★1 项目概况
马鞍山市体育中心体育场位于华山区，北临湖南东路，西临火力山大道，南接安徽工业大学新校区，东至规划中的秀山路。项目占地750亩。体育场项目占地面积58400平方米，东西长约250米，南北长约300米，总建筑面积62044.59平方米，建筑高度47.5米，设36700个座位，为甲级大型体育建筑。整个体育场呈不规则椭圆形，中间为国际标准足球场及跑道，周边环形看台由内向外、由低向高层叠排列，最外圈20个楼梯结构、32根刚性柱作为上部钢结构的支撑点。
★2 项目特色
本工程上部钢结构雨棚为径向倒三角桁架与双层曲拱网壳混合空间网架钢结构屋面体系。工程主要材料为钢管，材质为Q345B，大量采用锥形管、弯管及树形铸钢件。钢结构雨棚由悬挑主桁架、内外环桁架、腰桁架及支撑体系组成。主悬挑桁架最大悬挑长度37m，根高4m；主悬挑桁架支撑在下部混凝土刚度柱上，墙面主桁架底部与混凝土结构边部连接。体育场北侧为非刚度柱结构，雨棚由4根树形柱支撑。 南侧结构无支撑，水平跨度63米，受力形式采用桥梁的设计理念。
顶视图
正视图
侧立面图
相贯面屋架结构分为：倒三角管桁架结构、双层网壳结构；共计32根倒三角桁架及平面桁架柱，桁架间采用内外环二次桁架连接；整个钢结构雨棚由4根树形柱、2根二元柱、2根三角柱及30根四边形柱支撑。空间钢结构桁架共包含11种不同铸钢材质110个节点。
剖面图
树柱
★3树形柱安装焊接工艺
（1）收集、整理类似树形柱、三维异形铸钢节点施工资料，进行模拟预拼装、试焊和吊装试验，控制树形柱加工焊接精度和焊接变形，选择合理的拼装、焊接顺序，通过局部加热消除焊接应力。
（2）树形柱在工厂分段焊接，现场采用450t履带吊进行吊装对接焊接。为保证对接焊缝位置满焊，对树形柱连接处的四块封板进行密封。焊工通过封板位置的缝隙进入四根管道中心进行焊接，最后将四块封板封闭。
（3）根据现场实际情况和吊车重量，将树干及树冠三维异型钢铸件在地面组装后一起吊装，保证安装精度和变形控制。
树柱截面
安装第一节并与第二节立柱连接
在第二节圆管柱与最底树圆管柱之间安装4块封板
安装第三段管道
在第三节圆管与第二节圆管之间安装4块封板
安装上四边形
★4 径向大悬臂钢结构分段拼装吊装技术
（1）屋面结构为放射状倒三角桁架+双层网壳混合结构体系，屋面外观为立体曲面。主桁架呈“7”字形，最大跨度37米钢结构俯视图怎么看，立面高度21米。根据仿真模型选取最优切割截面，将主桁架构件合理分为两段，更利于吊装拼接。主桁架吊装单元全部焊接在地面框架上，降低了空中对接安装难度，有效保证了焊接质量。
（2）通过屋面钢结构分类吊装，将整个屋架按照不同的位置和安装顺序合理地分成若干单元，地面框架焊接完成后，再进行空中对接焊。
（3）墙桁在吊装过程中受重心摆动影响，不能直接采用钢丝绳吊装。为减小摆动幅度，保证吊装过程安全，经现场优化后采用焊接“钢肩杆”转换吊装。
屋架节段布置
吊装示意图
★5钢结构起重设备的选择与起重
（1）根据吊装单元划分，计算各吊装单元重量及吊装作业距离，选定吊装设备。主桁、墙桁选用450t履带起重机，次桁、环桁及散件选用180t、130t履带起重机。
（2）根据提升顺序和顶板整体稳定性，合理安排提升设备台数。
★6临时支撑布置
