梅江会展中心跨管沟钢结构运输栈桥设计及应用.pdf

梅江会展中心跨管沟钢结构运输栈桥设计及应用

钱锋，张朝，朱部辉，钱焕，徐良平

（中建司构有限公司北京分公司，北京100089）

[捕要】介细了梅江会展中心工程整体施工部署及重塑车辆进出展厅路线与地下管沟之间的关系，并针对地下管 构设计了钢找桥来解决品装、构件倒运等重型车辆进出各展厅的问题.工程在施工过程中前后设计了两版钢栈桥方案，从两版设计方案的材料选择、设计图纸、计算机模拟计算等方面进行对比、综合分析，最终确定方案进行施工.并对工程施工都署以及钢栈桥在会质类工程当中的应用提出展型.

[美错调】天津梅江会展中心：钢结构运输：钢栈桥：计算机模拟计算

[中图分类号]TU242.1;TU758.13 [文献标识码】A [文章编号]1002-8498（2010)08-0150-04

Design and Application of Cross-channel Steel Structure Transport Trestle for TianjinMeijiangConventionandExhibition Centre

Qian Feng Zhang Zhao Zhu Shaohui Qian Huan Xu Liangping( Bejing Branch Chise Canutrscties Steel Seructure Co. Lad. Brijing 100089 Chins)

Abstract; The general construction arrangement of the project ef Tianjin Meijiang Conventioa andExhibition Centre is introduced as well as the relationship betweea underground channel and the route for heavy vehicles to access the exhibition halls. Steel trestle is designed to solve the problems of heavysd o d o e e steel trestle were designed. A parison and evaluation of the two plans in terms of material selection ferecasts trend of the constraetion arrangement and application of steel trestle in projects of exhibition drawing and puter simulative calculation are made to realize the plan for real censtruetion. Besides ithalls in the future.

Key words; Tianjin Meijiang Convention and Exhibition Centre; steel structure transport; steel trestle; puter simulative calculation

1工程概况

西青区友谊南路与外环线交口西北角，东至友谊南路， 天津梅江国际会展中心项目（见图1）位于天津市南至江湾路，西至梅江区景区，北至现状公交首末站，261m，南北向长396m，执震设防烈度8度，主要为由展 占地面积约17hm²，总建筑面积约98000m²，东西向宽览中心及会议中心组成的单体结构，建筑高度36m.本工程主体钢结构包含A-F6个展厅，以及东部登录 大厅和多功能厅8个部分，总用钢量近3万t.

Flg.1 Effet of Tlanjin Mejiang Coaveation 面1梅江会展中心工程效果and Exhibition Centre

钢柱，两端支座分别为滑动支座与支座，钢柱最大截桁架间距18m，主次桁架高度相间均为2.5m，宽度3.0 面为2m×1m.材质选用Q345B，主桁架间距15m，次-4.5m，弦杆为面钢管，最大截面为$457×26.

分布在建筑物4个角的展厅A，B，C，D，结构形式相同，屋盖均为大跨度弧形账弦三角桁架结构，包含890m，顶部标高35.6m，局部有夹层钢框架结构.单个 福主桁架，各主析架间连接6福次桁架，最大跨度为展厅建筑面积为1.3万m²，用钢量约为4052t，屋盖重要部位采用了钢结构铸钢节点，衔架下部支撑为箱形

[作者测分]，中建钢构有限公司北京分公司册限工程 [收填日期]2010-06- 电话:(010)8825901810 E-mal; q4.c 师，北京市海淀区西三环北路67号国际财经中心A座100

万方数据

多功能厅及登录大厅屋项由倒三角桁架组成，其间的大厅屋顶由弧形H型钢噪组成.屋顶德条采用H 型焊接轻型钢.条均采用连续跨布置，屋面次擦条由屋面厂家配合设计.星面由主次擦条、穿孔底板、钢丝网、隔气层、保温层、金属星面板防水层、排水系统及 天菌组成.

2钢结构总体施工部署

Fig. 2 General order of installation works 图2工程总体安装顺序

本工程总用钢量近3万t，构件数量、种类繁多，需弯半径有一定要求，平板车、汽车式起重机的行走通道 要较大的堆放场地和拼装场地.这对道路的宽度、转要录硬化，现场办公室、工具房、仓库等需要合理布置，施工用水源、用电线路根据现场水、电箱就近布置，水 电线路布置到办公室、仓库，配电箱分别布置在地面拼装场地、现场安装区域.

厅进行零层板混土施工，阻断了构件的运输路线，使得构件只能从A，C两厅进人E厅，B，D两厅进人F厅.这就使得构件进出大展厅A，B，C，D厅的任务量 加重，同时对于通过地下管沟进人大展厅的道路要求意来愈强烈.

3地下管沟

倒三角张弦管析架，总长106m，跨度90m，单根重100 本工程构件主要为钢柱以及屋盖体系中的大跨度大、较长，若在制作厂中加工成分段率成品来运输，构 件将超宽、超高，因此只能选择以散件的形式运抵施工现场进行整福桁架的拼装.为减少构件在施工现场的二次倒运，选择在桁架安装位置的正下方设置构件拼装场地，以满足安装要求.

