结构工程学术研讨会
（四）工厂制作精度的保证
本张弦桁架上弦为倒三角形的管桁架，因此在安装现场各管桁架分段间上弦的三根空间布置成倒三角形的弦杆要进行现场对接，对接偏差的错边不能大于２ｍｍ，且组拼完后７７ｍ的支座间距要得以精确保证。此外，更为重要的是：下弦钢索要从开洞不大的铸钢件正中心穿过（图１４），其与铸钢件内壁的间隙要得到充分保证，如果两者的距离过近，在荷载作用下可能会导致索与铸钢件间的摩擦，这种摩擦极其危险，日久会将索锯断，后果不堪设想，因此应该绝对避免该问题的出现。这就要求长达９１ｍ的管桁架整体的旁弯，扭曲误差要控制在很小的范围内。因此本工程钢构件工厂加工精度的高低直接关系到整个工程最终安装的质量和成败。为保证加工精度，在工厂内完整地制作了整榀９１ｍ长的制作胎架（图１６）。＊每榀、每段桁架都从该胎架脱模而成，同时采取了严格的质量控制体系，每榀桁架下胎后均要对胎架进行复测。所有管管相贯接头都是由进口全自动数控六轴管相贯线切割机进行切割（图１７），以保证加工精度。实践证明这些措施使构件的加工精度得到了很好的保证，确保了安装工作的顺利进行。
图１６工厂内整体预拼
图１７数控六轴管相贯线切割机
五、结语
全国农业展览新馆张弦桁架屋盖安装在国内首次采用高空原位拼装、双榀桁架高空同时张拉成型的新技术：同时在制作过程中采取了一系列的质量保证措施，保证了较高的加工精度，确保了该大跨钢结构工程的顺利完工。实践表明，采用以上新技术措施后，钢结构加工质量好，安装过程中张弦桁架结构侧向稳定性好，吊装设备要求低，安装工期短，安装费用低，施工快捷可靠。
工业建筑２００６增刊
超大跨张弦桁架结构制作安装新技术
作者：
作者单位：郭海山， 李盛举北京三杰国际钢结构有限公司,北京,101113
本文读者也读过(10条)
1. 郭海山. 郭剑云. 李盛举 全国农展馆新馆77米跨张弦桁架钢结构技术[期刊论文]-建设科技2005(16)
2. 刘彪. 刘航. 李晨光. 游大江. Liu Biao. Liu Hang. Li Chenguang. You Dajiang 首都机场A380机库钢屋盖整体提升施工方案分析[期刊论文]-钢结构2007,23(1)
3. 郭海山. 王林安. 沈世钊 水平阶跃荷载作用下单层球面网壳结构的动力稳定性[期刊论文]-哈尔滨建筑大学学报2002,35(5)
4. 施建平. 张帆. 余芒 大跨建筑结构走向二十一世纪——空间桁架拱的工程实践[会议论文]-1999
5. 郭海山. 沈世钊. 蒋晓莹. 白翔 弹性支承单层柱面网壳稳定性[期刊论文]-空间结构2002,8(2)
6. 王康. 张亚杰. WANG Kang. ZHANG Ya-jie 大跨度空间钢结构桁架结构设计研究[期刊论文]-新乡学院学报（自然科学版）2009,26(6)
7. 郭海山. 王林安. 沈世钊 水平阶跃荷载作用下单层球面网壳结构的动力稳定性[会议论文]-2002
8. 汪志香. 李惠强. 杜婷. WANG Zhi-xiang. LI Hui-qiang. DU Ting 大跨钢管拱桁架结构计算简化模型的分析[期刊论文]-基建优化2005,26(6)
9. 施建平 大跨屋盖空间桁架拱的探索和实践[期刊论文]-铁道标准设计2000,20(1)
10. 郭海山. 钱宏亮. 沈世钊 地震作用下单层球面网壳结构的动力稳定性[期刊论文]-地震工程与工程振动2003,23(1)
本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_6165103.aspx