万达茂滑雪乐园中西区钢结构工程施工方案比选

施工技术

CONSTＲUCTION TECHNOLOGY

1

DOI ：10.7672/sgjs2015080001

万达茂滑雪乐园中西区钢结构工程施工方案比选

*

邢遵胜，王强强，豆德胜，贾尚瑞，邹航

（浙江精工钢结构集团有限公司，浙江绍兴312030）

［摘要］钢结构工程施工方案的选择，需要综合考虑工程结构特点、结构构成、场地条件、工期要求、结构和构件尺寸大小、周边建筑条件、各专业交叉配合等因素，结合不同施工方法的施工难度、施工效率、投入人力物力成本大小和施工安全性等因素，经详细比选后，综合确定。以哈尔滨万达茂滑雪乐园中西区钢结构工程为例，说明该工程施工方案分析、对比和细化创新的过程。［关键词］钢结构；施工；提升；分段；方案比选［中图分类号］TU758

［文献标识码］A

［文章编号］1002-

8498（2015）08-0001-04Construction Scheme Comparison for Central and Western

Steel Structures of Wanda Mall Skiing Paradise

Xing Zunsheng ，Wang Qiangqiang ，Dou Desheng ，Jia Shangrui ，Zou Hang

（Zhejiang Jinggong Steel Building （Group ）Co．，Ltd．，Shaoxing ，Zhejiang 312030，China ）

Abstract ：It shall comprehensively consider the structural characteristics ，structural constitution ，site conditions ，construction period ，structural components dimension ，surrounding buildings ，and collaboration with other trades for concurrent works when choosing construction scheme．To determine using a construction scheme ，it shall compare specifically the construction difficulty ，construction efficiency ，manpower and material resources input ，and construction safety．Taking the Wanda Mall Skiing Paradise central and western steel structure project as example ，the paper describes the process of construction scheme analysis ，comparison and innovative optimization．

Key words ：steel structures ；construction ；lifting ；division ；scheme comparison *浙江精工钢结构集团有限公司科技研发课题：一种用于液压提升施工的水平位移自动控制系统及相关施工技术研究（ＲD168）［作者简介］邢遵胜，工程师，E-mail ：655530@qq．com ［收稿日期］2014-08-04

1

工程概况

哈尔滨万达茂滑雪乐园项目是特大型文化旅

游商业综合体—

——哈尔滨万达文化旅游城项目最重要的功能建筑，建成后将成为世界上最大的室内

滑雪乐园。该项目整体长度约491.4m ，结构最高点标高114.500m ，宽148.2 90m ，通过设置结构缝，

分为东、中、西3个分区。如图1所示。

图1结构分区示意（单位：m ）Fig．1

Structural division （unit ：m ）

中区、西区部分均采用门形空间网格结构体系。从构件功能而言，可分为落地主桁架、平行于主桁架设置的空腹次桁架及主次桁架之间的系杆。其中主桁架跨度最大约148.2m ，桁架高度最大约11m ，主桁架下部设置有成品铰支座，与混凝土结构相连。西区西侧位于设备层混凝土结构（标高－0.900m ）上方，西区东侧位于首层混凝土结构（标高6.950m ）上方，中区结构位于2 7层混凝土结构（标高12.350 37.200m ）上方，整体混凝土结构为倾斜雪道结构。中西区钢结构标高随混凝土结构逐渐抬高。钢结构主桁架柱脚下方的混凝土梁为预应力梁。

室内滑雪场的雪道结构为混凝土结构，大雪道上方的部分区域设置有次雪道、魔毯通道和局部结构物，标高超出主雪道较多，对钢结构施工影响大。滑雪场钢结构采用类似于门式钢架的结构形式，每榀桁架柱仅外侧弦杆与混凝土结构通过支座相连，该结构特性为施工时需要重点考虑的因素。

2施工技术第44卷

如图2所示

。

图2

结构典型门式钢架布置

Fig．2

Typical door-shaped steel frame arrangement

2场地条件

滑雪乐园钢结构项目周边场地条件复杂：①

中、西区结构东侧为滑雪场东区，相应区域的场地需供东区施工用；②南侧为大商业、电影乐园等，且大商业西侧部分提前开挖，仅中区南侧部分场地可供起重机行走；③北侧距离结构边线12m 为施工道路，且道路为土建、钢结构等专业所共用，钢结构施工不能长时间占用；④结构北侧仅12m 宽范围的场地可供吊装机械行走使用，且该区域均为回填土，土质松散，承载能力低；⑤中区道路北侧为主题公园区域，钢结构施工期间同步施工，故材料堆场和拼装场地仅能布置在西区北侧和西侧2个区域，结构南侧无拼装场地可供使用；⑥钢结构下方的预应力混凝土梁为承担柱脚处水平剪力的主要受力构件，钢结构主体施工时，下方预应力混凝土梁需施工完成，并具备设计承载能力；⑦工程地处北方冰城哈尔滨，冬季漫长，冬季温度均为负温，不宜组织施工。如图3所示