本工程在利用地下空间的设计上微出了创新性的余t，汽车式起重机拾吊安装.但由于主次桁架体积较突破，采用大面积姓下管沟来铺设管线.同时本工程工期极为紧张，土建的地下管沟以及零层板混凝土施 工不得与钢结构吊装施工穿插进行.地下管沟的施工及存在给钢结构构件倒运以及大型起重机等重型车辆进出各展厅带来不小的难题.为了使土建与钢结构施装用大整汽车式起重机等重型车辆能够安全地通过管 工之闯的影响降到最小，钢结构大型构件倒运车辆、吊沟，且对刚刚施工完的管沟起到保护作用，技术人员决固指施. 定采用现场加工钢栈桥，作为地下管沟区城路面的加

大展厅的张蓝标架均以散件运至展厅内部进行拼装，张弦桁架之间的次衍架在外部专门设立的拼装场架，保证各个展厅内同时有2相析架在组装焊接（每福 地进行散件拼装.在每个展厅内部均设置6副卧拼胎主析架分3段在展厅内部进行散件拼装）.同时在各在高拼胎架上进行最后3段组拼成整福桁架.前面一面卧拼胎架上已经拼装好的3段桁架品至高磷胎架进 榴析架安装完毕后，整副高拼胎架可以向后移动，将地行整福析架的焊接组装.空出的3副卧拼胎架维续进行新一轮的桁架散件组拼.这样使得各展厅内部可以快速、有条不素地进行桁架安装的流水作业，在22d内 完成了4个展厅32福张弦桁架安装，创造了国内间类工程施工速度新纪录.工程安装联序如图2所示.

管沟的宽度为4.5m，深2.8m，大部分位于A.B，展厅内设置2副高拼胎架，保证一根桁架组拼、张拉、C.D4个大展厅、E.F小展厅的内部靠近外框架钢柱 涂刷面漆完毕，可以进行吊装作业的同时，另一福可以以及登录大厅、中部大厅、西部大厅的两侧.另外一部分管沟0.8m宽，位于4个大展厅的内部（见图3）.

Fig. 3 Chasnel layoet 图3管沟布置

展厅的外围山墙，钢柱分为2-3节，最重一节钢柱为 大展厅的始形例柱最大截面为2mx1m，分布于各的钢柱尽可能利用外图的硬化路面，采用160t服带式起重机进行吊装，局部钢柱外圈路线不能到达的，采用汽车式起重机进人展厅内部吊装.

柱、桁架等结构对称布置，空间范围较为开润，易于形 由于A，B，C，D4个大展厅结构形式相同，且钢成作业面，在工程前期选择此部分先施工，西厅、H厅、东厅随后施工，最后进行E，F厅施工.

后续进行施工的E，F，H厅，由于土建在西、东两

起重机安装.但对于各展厅相交接部位的钢柱，起重机 4大展厅外围钢柱选择在外围的4台160t履带式在外围由于基础开挖，零层板施工或者作业辛径不够等原因无法吊装，这时需要进人到场馆内部.同样，吊装 前的构件倒运也需要重型车辆将构件运抵吊装位置.但由图3可知，每个展厅内部均设有地下管沟，车辆若进人展厅内部，就必须通过地下管沟.

作业面的分析，选定在每个大展厅搭设2条钢栈桥跨 在工程前期，钢结构项目部技术人员通过对现场过地下管沟，作为重型机械车辆进出展厅的通道.为展厅东侧各增加1条通道（见图4）. 了满足E，F，H厅构件运输等车辆通行的需要，在C.D

Flg. 4 Layout of chennels and acceases to the halls

图4管沟及进出大展厅路统布置

4.2原栈桥设计方案

栈桥的制作考虑到充分利用管沟内地乘来分散传力，将管沟下部2条H型钢架在地梁上部，用9根圆钢250×9×14作为主横杆，125a作为次横杆，上表面铺 管作为立杆，[14作为斜撑，上部同样采用HW250×整10mm厚钢板，其上布设间原为200mm的$12螺纹钢箔作为防滑条.

1）栈桥制作材料

管沟栈桥采用现场加工制作，主要制作材料均为工程常用材料，4219×8圆钢管，125，HW250×250×9x14.[14，10mm厚销板以及$12螺纹钢筋.

2）栈桥设计图（见图5）

3）栈桥计算机模拟计算

算，考虑起重机过栈桥时每个车轮作用在找桥产生 管沟栈桥采用Midas软件进行儿种不利工况的验100kN的集中作用力，计算模型如图6所示.①边跨集中力作用工况跨中最大应力为57MPa，最大变形 受力工况最大应力为62MPs，最大变形为21mm；②为49mm；③跨中集中力作用工况最大应力为应力为1245MPs，最大变形为50mm 45MPa，最大变形为61mn；④局部作用力工况最大

4.3修改后栈桥设计方案

钢栈桥平面分布于展厅A，B，C，D外侧，每个展厅有两种规格的栈桥，分别是：4.6mx12m和5mx

万方数据

图5找桥设计Flg.5Trestle design

图6计算模型Fig.6 Caiculation model

24.2m.平面分布于A展厅O~D轴、④-轴，B展 厅-①轴、③-@轴，C展厅-轴、③-④/③-②输，D展厅-箱、~$/③-9轴（见图7）.

