隨著當代建筑結構的發(fā)展，許多新型結構及多種復合結構越來越多地出現在建筑設計當中，給建筑施工帶來了很大的挑戰(zhàn)。

揚州體育公園游泳跳水館工程就是其中之一，其屋蓋采用雙向正交不規(guī)則管桁架結構體系，與周邊的勁性鋼柱及埋件相連，屋蓋包含的結構形式多樣，由桁架結構、減震支座、球節(jié)點、鑄鋼節(jié)點、單層網殼、張拉索結構、張拉膜結構等，組合形成一個不規(guī)則的空間整體結構。該工程鋼結構屋面安裝采用搭設承重腳手架的方法，待屋面鋼結構安裝完畢后，方可對承重腳手架支撐的桁架進行整體卸載，從而由腳手架受力轉為桁架自身受力。由于工程結構形式多樣，且均為不規(guī)則構造，每一支點受力均不相同，卸載難度很大。為保證卸載時整體受力的均勻性及支點受力的穩(wěn)定性，現場的支撐點采用U型螺旋頂撐支撐在腳手管上，上放4根工10工字鋼，桁架支撐于工字鋼上，將整體結構的受力傳到承重腳手架上。卸載時，用扳手緩慢旋轉U型螺旋頂撐下的旋轉桿，使桁架均勻卸載，卸載過程中安排測量人員隨時監(jiān)測，根據事先的計算結果，對最不利的幾個支撐點著重觀察，隨時記錄測量結果，每過一個階段均需將理論和實際數值進行對比分析，最終確保卸載萬無一失。

揚州體育公園游泳跳水館工程，主體結構為鋼筋混凝土框架結構，屋蓋采用雙向正交不規(guī)則管桁架結構體系，與周邊的勁性鋼柱及埋件相連，在北側及中間的桁架下弦設置了20個減震支座，與下部結構連接起來，屋蓋中設有兩個不規(guī)則氣泡，氣泡上覆PTFE膜材，西側(A區(qū))氣泡采用單層網殼結構，為剛膜結構，東側(B區(qū))氣泡采用索桁架結構，為索膜結構，主體桁架與此兩種結構靠不規(guī)則形狀的環(huán)桁架連接，西側節(jié)點為球節(jié)點、東側節(jié)點為鑄鋼節(jié)點，整個屋蓋由不同的結構形式相互組合，形成了一個不規(guī)則的空間整體結構。

整體卸載的施工方法

現場僅在西側(A區(qū))網殼結構環(huán)桁架下部及內部搭設承重腳手架，東側(B區(qū))索結構環(huán)桁架下部搭設承重腳手架，作為安裝的平臺。支點設置于每榀主桁架與環(huán)桁架交匯處的正下方，待屋蓋結構安裝完畢，必須對由腳手架支撐的桁架進行整體卸載，由腳手架受力轉為桁架自身受力。由于工程結構形式多樣，且均為不規(guī)則構造，每一支點受力均不相同，卸載難度很大。

根據設計要求，卸載之前，現場的主、次桁架，鑄鋼，球，水平撐桿，網殼，屋面檁條必須安裝完畢，驗收合格。由于卸載后，整體桁架的內力將進行重分布。為保證卸載時整體受力的均勻性及支點受力的穩(wěn)定性，現場的桁架支撐點采用U型螺旋頂撐支撐在腳手管上，上放4根工10工字鋼，桁架支撐于工字鋼上，將整體結構的受力傳到承重腳手架上，卸載時，用扳手緩慢旋轉U 型螺旋頂撐下的旋轉桿，使桁架均勻卸載。根據現場的實際測量，U型螺旋頂撐向下旋轉一圈的距離為6毫米，控制旋轉的圈數就可以很好的控制桁架的卸載高度。根據現場實際操作的情況來看，此方法雖然簡單，但比起油壓千斤頂，更易于控制卸載的速度及高度，也就保證了卸載的安全性。由于支點較多(A區(qū)39個，B區(qū)37個)，卸載不可能達到同步，且結構復雜，每點的下撓值均不相同，這樣容易導致周邊卸載不同步的點的受力劇增，超過腳手架承載力，產生傾覆，所以，此施工方法的關鍵是卸載前必須計算出每點的受力，合理安排卸載順序及卸載高度。卸載前運用MIDAS進行模擬分析每點的受力，經過多次的模擬計算，現場采用了分區(qū)、分步、分階段的卸載方法，有效地避免了卸載時由于不均勻性導致個別點受力過大而失穩(wěn)的問題，增加了卸載的安全性、穩(wěn)定性、可靠性。

整體卸載的具體步驟

分區(qū)先卸載A區(qū)，待A區(qū)完全卸載后，再進行B區(qū)的卸載。經過MIDAS模擬計算，由于一次性分區(qū)卸載會使部分支撐點的受力過大，不能滿足支撐點的受力要求，所以對于每個區(qū)域(A、B區(qū))，可將整個卸載分為幾大步(A區(qū)4步，B區(qū)2步)，每一步卸載一定的高度，保證每步卸載都能使桁架整體變形緩慢，受力均勻，易于控制。

經過MIDAS模擬計算，部分北側和南側支點受力較大，東側和西側的支點受力很小，所以又可將每一步卸載分為四個階段。根據受力的大小不同，將環(huán)桁架分成四個階段，按先受力較大區(qū)域后受力較小區(qū)域依次階段卸載，每個階段的支撐點同時卸載。這樣可以很好地解決受力不均的問題，將受力較大階段的點的受力減小，同時受力較小階段的點的受力適當增大，保證了結構的安全性。