。

图3

滑雪乐园效果及周边建筑情况

Fig．3

Skiing Paradise effect and surrounding architecture

3工期要求

万达茂滑雪乐园中、西区钢结构共计用钢量约13700t ，根据工程实际需要，现场安装总工期仅7个月。现场施工从2014年7月—2015年6月，哈尔滨从2014年11月15日—2015年3月31日为漫长的冬歇期。针对该工期状况，经分析对钢结构安装影响较大的关键因素主要有：①钢结构施工受土建施工较大：土建结构体量大，钢结构需待土建结构施工完成并初步具备强度后方能施工，特别是柱脚处的预应力混凝土梁施工工艺复杂，施工周期长，混凝土结构能否按期提供作业面，是制约工期目标的关键因素；②冬歇期的影响：冬歇期之前仅不足5个月的施工时间，冬歇期期间约5个月因气

温特别低而不能组织施工，吊装机械、人员等需退场，冬歇期过后组织二次进场，将造成施工成本和施工组织难度大幅度增加。4方案设想4.1

确定施工方案的整体原则根据本工程的场地条件、工期要求和施工成本

因素等，在确定施工方案时，需要遵循以下原则和条件：①按照总承包提交的混凝土结构作业面顺序，组织钢结构施工顺序，即按照自西向东的顺序组织施工；②合理利用现有场地条件组织施工，即需考虑西区南侧无场地、结构北侧约12m 宽区域可供起重机行走；③钢结构均位于混凝土结构上方，且结构为门式结构，跨中无钢柱等支承结构，考虑施工方案时，优先考虑提升、滑移等不需要大面积搭设临时支撑架的施工工艺；④总工期7个月，时间

分布为2014年5个月，2015年2个月，故考虑在2014年完成主结构的吊装作业，2015年工作内容为

不需要大型起重机的施工作业和补杆、油漆作业等工作，以节省施工成本，提高施工方案的经济性；⑤5个月内要完成约13700t 主体钢结构的施工工作，故施工方案编制时，需要考虑采用施工效率比较高、施工组织便捷、施工工序自然合理的施工工艺；⑥吊装机械的规格和数量，应根据理论施工时间进行详细计算分析后确定，应以吊次较少、吊装能力较大、吊装范围全覆盖为主要考虑因素；⑦因结构下部混凝土结构情况较复杂，且混凝土板厚最大150mm ，配筋面积较小，承载能力低，故不考虑采用搭设支撑架、分段吊装的施工方案；因结构柱脚标高不同，且结构跨度大部分不相同，故也不适合采用滑移的施工方案；因此，主要考虑采用提升的施工工艺。4.2

主要吊装机械的选择和拼装场地设置根据上述分析，结合现场场地条件，吊装机械

最终选择如下（见图4）。

图4

现场场地布置及吊装机械示意

Fig．4

Site arrangement and hoisting machines setting

2015No．8邢遵胜等：万达茂滑雪乐园中西区钢结构工程施工方案比选3

1）结构西侧设置部分拼装场地，使用1台500t 履带式起重机负责西区西侧部分结构的吊装作业。2）结构北侧利用12m 宽场地，设置1台D1100移动式塔式起重机，负责结构北侧的吊装作业；同时因场地条件较差，需要对移动式塔式起重机基础进行针对性计算分析和处理。

3）中区结构南侧设置1台500t 履带式起重机，负责南侧结构桁架柱的吊装作业。

4）在结构南侧混凝土结构范围内，设置2台固定式塔式起重机，进行屋面钢桁架结构的吊装作业；因结构承台间距较小，考虑将塔式起重机承台与结构承台合并设置。

5）西区北侧设置拼装场地和材料堆场，进行北侧桁架柱、屋面桁架的拼装作业；南侧无拼装场地，仅能利用履带式起重机行走路线部分区域进行桁架柱的拼装作业，屋面钢结构散件吊装至楼面拼装成提升单元。

4.3提升分区及提升点分段

根据结构特点和下方土建结构的情况，西区西侧土建结构顶标高为－0.900m ，西区东侧土建结构顶标高为6.950m ，故西区分2个分区进行提升施工；中区土建结构大雪道坡面为倾斜面，考虑到施工的安全性和经济性，分为3个区进行施工。

