获奖项目名称:双向倾斜阶梯悬挑螺旋布置空间网格结构施工关键技术研究与应用

　　主要完成单位:山西建筑工程集团有限公司

　　主要完成人:郝明霞、姚方育、张生林、张鹏、高瑞峰、杨春晖、赵惠文、赵介芝、张娜、杨秀刁

　　二、项目背景 

　　长治市文化场馆（档案馆、图书馆）建设项目，结构形式为双向倾斜阶梯悬挑螺旋布置空间网格结构，由四个相似单元组成，各单元体之间既独立，关联性又较强，每个单元体均由桁架柱、腰桁架、下部窗桁架、肩桁架、上部窗桁架和屋面桁架组成。由于其结构特点，存在施工工艺复杂、技术难点多，安全风险高等问题。

　　考虑到项目结构特点，施工难度大，常用的施工方法已无法满足要求，因此进行理论分析与技术研究，以形成高效、安全、可靠、经济的施工技术。 

图1 工程全貌

　　三、创新成果 

　　1、提出了正逆施工相结合管桁架安装技术

　　自下而上的各单体方向不同、又互为支撑。采用“下-上-中-嵌入”正逆施工相结合的技术，先安装最下部桁架柱、腰桁架，然后安装最上部的屋面桁架，之后安装中间的肩桁架，最后安装屋面与肩桁架之间的窗桁架。从两端受力点开始结构安装，保证误差在可控范围内，避免了单向安装带来的累积误差。同时结构互相牵引受力，保证施工过程结构受力稳定，避免因结构悬臂产生变形。 

　　2、构建了结构安装全过程稳定支撑体系 

　　提出依托结构自身刚度，在其上方或侧方设置施工平台，以保证各单体在拼装过程中稳定。其中桁架柱上侧设置屋面支撑体系，桁架与屋面支撑侧设肩桁架支撑体系等一系列方法，保证水平构件安装时都有相应的稳定支撑体系。 

　　3、提出了刚柔结合的构件位形控制理念 

　　利用稳定理论、限制分析、施工模拟技术，研究应用了刚柔度不同组合吊装技术、精准控制结构吊装和就位形态。包括构件空中姿态与就位姿态、吊耳样式与位置、水平移位时拉结点位置及拉索拉设角度，电动绞磨转速，监测控制点位及空间坐标信息。 

　　利用起重机和柔性机具倒链的特性，自动控制系统，控制点位模型信息与监测数据印证纠偏技术，对安装过程结构形态精准控制。 

图2 结构内景

图3 结构完工

　　四、推广应用情况 

　　成果技术已在长治文化场馆（档案馆、图书馆）建设项目、山西焦化综合展示馆建设工程中进行了实践、验证并推广应用，具有较强的可操作性及创新性，为国内外类似工程施工提供了极具价值的实践参考和成果借鉴，具有较强的现实指导意义和广阔的推广应用前景。