Fig.7Trestie layout 图7校桥布量

1）钢栈桥设计承受荷载栈桥将要行走最重的是300t汽车式起重机，自重约80t.栈桥的作用是将集中荷载转换成均布荷载.

销板.

3）栈桥设计125银向分布间距是500mm，横向地下管沟边上理设预理件（125a做或短柱预理人下部 用[14连接，焊接处均采用6mm角焊缝.在土建混凝土结构中），纵向分布125与预理件进行焊接连接，上表面铺设20mm厚钢板.工程后期拆除栈桥时，

桥不得不在管沟盖板浇筑之前微出管沟，这样在混凝土作业插人之后，进人大展厅的路线将无法保障.

销板面层下的工字钢，基本完好无损，如图8所示.

2）修改后税桥方案①优点现场制作工艺商单，焊接量较小，而且采用的主要材料125的白重为72.4kg/m，保证栈桥使用要求的同时相对要节省材料. 38.1kg/m，远小于HW250×250×9×14热轧型钢的而修改后的方案采用的是整根的125，由于爆接量较小且主要在工字钢两侧腹板位置，将整根材料造成的 鞍环降到最小，施工阶股后期，拆除栈桥后125a可以用于屋面后增铜繁的加工材料，从面最大限度地优化现场措施材料的使用，造成更小的派费，为项目节省成本.②缺点相对原设计方案在使用的灵活性上稍有 欠缺：在栈桥的两端及中部需要在土建单位做混凝土施工时配合微预理件（125小立柱），工程收尾阶段需要将露出零层板的部分切割掉.

图8零层板施工后制面

Fig.8Profile of zero layer bcard after constructlon

4）附加措施考虑到支座反力的需要，在 距离管沟500mm处用账螺栓植人理件，并与桥工字钢焊接满足受 力要求.

图9施工荷载考虑车轮集中荷载60kN

计算①计算模型施工荷载考虑300t汽车式 起量机行驶荷载（见图

5）栈桥计算机模拟Fig.9Cotraetion loedcondderation of vehiclewheel load (60kN)

6结语

天津梅江会展中心工程钢结构施工工期只有3个紧，汽车式起置机、履梦式起重机、构件倒运车辆等重 月，在短时间内完成了近3万：的钢构件安装.工期型车辆众多，如何协调好各工区车辆之间的路线将会是实际施工过程中的一个难题.面展厅内部，如何布楼拼装和吊装用的吊机以及构件测运车辆在展厅内部 置6副卧拼胎架以及2副高拼胎架，如何协调众多媒行走将在施工过程当中显得尤为重要.本文在实际施验. 工当中的一些做法为今后类似工程提供宝贵的实践经

9）：②工况按照设计规范自动组合，分析最不利工况的变形与应力.如图10所示.荷载作用下，栈桥最大变 形为10.45mm，钢梁结构产生的最大应力为177.81MPa

参考文联：

[1]中国销结构协会.建筑钢墙构施工手册[M].北京：中国计划 出原社 2006.Chins Sel Canatrnuetion Socity. Steel coatrurtion manal fer buidingx [ M ]. Beijing: Chins Planring Prem 2006. ( inChinre)[2]北京谢铁设计研究总院.C85017.2003钢结构设计规施[5]， 北京：中国计划出版社，2003.Beijng lne & Seel Desig Inxitmm. GB50017-203 Code Be deeips of steel strtturee S] . Beijing: Chis Maning Poem 2003. (in Cbimese)[3]郑训兵.例端构制作安装便携手册[M].北京：中国计划出版 社 2008.gere pe ey amo pgfuqny z masual [ M ]. Beijing: Chise Plansing Prem 20o8. ( inChinee)[4]中国建筑工程总公司.销结构工程施工工艺标票[M].北京： 中国建筑工业出版社，2003.Chins Stoe Constrnetien Engineering Ce. . Standard e steel coratnuction techniqoe [ M ]. Beijing: China Archisectuae &Building Pmeas 2003. (in Chisese)

图10模拟计算结果Fig. 10 Simelative calculation results

钢板产生最大应力为17.72MPa.膨胀螺栓塌部x个M20的膨胀螺检完全满足受力要求.验算结果表 向反力最大为15kN，由反力可得出结论，各支座采用4明各构件应力比均在安全范围内.

5钢找桥设计方案对比分析

是嵌在地下管构里面.可以随使用要求的变化面变化. 1)原栈桥方案①优点栈顿的布置位置灵括，只②缺点栈桥现场焊接拼装的散件较多，且焊接量较有再利用的价值，在材料的循环利用上显得更加狼费. 大：每个栈桥用钢量近7，面且工程结束后，栈桥基本没栈桥使用的买括性可以随看车辆行走路线的变化面变化，但是地下管沟盈板采用的是整体现绕，这就使得栈

万方数据