文档介绍：上海世博会中国馆钢结构工程施工技术
2010-07-16
罗魏凌 项海龙 许银城
（上海市机械施工有限公司 200072）
 
  【摘 要】（），“皇冠”状结构；地区馆为屋顶均由巨型桁架组成的13m高度的单层钢屋盖结构。施工过程以施工进度控制为关键，针对国家馆钢结构与核心筒砼结构同步交叉施工，地区馆钢结构安装在已建混凝土平台上，国家馆和地区馆同步垂直层叠施工，M8线地铁从基坑西侧通过等各种复杂的施工工况，研制了一套“国家馆四个核心筒布置四台大型塔吊定点就位安装、地区馆采用四台大型塔吊行走于砼楼板上综合安装钢屋盖”的施工方法，铺开了施工作业面，取得了较好的施工效果，确保了施工工期和施工质量，对今后类似工程的施工具有较好的借鉴作用。
【关键词】大外挑钢结构 交叉施工 临时支撑
1 工程概况
2010年上海世博会中国馆位于上海世博会规划区核心区，以“东方之冠”的构思为主题的中国馆是整个世博园区的标志性永久建筑之一，是世博园区内最高的新建场馆建筑。其西侧为世博轴，东侧、南侧、北侧分别为规划15米宽的云台路、南环路、北环路。地铁M8号线在园区内穿过，地铁周家渡站与国家馆地下结构相连（见下图）。
 
中国馆由国家馆、地区馆等组成，总建筑面积105879m2。国家馆结构体系为钢框架—剪力墙结构体系，以四个混凝土核心筒作为主要的抗侧力及竖向承载体系，。×，相邻核心筒外边距约70m，内边距约33m；屋顶边长为138米×138米。每个核心筒的四个角部设置截面为箱形（800×800，壁厚自25mm～50mm不等）的劲性钢柱，劲性钢柱从底板起始（-）至+，与屋顶桁架顶标高同高。从+，采用20根巨型钢斜撑支撑起整个大悬挑的钢屋盖。巨型钢斜撑底部与核心筒内的劲性柱连接，中间通过层层楼层钢梁与核心筒连接，顶部通过钢桁架与核心筒连接，锚固于劲性钢柱上。
地区馆结构位于国家馆的南、北和西面区域。地区馆地下结构存在-、-(局部)和±；地上结构主要为+13m屋顶层，局部地区存在+5m、+9m楼层。整个地区馆±，±、主桁架和次桁架以及檩条组成的钢屋盖体系。
 
地区馆主桁架为两个单片桁架通过水平联系系杆组成的空间桁架，主要组成构件为箱型结构，桁架下弦通过与钢管柱顶连接将荷载传递给底板。主桁架最长达200m左右，跨度最大为27m，跨度内最重构件135t。
2 工程特点和难点
国家馆结构造型特殊新颖，外形呈冠状，上大下小，结构从33m楼层开始层层外挑，，施工过程中的结构稳定、安全防护和测量控制难度大。
构件数量多、吨位重、组成构件巨大，20根斜撑为800mm*1500mm的箱型截面构件，单根重量达90吨；；地区馆屋面主要为大跨度的桁架结构，空间主桁架截面外包尺寸大，构件重量重、体型大，给构件制作以及路上运输带来较大难度。
国家馆施工过程中，国家馆西侧场地的地区馆也在紧张的施工过程中，给国家馆西侧结构安装过程中构件的堆场选择带来一定困难，且施工过程需要协调解决两馆施工矛盾这一大难点。
根据施工整体进度安排要求，地区馆上部钢结构施工时，地区馆首层楼板结构已经施工完毕，如何在已经施工完毕的土建砼楼层上安装如此巨型的钢屋盖结构，对施工机械及施工工艺的选择异常困难。
地区馆西侧区域为国家馆和地铁上空，给现场的拼装和堆场布置以及施工机械的开行道路布置情况带来很大困难。
工期极其紧张，包括深化设计、材料采购加工和现场吊装在内，总重量达二万三千余吨的钢结构必须在半年的时间内全部完成，且现场交叉施工多，土建与钢结构搭接频繁，土建、钢结构和其他专业工种形成立体作业，施工协调组织难度大。
3 针对性技术措施
工期紧、多台塔吊布置
为了确保施工总工期，经过多方案比较，国家馆选择四台1200t·m~1400t·m的重型塔吊作为施工的主要机械，减少了构件分段，覆盖范围广，从而提高工效。同时，能兼顾其他专业的需求，尤其是对土建等专业提供支持。地区馆在首层楼板上布置四台大型行走式塔吊覆盖全部范围流水搭接施工。
施工场地紧张、不利于施工进度
为满足进度要求，安排了较多的施工机械，为解决国家