由于結構受力不均，A區(qū)在環(huán)桁架第二次第一階段卸載10毫米后，階段二處的受力很小，可不卸載10毫米，直接卸載階段三和階段四，等最后一步卸載時再按照順序進行完全卸載。B區(qū)在第一步第一階段卸載3毫米后，階段二處的受力很小，可不卸載3毫米，直接卸載階段三和階段四，等整體卸載時再按照順序進行完全卸載。卸載前將每個節(jié)點進行編號，便于記錄結果和數據的整理。A區(qū)網殼卸載(由內而外)——環(huán)桁架第一次分階段卸載5毫米——部分環(huán)桁架第二次分階段卸載10毫米——環(huán)桁架分階段完全卸載。B環(huán)桁架分階段卸載3毫米——環(huán)桁架分階段完全卸載。

整體卸載的操作方法

操作卸載時，用扳手緩慢旋轉U型螺旋頂撐，使其緩慢下降，達到卸載的目的。為保證卸載的均勻性，先同時卸載桁架的一邊5毫米，這時桁架下沉2.5毫米，再卸載另一邊5毫米，這時桁架整體下沉5毫米。工字鋼U型螺旋頂撐先同時卸載一邊桁架下弦工字鋼U型螺旋頂撐腳手架立桿工字鋼此處下降2.5毫米此處下降5毫米此處不動一邊卸載5毫米，桁架下沉2.5毫米。

根據現場的實際測量，U型螺旋頂撐旋轉一圈的距離為6毫米，控制旋轉的圈數就可以很好地控制桁架的卸載高度。同時，在桁架端部劃線，在現場的混凝土結構上支水準儀，控制桁架端部的沉降量和腳手架的沉降。這樣雙控制可以很好地控制卸載的精度及腳手架的安全。從現場實際操作的情況來看，旋轉U型螺旋頂撐的方法雖然簡單，但能更好地控制卸載的高度，且下降緩慢，保證了受力的均勻性。

卸載時，分步之間必須有一定的時間間隔(控制在2小時左右)，待桁架整體變形完成后再進行下一步的卸載，保證結構的整體變形是緩慢進行的。卸載時，對于現場極個別不能擰動或已轉到底但還沒有卸載到位的U型螺旋頂撐，可以采用切割工字鋼與桁架接觸點的翼緣，使其產生自身屈服，達到卸載的目的。模擬計算后，可以滿足卸載要求。桁架下弦工字鋼U型螺旋頂撐腳手架立桿工字鋼氣割開口。

整體卸載的應急措施

由于整體結構的復雜性，實際的受力未必與模擬情況的受力相同，且卸載過程中人員、支撐等各種因素都有可能影響到卸載，所以在卸載之前，我們考慮了一些有可能出現的情況，制定了應急措施：每一階段卸載后進行觀測并核對測量數據，出現明顯偏差時暫停卸載，分析原因及解決辦法：個別點下降高度小于預定卸載高度：下部支撐已松動，該點卸載到位，撤去支撐，做好記錄，下一步卸載時取消該點;下部支撐未松動，檢查是否有其他支撐點并將其卸載。

個別點下降高度大于預定卸載高度：腳手架變形，暫停卸載，加固腳手架，將其他點先下降到該點高度后再同步卸載。工人操作失誤，進一步交底，避免類似狀況再發(fā)生，反頂至預定高度。卸載前根據計算結果，對腳手架受力較大的支撐點進行加固，每卸載一階段觀測腳手架的沉降情況，個別點沉降量過大(超過5毫米)時暫停卸載，對周邊腳手架進行加固、計算，確保安全后再進行下一步卸載。

卸載時聽到不正常且較大的聲響時立即停止卸載，所有人員迅速撤離現場。相關人員進行認真檢查，分析原因及解決辦法：局部應力集中，焊縫撕裂將該處焊縫進行坡口處理、補焊、檢測，檢測合格后進行下一步卸載。安裝時點焊的臨時支點脫開：檢查是否還有臨時固定點，有，全部割開，然后進行下一步卸載。螺旋頂撐無法轉動或已轉到底卸載過程中發(fā)現螺旋頂撐無法轉動或已轉到底但還未卸載到位的點，按切割工字鋼的方法進行卸載。

由于本工程桁架不規(guī)則性，小部分A區(qū)卸載完畢后的支點，在B區(qū)卸載完畢后撓度又有小的反彈。卸載時，部分支點未達到事先計算的卸載高度時，已經完全卸載了。切割翼緣，產生自身屈服的卸載方法，由于實際的受力與模擬的不可能完全一樣，且切割后，桁架受力也不同，工字鋼的下撓也與模擬情況不盡相同，必須根據現場實際測量的結果來確定切割量的多少。桁架的卸載是支座受力的均勻、緩慢、穩(wěn)定的變化，不存在沖擊荷載，所以計算時，桁架卸載對支座的荷載還是靜荷載。考慮到可能產生的施工操作誤差，A、B區(qū)第一次第一階段卸載時受力最大，進行模擬驗算，如均產生2毫米的施工誤差(多卸載2毫米)，結構的各項參數也在規(guī)范之內。