體育文化與會展建筑作為城市文化的重要載體，已成為衡量城市開放度、活力和發展潛力的重要標志之一。

1工程概況

三亞市體育中心體育場項目位于三亞市吉陽區，為甲級大型體育場，總坐席數約4萬。體育場長邊長304.4m、短邊長268.2m，地上4層，建筑標高為45.300m，占地面積31 670.8m2，如圖1所示。

圖1體育場整體效果

體育場平面為不規則五邊形，下部為4層混凝土結構看臺，上部為鋼結構罩棚。罩棚以V形柱及受壓環梁為界，分為外圈鋼結構和內圈鋼結構。

2施工關鍵技術

施工分區及總體施工工序

按施工流水段劃分，將外圍鋼結構劃分為4個施工分區，如圖2所示。

圖2施工分區

根據結構特點及施工分區，按先南北區、后東西區順序，依次安裝鋼結構預埋件、臨時支撐胎架、內環梁、內環V形柱、外環梁、外幕墻斜柱及屋面交叉梁等，整體鋼結構吊裝并焊接完成后進行臨時支撐體系卸載及拆除。

對于內環V形柱，考慮本工程結構特點及施工便捷性，南北區V形柱安裝順序為先V形柱、后環梁，東西區V形柱安裝順序為先環梁、后V形柱。

根據施工場地及構件分段特點，吊裝主要選用2臺400t、2臺300t及1臺200t履帶式起重機。

總體安裝流程為：南北區胎架、內環梁及內環V形柱→東西區胎架、內環梁及內環V形柱→南北區外環梁及外幕墻斜柱→南北區屋面交叉梁→東西區外環梁及外幕墻斜柱→東西區屋面交叉梁→臨時支撐胎架卸載及拆除。

鋼結構安裝零狀態位形確定

根據整體結構一次成型計算結果，外圍鋼結構初始態與放樣零狀態有一定差距，而設計圖紙提供結構位形為初始態位形。為使預應力張拉完成后結構位形與設計的初始態位形一致，需對外圍鋼結構進行2個階段找形預偏。

1）階段1  

基于外圍鋼結構詳細施工仿真分析及預應力張拉施工仿真分析結果，綜合考慮鋼結構及預應力張拉施工過程中結構位形變化，確定預應力張拉施工前外圍鋼結構施工完成態位形。

2）階段2  

結合鋼結構一次成型與施工模擬計算結果，在深化過程中對受壓環梁進行再次找形預偏，使鋼結構施工模擬所得結構位形與一次成型位形一致。

地面拼裝精度控制

鋼結構構件為圓管及箱形截面，其中內環梁、外環梁箱形截面構件為彎曲構件，為便于彎曲箱形構件及圓管構件工廠拼裝及現場安裝定位，在結構模型中放樣出箱形梁構件4條棱邊線及圓管構件邊線在端口處的控制點（見圖3），給出斷口邊線定位點的現場安裝整體坐標、現場拼裝局部坐標及工廠拼裝的局部坐標，并在鋼結構構件端口位置打樣沖眼，以供現場各吊裝單元高空定位、現場各運輸單元地面拼裝定位及工廠各零件地面拼裝定位。

圖3構件端口控制點

此外，由于吊裝單元結構特殊性，對內環梁吊裝單元拼裝胎架進行設計及驗算，以保證地面拼裝精度。

臨時支撐體系設計

本項目采用分段吊裝方式，需設置3圈臨時支撐胎架，根據胎架受力及結構特點，分為7種臨時支撐胎架，共126個。

對于南北區內環胎架，由于V形柱向外傾斜角度較小，且胎架高度也相對較小，因此，采用單胎架形式；而對于東西區內環胎架，由于V形柱向外傾斜角度較大，胎架高度也相對較大，需采用雙胎架形式，以保證胎架承載力及剛度。而對于外環胎架及中環胎架，胎架受力不大，可采用單胎架形式。此外，由于V形柱、外幕墻斜柱均為傾斜且角度各異，再加上混凝土結構高低不平且局部高差較大，不僅需對不同傾斜角度構件設計相應的臨時支撐胎架頂部工裝，還需根據胎架底部支承條件設計不同底部工裝。此外，為使臨時支撐胎架頂部及底部工裝與構件、下部混凝土結構相匹配，建立上部鋼結構、混凝土結構及胎架結構的三維模型進行碰撞檢查。

合龍縫設置及施工過程溫度效應影響

根據施工分區設置4條合龍縫，如圖2所示，單條合龍縫由內向外合龍。合龍縫部分桿件吊裝至高空后，通過臨時卡板及安裝螺栓固定，待合適的合龍時間再進行桿件對接焊接。

為評估溫度及合龍縫對整體結構的影響，選取整體結構合龍前、后階段作為研究對象，分別研究升降溫及合龍縫對整體結構的影響。

研究表明：升降溫對整體結構變形及應力有一定影響，但影響不大；通過沿對角方向設置4條合龍縫，可有效降低溫度效應引起的不利結構變形，有效釋放溫度效應引起的結構附加應力。

臨時支撐體系卸載

本工程屬于大跨度空間結構，當結構安裝完成后，臨時支撐結構體系卸載將在結構中引起較大內力重分布，對結構最終成型狀態有較大影響。根據工程結構特點及臨時支撐結構體系布置，提出4種卸載方案，并進行卸載模擬分析，對比主體結構成型狀態、卸載過程主體結構等效應力和位移變化、卸載過程主體結構支座反力變化及卸載過程臨時支撐胎架支座反力變化等。最終采用先卸載中柱胎架，然后從長軸方向附近開始逐步卸載南北側內、外環胎架，最后從短軸方向附近開始逐步卸載東西側內、外環胎架的同步卸載方案，卸載順序如圖4所示。

圖4卸載順序

轉載自《施工技術》