根据合理性和经济性原则，采用两点提升时，屋面桁架均考虑采用地面拼装、提升就位后对接的施工方法。结构整体施工分区及提升质量如图5所示

。

图5结构整体施工分区及提升质量Fig．5

Structural integral construction division and lifting weight

4.4

方案1：两点分区提升（八字撑式）根据土建结构的布置情况，以及优先考虑利用

钢结构作为提升支撑结构的原则，设计了一套利用桁架柱+桁架八字撑作为提升支承结构，进行提升施工的方案，典型桁架构造如图6所示

。

图6

桁架八字撑式两点提升示意

Fig．6

八-

shaped support two points lifting for trusses 桁架八字撑支承于混凝土柱顶，与柱顶设置的埋件焊接连接，减少和避免混凝土结构的加固；桁架八字撑与桁架柱构成稳定受力体系，可作为提升支承结构使用，减少提升措施量；桁架柱上弦提升点与底部内侧节点之间设置加强杆，被提升结构下弦吊点和腹杆之间设置加强杆，用以保证提升过程中传力直接、可靠。如图7所示

。

图7提升吊点构造示意Fig．7

Lifting points structure

提升吊点设置在被提升结构两端，因被提升结

构长度较长，提升施工时挠度较大，同时因○

3-1轴和○3-6轴跨中设置有钢柱，提升施工时主桁架断开，

且钢柱之间设有托桁架，即西1区结构构造与西2区

及中区略有不同。根据计算分析结果，在西区、中1、中2区跨中均设置提升吊点，以减小被提升结构

的挠度和附加应力值。其中，○3-1轴及○3-6轴处，利用结构中柱设置提升吊点；其他部位跨中节点处，

设置门式提升架提升。提升点设置方案如图8所示。4.5

方案2：两点分区提升（门式提升架）

设置门式提升架两点分区提升的设计理念为在结构四等分点处设置门式提升架，每榀主桁架上设置2个提升吊点，采用被提升段地面原位拼装、分

4施工技术第44

卷

图8

提升点设置方案

Fig．8

Lifting points arrangement schemes

区提升就位的施工工艺。其提升分区的划分和提

升分段点位置的设置与方案1相同，不同之处在于提升点的位置和提升构造，即不利用桁架柱结构，通过另行设置的门式提升架完成被提升结构的提升作业。如图9所示

。

图9

门式提升架及提升分段示意

Fig．9

Door-shaped lifting frame and lifting division

4.6方案1，

2对比分析2种方案各进行计算分析后，从变形、附加应

力、对施工精度的影响、施工效率、施工难度、措施量大小等进行对比。结果表明，虽然方案1经济性较好，但施工工艺较复杂，施工难度较大，特别是施工效率相对较低，不满足工期要求；方案2虽然措施费用稍高，但工艺简单，安装精度较高，施工效率较快。故综合对比后，选择方案2组织施工。5施工方案细化和优化

5.1

混凝土结构加固

方案2整体施工工艺简单，但提升架直接支承

在混凝土结构上，底部混凝土结构需进行验算和加固。混凝土结构施工时，在需要加固的部位设置预埋件，加固杆与预埋件焊接连接，以保证混凝土结构加固效果可靠、安全。5.2

通过标准化提高施工效率

为实现重型吊装机械冬歇期前退场，不发生二次进场，需要保证2014年11月之前完成所有结构

的原位拼装工作，并至少完成西区和中1、中2区的提升施工，冬歇期后，于2015年完成中3区钢结构的提升施工。综合考虑整个施工工艺环节，屋面桁架楼面拼装作业和提升架倒用拆装是制约施工工期的关键，拟采取拼装胎架标准化、提升架标准化等措施，提高临时措施的制作、搭设、拆除速度。6结语

详细介绍了哈尔滨万达茂滑雪乐园中、西区钢结构工程施工方案选择的具体过程，因为工期特别紧张，故综合对比后，选择了门式提升架两点提升的施工方案，并对施工措施设计进行优化，确保施工质量和施工安全，提高施工效率。

建议对于建造在混凝土结构上方的超大跨度钢结构工程，混凝土结构设计时适当考虑钢结构施工的需求，加大顶部梁、板配筋率，为钢结构施工提供较好的支承条件，施工方案的选择更灵活，综合考虑可以节省施工措施费用，减少加固措施量，更有益于保证施工质量和安全。

参考文献：

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