國家會(huì)議中心二期展覽區(qū)平面尺寸為81?m×234?m，由2個(gè)中柱分為81?m×120?m及81?m×114?m共2個(gè)無柱大空間。展覽區(qū)頂部（標(biāo)高12.000~20.000?m）為轉(zhuǎn)換桁架，包括18榀主桁架和4榀次桁架。主桁架跨度81?m，次桁架長234?m（圖1），桁架矢高7.7?m，桁架用鋼量約16?000?t，鋼材材質(zhì)為Q390GJC，桁架主要為箱形截面，最大截面尺寸為□1200×1500mm，最大板厚為80?mm，40?mm厚鋼板及以上占比約77%。圖1展覽區(qū)轉(zhuǎn)換桁架構(gòu)造示意針對展覽區(qū)施工場地有限、工期短、質(zhì)量要求高等特點(diǎn)，經(jīng)建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工總承包單位、鋼結(jié)構(gòu)安裝分包單位、鋼結(jié)構(gòu)加工廠和監(jiān)理單位等多次研討，轉(zhuǎn)換桁架采用臨時(shí)支撐支頂、高空原位安裝、分區(qū)分級卸載的施工方案。1、卸載施工特點(diǎn)轉(zhuǎn)換桁架卸載遵循“以計(jì)算分析為依據(jù)，以結(jié)構(gòu)安全為宗旨，以變形協(xié)調(diào)為核心，以實(shí)時(shí)監(jiān)控為手段”的原則，其特點(diǎn)如下。（1）卸載重量大。卸載時(shí)桁架時(shí)結(jié)構(gòu)自重達(dá)28?000?t，包括重16?000?t的桁架層鋼結(jié)構(gòu)、重6?500?t的桁架層混凝土和重5?500?t的框架層鋼結(jié)構(gòu)。（2）卸載面積大。轉(zhuǎn)換桁架平面尺寸為81?m×234?m，卸載面積達(dá)1.9萬㎡。（3）卸載點(diǎn)位多。卸載點(diǎn)位多達(dá)142個(gè)。（4）卸載時(shí)樓面混凝土和上部結(jié)構(gòu)參與受力。卸載前需完成桁架層混凝土的澆筑標(biāo)高20.000~30.000?m框架層鋼結(jié)構(gòu)的安裝，卸載過程中參與受力，該做法在國內(nèi)尚屬首次。2、卸載方案2.1卸載方案展覽區(qū)轉(zhuǎn)換桁架共設(shè)置142根臨時(shí)支撐（圖2），臨時(shí)支撐位于主桁架與次桁架（或系桿）交界處，間距為9?m×12?m，以軸（中柱所在位置）為界分為北區(qū)、中區(qū)、南區(qū)（圖3）；臨時(shí)支撐頂部采用砂箱與轉(zhuǎn)換桁架連接（圖4），卸載過程中通過砂箱定量排砂控制卸載值。圖2展覽區(qū)轉(zhuǎn)換桁架臨時(shí)支撐圖3展覽區(qū)轉(zhuǎn)換桁架臨時(shí)支撐位置（a）（b）圖4砂箱（a）三維圖；（b）實(shí)體照片采用分區(qū)分級卸載方式，即先卸載北區(qū)再卸載南區(qū)，最后卸載中區(qū)。根據(jù)轉(zhuǎn)換桁架理論下?lián)现?，北區(qū)和南區(qū)分5級卸載，前4級每級卸載高度5?mm，第5級卸載至砂箱脫離。須嚴(yán)格按順序卸載并控制每級卸載值，以保證卸載過程緩慢、均勻有序。展覽區(qū)北區(qū)卸載步驟如下。第一步：中間區(qū)域（42個(gè)點(diǎn)位）卸載5?mm，四周區(qū)域（30個(gè)點(diǎn)位）卸載至計(jì)算下?lián)现担瑥闹虚g向四周順序卸載，如圖5（a）所示。第二步：中間區(qū)域（20個(gè)點(diǎn)位）卸載5?mm，四周區(qū)域（22個(gè)點(diǎn)位）卸載至計(jì)算下?lián)现担瑥闹虚g向四周順序卸載，如圖5（b）所示。第三步：中間區(qū)域（20個(gè)點(diǎn)位）卸載5?mm，從中間向四周順序卸載，如圖5（c）所示。第四步：中間區(qū)域（10個(gè)點(diǎn)位）卸載5?mm，四周區(qū)域（10個(gè)點(diǎn)位）卸載至計(jì)算下?lián)现?，從中間向四周順序卸載，如圖5（d）所示。第五步：中間區(qū)域（10個(gè)點(diǎn)位）卸載至計(jì)算下?lián)现?，從中間向四周順序卸載，如圖5（e）所示。第六步：檢查所有點(diǎn)位卸載情況，確認(rèn)所有點(diǎn)位卸載完成，如圖5（f）所示。（a）

