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网壳结构采光顶分块安装施工技术研究

1引言

网壳结构采光顶作为一种沿曲面建立的空间结构，能很好地实现

各种复杂的建筑造型。近年来，由于其理念新奇、结构简洁、造型美

观、内外通透、受力合理的优点，受到建筑师和结构师们的青睐，被

广泛应用于大型商业广场、会展中心、科技馆、博物馆和一些标志性

建筑[1]。但在施工过程中，由于结构受力复杂、安装精度要求高、质

量控制难度大等一系列问题，严重影响了该类结构的向前发展。

本文以兰州新区瑞玲国际商业广场壳体结构采光顶为例，结合现

场实践经验，提出一种分块安装施工技术，为类似工程施工提供参考。

2工程概况及施工难点分析

2.1工程概况

瑞玲国际商业广场地处兰州新区行政文化中心组团核心地段，建

筑面积约13.90万m2，包括3栋14层的酒店、写字楼、办公楼，4

层商业裙房和地下1层车库及公共服务设施。商业裙房步行街走廊屋

顶局部开洞，通过环形长廊连接4个壳体结构玻璃采光顶进行采光和

通风。建筑造型新颖美观，风格简洁明快，显著提升和美化了整个项

目的内外部商业环境，见图1。

商业裙房所包含的壳体结构采光顶投影面积约2979.00m2，为

圆形或椭圆形，跨度在20.20～25.20m之间。采用轻钢结构构件与透

明玻璃材质，所有构件均采用矩形截面钢管，构件间采用对接焊接的

方式连接。采光顶结构高度26.50m，底部为贯通裙房1～4层的空洞。

图1兰州新区瑞玲国际商业广场效果图

2.2现场条件

(1)本工程4层裙房为框架结构，屋顶在设计时未考虑采光顶施工

时的机械荷载，故无法使用大型吊车在裙房顶部进行钢结构吊装作业。

(2)因前期塔楼与裙楼的土建工程施工需要，现场已设置有3台

ST70/30塔吊，臂长70.00m，可供此次吊装使用。经测算，现有塔

吊距拟施工的采光顶距离为33.13～67.39m。现场塔吊布置情况见图

2。

图2施工现场塔吊布置平面(单位：m)

(3)现场场地极为狭窄，无条件布置钢构件加工场和拼装场。

2.3施工难点

(1)为增加采光顶下部楼层的采光效果，设计部门对采光顶下部的

楼板进行了开洞设计，这为采光顶施工时内部搭设支撑体系带来较大

难度。

(2)采光顶跨度大、建筑高度高，大型构件吊装时容易出现挠度变

形。有效解决吊装过程中的构件变形问题，也是本工程施工的一个难

点。

(3)构件数量较多、配件品种多样，安装时容易因位置混淆而导致

安装出错，给现场组织和技术管理带来一定的难度[2]。

微信、微博等网络平台的出现，为人们之间的交流提供了极大的

便利。在这种趋势下，辅导员运用“互联网+”模式也是现代教育工作

的需要。辅导员使用互联网，不仅能高效的收集到重要的教育资料、

教育信息，同时还能实现与学生之间快捷、方便的沟通交流，及时解

决学生在生活和学习中遇到的问题，拉近师生间距离，推进思想政治

教育工作质量的提升。

3施工方案比选

大跨度空间网壳结构常用的安装方法随拼接方式和安装机具的不

同，主要有高空散装法、分块安装法、滑移法、整体吊装法和整体顶

升法等[3]。

本工程通过对网壳结构采光顶的建筑结构特性、现场施工条件、

起重设备性能、场地综合布置及工期质量要求等情况进行分析，可采

用的施工方法有高空散装法和分块安装法。对两种方法从技术性和经

济性等方面进行对比(见表1)，分块安装法具有安装误差小、速度快、

质量高、费用适中的优势，因此最终安装方案采用分块安装法[4]。

表1高空散装法与分块安装法方案对比

分类高空散装法分块安装法加工所有构件均为散架超过一半的

构件可在工厂焊接加工为模块单元运输所需运输车次较少，单个采光

顶通常为2车次所需车次较多，单个采光顶通常为6～8车次安装采用

满堂脚手架，安装方便，不需要大型设备。但小型设备用量大，安装

措施较多，高空作业量大内部采用塔架格构柱支撑，外部采用塔吊进

行安装，就位难度较大，安装措施适中，高空作业量较高空散装法减

少一半以上质量质量控制点较多，总体质量一般质量控制点较少，总

体质量较高工期适中较短费用人工费较高，机械费较低，总体费用较

高，经济性较差人工费较低，机械费较高，利用已有的塔吊，可以减

少机械费用的分摊，总体费用适中综述技术难度较小，安装措