本工程钢结构为双层曲面混合结构，根据构件截面尺寸及连接传力体系，将主结构桁架分为29组，其中东、西两侧各8组主桁架（ZHJ），共计16组，北侧径向桁架10组，南侧径向桁架（JHJ）3组。结合主桁架V型支撑，在主桁架端部及南侧大跨度、北侧树形柱屋盖区域合理布置临时支撑，共计84组临时支撑。支撑架截面尺寸为1200mm×1200mm，平均高度为40m，主肢截面为L125×12，附着截面为L75×6，支撑反力设计值为630KN。
主桁临时支撑设置形式
★7 径向环形大悬臂钢结构合拢技术
合拢设计计算：通过温度应力有限元模拟，对合拢温度、合拢线数量、合拢线位置3个问题进行详细分析，对比不同方案下结构温度效应分布特征，为确定最终合拢施工方案提供理论依据。
钢结构屋盖为大跨度空间桁架，其平面投影近似为椭圆环，整个环的周长过大，根据现场实际安装顺序设置两个收尾缝，先采用施工措施对收尾缝处的杆件进行临时固定，待主体结构其他部位安装焊接完毕后，再焊接该位置的杆件，完成收尾。
根据项目施工进度安排，钢屋盖焊接合拢集中在10月中下旬钢结构俯视图怎么看，此季节当地白天气温约20-25度，夜间气温15-20度，主要合拢工作应安排在上午和下午进行，避免构件因太阳辐射而产生尺寸变化，从而减少因温度影响而产生的收缩变形。
★8 钢结构径向卸荷技术
（1）收集、整理类似钢结构卸车施工资料。
(2) 临时支撑主要布置在桁架节段处，结构受力状况与正常使用时不同，因此在临时支撑拆除施工过程中，构件可能处于不利状态。为确保结构安全、结构稳定，需对施工过程进行严格的核实，为施工提供技术支持和保障。通过受力核实，按照对称性、力传递性原则确定合理的临时支撑卸载顺序，完成拆除。
(3)卸载过程中监测各节点的变形和应力，若各支撑点反力相差较大，根据卸载计算分析，共设置84个卸载点进行卸载。所有卸载点分为四个区域、六级卸载。第一、二级卸载位移多为10mm，第三、四级卸载位移多为15mm，第五级卸载位移多为20mm，第六级卸载剩余位移直至最后卸载完毕。
卸载分区（小点是临时支撑）
根据仿真分析，各级总体卸载过程按以下顺序循环卸载：
步骤1：同时卸载区域1和区域2中的所有支撑点。
第二步：各卸货员在完成1区、2区各一级卸货后，接到卸货通知后，从支撑点开始，沿自己负责的分界线方向，同时卸下3区支点。
步骤3：各卸货员在完成3区卸货后，在接到卸货通知后，从自己负责的分界线方向的支撑点开始，同时对4区支撑点进行卸货。
后续各级卸载均按此顺序进行。
★9 技术概要
本项目钢结构用量约8500吨，空间桁架结构采用大量铸钢件，屋面整体呈双曲面，空间结构较为复杂，东、西侧为支撑结构，悬挑37米，南侧结构无支撑，水平跨度63米，北侧雨棚采用4根树形柱支撑。根据钢结构雨棚形式，将钢结构分为四个区域，按顺时针方向从西南角主桁架开始依次吊装； 采用450t履带吊将主桁架从地面拼装架上吊装至屋面雨棚相应位置，吊装单元通过V型支架上设置的临时支撑与主桁架悬臂端进行临时支撑，利用全站仪精确定位后点焊牢固，V型支架底部与预埋支架采用CO2气体保护焊焊接，确保主桁架固定牢固，不发生位移；通过合理设置两条收口缝、多管相交处采用铸钢节点、树形柱预留封板对接焊等措施，保证了钢结构的焊接质量和结构的安全稳定性； 采用计算机软件辅助计算、六级卸载，最终顺利完成钢结构临时支撑的卸载，完成了钢结构施工任务，形成了一套完整的径向环形大悬臂钢结构综合施工技术成果，为后续同类体育场馆建设提供了宝贵经验。