（b）（c）

（d）（e）

（f）圖5展覽區(qū)北區(qū)卸載步驟（a）第一步；（b）第二步；（c）第三部；（d）第四步；（e）第五步；（f）第六步2.2卸載邊界條件根據(jù)工期計(jì)劃，經(jīng)研究展覽區(qū)轉(zhuǎn)換桁架與桁架層混凝土樓板和上部結(jié)構(gòu)共同卸載，其邊界條件包括：轉(zhuǎn)換桁架合龍溫度為10~15℃，合龍完畢方可卸載；卸載前須完成桁架層混凝土澆筑且混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定。卸載前標(biāo)高20.000~30.000?m框架層鋼結(jié)構(gòu)安裝已完成。經(jīng)調(diào)查歷年氣溫，每年3月下旬日平均溫度可達(dá)到10℃以上，因此將轉(zhuǎn)換桁架合龍時(shí)間定為3月下旬，卸載時(shí)間定為4月中上旬。經(jīng)多方討論并經(jīng)設(shè)計(jì)單位核算，卸載前需完成桁架層混凝土澆筑，為保證樓板混凝土參與工作且混凝土不裂縫，僅澆筑中間區(qū)域混凝土（圖6），卸載時(shí)混凝土應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度；為滿足框架層鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和施工精度要求，卸載過程中僅在框架層鋼構(gòu)件應(yīng)力變化較大位置設(shè)臨時(shí)連接（圖7）。圖6桁架層混凝土澆筑范圍圖7框架層安裝范圍2.3卸載過程模擬采用midasGen有限元軟件模擬轉(zhuǎn)換桁架卸載過程，校核卸載邊界條件，控制臨時(shí)支撐反力并計(jì)算轉(zhuǎn)換桁架理論下?lián)现?，為卸載提供理論依據(jù)。經(jīng)核算，轉(zhuǎn)換桁架卸載時(shí)轉(zhuǎn)換層混凝土基本處于受壓狀態(tài)（圖8、圖9），框架層鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中狀況較少（圖10），卸載邊界條件滿足設(shè)計(jì)要求。圖8卸載后桁架層混凝土應(yīng)力云圖（計(jì)算機(jī)截圖）圖9卸載后桁架層混凝土應(yīng)力云圖（計(jì)算機(jī)截圖）圖10卸載后上部結(jié)構(gòu)應(yīng)力云圖（計(jì)算機(jī)截圖）通過微調(diào)卸載順序，將所有臨時(shí)支撐的反力控制在2?600?kN以內(nèi)，以保證臨時(shí)支撐安全穩(wěn)定。以軸/⑦軸交點(diǎn)處臨時(shí)支撐為例（圖3），其支撐反力變化曲線如圖11所示。圖11卸載過程中臨時(shí)支撐S7的反力曲線經(jīng)施工過程計(jì)算得出轉(zhuǎn)換桁架卸載前后豎向位移，通過差值計(jì)算得出卸載過程中轉(zhuǎn)換桁架的理論下?lián)现?，為施工過程監(jiān)測提供參考。3、卸載過程展覽區(qū)轉(zhuǎn)換桁架卸載的重量重，面積大，點(diǎn)位多，卸載邊界條件復(fù)雜，卸載過程控制和監(jiān)測十分關(guān)鍵。3.1轉(zhuǎn)換桁架卸載過程控制3.1.1工作準(zhǔn)備卸載前應(yīng)組織卸載人員，準(zhǔn)備卸載設(shè)備，布置卸載現(xiàn)場，對所有參與卸載的人員進(jìn)行技術(shù)交底并培訓(xùn)卸載操作，確保卸載過程萬無一失。3.1.2卸載過程卸載過程歷時(shí)3?d，按北區(qū)→南區(qū)→中區(qū)順序進(jìn)行卸載，其中北區(qū)5個(gè)卸載循環(huán)、13個(gè)卸載步驟，南區(qū)5個(gè)卸載循環(huán)、13個(gè)卸載步驟，中區(qū)1個(gè)卸載步驟。卸載過程中，同步卸載的支撐點(diǎn)位最多18個(gè)，每個(gè)卸載點(diǎn)位配備1臺(tái)升降車，每臺(tái)升降車配備1臺(tái)對講機(jī)和1套卸載工具，由2人負(fù)責(zé)操作。為保證每個(gè)卸載步驟同步，由卸載總指揮統(tǒng)一發(fā)布卸載指令，所有點(diǎn)位均按統(tǒng)一指令進(jìn)行操作，每個(gè)卸載步的時(shí)間控制在40~60?min。卸載施工現(xiàn)場如圖12所示。圖12?卸載施工現(xiàn)場3.1.3卸載后管理卸載完成后，所有臨時(shí)支撐靜置24?h，待轉(zhuǎn)換桁架穩(wěn)定后再拆除臨時(shí)支撐及砂箱。3.2卸載監(jiān)測系統(tǒng)3.2.1位移監(jiān)測轉(zhuǎn)換桁架卸載時(shí)，使用全站儀監(jiān)測桁架撓度的變化情況，監(jiān)測點(diǎn)設(shè)在主桁架下弦。監(jiān)測結(jié)果表明，轉(zhuǎn)換桁架理論下?lián)现蹬c實(shí)際下?lián)现祷疚呛稀?.2.2應(yīng)力監(jiān)測展覽區(qū)轉(zhuǎn)換桁架卸載共布置應(yīng)力監(jiān)測點(diǎn)90余個(gè)，監(jiān)測位置包括轉(zhuǎn)換桁架、結(jié)構(gòu)柱、臨時(shí)支撐、轉(zhuǎn)換層混凝土樓板等，通過云端平臺(tái)實(shí)時(shí)傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，經(jīng)大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分析，轉(zhuǎn)換桁架卸載過程中測點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)與理論值基本吻合，證明卸載過程安全可控。4、結(jié)束語2020年4月16日國家會(huì)議中心二期展覽區(qū)轉(zhuǎn)換桁架卸載完畢，