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1、施 工 技 术 年 月 第 卷 增刊 上海世博会阿联酋国家馆钢结构施工关键技术 方敏勇， 曹玉林， 袁自立， 陈峰峰， 吴 博 （ 安徽富煌钢构股份有限公司， 安徽 巢湖 ） 中图分类号 文献标识码 文章编号 （ ） ， ， ， ， （ ， ， ， ， ） 收稿日期 作者简介方敏勇， 安徽富煌钢构股份有限公司高级工程师， 安徽巢湖 ， 电话： ， ： 工程概况 年上海世博会阿联酋国家馆造型取自该国 的自然景观中富于传奇色彩的险峻沙丘， 被专家称为 “ 沙地上崛起的奇迹” 。天然沙丘形成于风， 一面承载 风力显得粗糙， 一面积蓄细沙显得光滑， 阿联酋馆将复 制这一自然景象（ 见图 ） 。 图 年
2、上海世博会阿联酋国家馆效果图 工程结构特点和难点 阿联酋馆的形式是源自于持续改变的沙丘形状， 展馆屋面形状由 个拱起的新月形沙丘组成， 其中有 两个联成一片， 与另一个沙丘之间由一条缓冲带隔开。 由三角形网格组成的单层网壳形成沙丘的向风面， 单 层网壳杆件采用方钢管， 方钢管与网壳节点采用螺栓 连接。沙丘的背风面采用 型钢单根杆件， 与单层网 壳形成拱形结构。沙丘形屋面由屋面四周和网壳中间 带的 型钢柱支撑， 屋面下有局部 层钢结构（ 见图 ） 。 阿联酋馆的结构特点如下： 此结构为可拆卸结 构， 故设计者采用全螺栓连接， 穿孔率要求高。为了 满足建筑造型， 根大直径钢管主拱和大部分主梁为 双
3、向弯曲梁， 制造精度要求高。工程运用国内首次 采用的 单层网壳结构（ 见图 ） 。 图 年上海世博会阿联酋国家馆主体结构 图 首次采用的 单层网壳结构 节点 主体结构施工安装 安装方案 考虑 节点单层网壳的安装方便， 我公司 采用“ 局部满堂脚手架， 高空散装” 法进行安装。即在 采用 节点单层网壳的屋盖投影下搭设局部满 堂脚手架对单层网壳进行高空散装， 另一侧的 型钢 采用单根整体吊装就位。 主体结构安装 安装流程如图 所示。 图 主体结构安装流程 节点单层网壳的安装 由于本工程钢结构采用局部满堂脚手架安装， 安 装阶段的结构受力与结构形成整体后的受力形式相差 十分悬殊， 所以在安装过程中构
4、件内力的变化、 结构安 装的稳定性、 结构的变形等都难以控制。所以安装过 程中对于节点空间坐标的测控、 安装精度控制、 安装误 差的消除都是本工程的难点。针对以上难点， 采用以 下安装技术较好地解决了本工程钢结构的安装难题。 脚手架安装平台搭设完成后， 将预先制作好的胎 架立在相关位置， 并测量胎架与构件接触点的坐标， 确 保位置正确。将节点吊至相应的位置， 利用全站仪对 所有主要控制点的空间坐标进行测量、 校对， 确保节点 位置精确。待节点放置到位后， 将杆件吊至胎架上， 调 整杆件的角度， 用螺栓将杆件和节点进行初步连接。 在所有杆件、 节点拼装就位后， 再终拧螺栓。 网壳安装定位是通过测
5、量网壳节点中心的三维坐 标是否与设计坐标值一致来实现的， 对于 节 点的定位， 在节点上部搭设钢管支撑架， 用手拉葫芦将 节点拉设于支撑架下， 这样既可以作为网壳安装时的支 撑点承受施工荷载， 又可以调节网壳节点坐标（ 见图 ） 。 图 节点定位示意 由于安装定位是通过测量节点球中心的三维坐标 是否与设计值坐标一致来实现的， 而节点中心不能直 接观测到， 只能通过测量节点中心上方某一点来确定 该点的三维坐标， 为此在深化设计时， 将 节点 中心坐标转化为节点表面中心点的三维坐标， 节点图 上明确标示点位和点坐标值， 出厂前在节点表面标明 正确的十字中心位置， 并用醒目油漆做好标记， 现场测 量
6、采用全站仪测量， 通过测量节点表面中心点的三维 坐标来确定节点位置的准确性。 本工程网壳杆件采用的是方钢管， 而 节 点为实心鼓节点， 杆件与节点采用上下双螺栓连接， 而 方钢管与鼓节点之间采用无隙连接， 不能像螺栓球网 架节点那样将高强螺栓放入钢管及球节点之间进行连 接。为解决该问题， 在杆件的两端进行了开洞处理， 把 高强螺栓放入杆件内， 采用专业的倒链装置进行螺栓 的拧紧及终拧（ 见图 ） 。 图 节点安装示意 结语 介绍的 年上海世博会阿联酋国家馆钢结构 工程， 其 节点单层网壳结构加工及施工过程 中定位精度、 安装难度在国内较为罕见。通过本工程 的施工经验发现， 只有保证工厂加工精度， 合理的现场 施工方案， 严格控制现场安装精度， 才能确保这种复杂 空间结构的胜利完工。通过本公司全体人员的努力， 我公司在短短的 内即将本工程施工完成。工程虽 已告一段落， 但在工程中所摸索出来的加工方法和施 工技术都可为今后类似工程提供参考。 参考文献： 陈绍蕃 钢结构设计原理 北京： 中国建筑工业出版社， 侯兆欣， 张海军， 季小莲， 等 新加坡 会展中心大跨度 钢结构施工技术 施工技术， ， （ ） ， 吴欣之 国家大剧院壳体钢结构安装施工技术 第四届 全国现代结构工程学术研讨会论文集 增刊方敏勇等： 上海世博会阿联酋国家馆钢结构施工关键技术