天津梅江会展中心（简称会展中心）位于天津市西青区友谊南路与外环线交会处，占地35.62万平方米，建筑面积10万平方米，是天津市规模最大的会展中心。会展中心有室内展厅6个，展览面积达5万平方米，包括2600个国际标准展位；室外展览区占地3.9万平方米，可以举办大中型国际展览。

会展中心宽261米，长396米，抗震设防烈度8度，包括展览中心和会议中心2个单体结构，高36米。该工程主体钢结构包括6个展厅（A-F）、东部登录大厅、多功能厅，共8个部分，用钢量2.8万吨。该会展中心有可容纳2000人的宴会厅，有会议室20间、贵宾厅3间，会议室面积7000平方米。中建钢构有限公司是该工程钢结构的安装分包、制作单位。

作为2010年夏季达沃斯论坛的主会场，会展中心已成为完善天津市城市会展功能的新地标。

钢结构工程概况

分布在会展中心4个角的展厅A、B、C、D的结构形式相同，屋盖均为大跨度弧形张弦三角桁架结构，包括8榀主桁架，各主桁架间连接6榀次桁架，最大跨度为90米,顶部标高35.6米，局部有夹层钢框架结构。单个展馆建筑面积1.3万平方米，用钢量约为4052吨，屋盖重要部位采用了钢结构铸钢节点，桁架下部支撑为箱型钢柱，两端支座分别为滑动支座和铰支座。钢材选用Q345B，主桁架间距15米，次桁架间距18米，主次桁架均高2.5米，宽3.0米～4.5米，弦杆为圆钢管。

多功能厅和登录大厅屋顶由倒三角桁架组成，中间大厅屋顶由弧形H型钢梁组成。屋顶檩条采用H型焊接轻型钢。檩条均为连续跨布置，屋面次檩条由屋面厂家设计。屋面由主次檩条、穿孔底板、钢丝网、隔汽层、保温层、金属屋面板防水层、排水系统和天窗组成。

该工程结构形式复杂，屋盖结构属于超大、超长的大跨度结构。张弦桁架每榀跨度达90米，桁架杆件多，拼装复杂，为弧线形结构，每榀桁架重95吨。

施工难点和解决方案

钢结构工程主要为地上部分，建筑面积大，施工吊装作业面大，工期紧，受图纸、土建和场地的严重制约。

1．工期紧，深化设计难度大。

　　多杆件相贯节点的深化、铸钢节点的深化、拉索锚头的深化。这些节点多为大跨度建筑所使用，深化设计单位须相互配合，协调工作成为深化设计的重点。

　　施工法：⑴选派有大型场馆钢结构深化设计经验的人对工程图纸进行深化。选派专人负责预应力公司、深化公司、索具公司的协调工作，以保证几家深化设计单位沟通顺畅。⑵将本工程的深化设计按作业面进行划分，由各小组统一在服务器上建模，以加快深化速度，提高深化效率。

2．钢构件制作工期紧张。

巨型钢管制作量大，桁架相贯线节点多，2.8万吨钢构的制作工期只有两个半月，这些是工程的制作难点。

施工法：⑴工厂请经验丰富的技工和专业技术人员对大截面钢管柱的制作、多杆件相贯线节点采用先进电脑数控切割机编排具有针对性的施工法，以保证钢构件的制作质量。⑵针对加工工期紧的问题，在全国优选6家知名钢结构厂家制作构件，以保证钢构件的质量，使钢构件及时进场。

3．钢构件较多，受场地影响大，交叉作业多。

大型钢构件有12000多件，每天进场160多件，每天进出场车辆达100多辆，施工现场交通拥堵，钢构件二次倒运量大，与土建单位、幕墙单位交叉作业，钢构件吊装进度慢。

施工法：⑴为保证施工现场运输车辆正常出入，减少钢构件的二次倒运次数，使钢构件及时堆放到吊装位置，钢构件安装单位提前与制作厂家沟通，约好钢构件进场的时间。钢构件做好后，施工方及时与送货司机联系，问清楚钢构件到场的具体时间，组织工作人员做好准备工作。一般尽量安排送货司机晚上进场，以减小施工现场交通拥堵的压力。⑵为解决工作面大、与土建等单位交叉作业的问题，钢构件安装单位及早与土建公司和幕墙公司进行沟通，制订可行的穿插作业方案。⑶钢构件从发货到进场都有专人管理，钢构件一进场就立即进行吊装校正，确保了安装进度。

4．4个大展厅桁架为大跨度张弦桁架，施工难度大。

本工程4个大展厅的桁架为跨度90米、高2.5米、宽3米的32榀倒三角形张拉桁架。由于桁架无法分段运送至施工现场，只能采用现场散拼组装法进行高空张拉。现场散拼杆钢构件多，且为弧形桁架，测量精度要求高。90米跨度桁架单榀重95吨，安装难度大。如此大跨度的张弦桁架国内少见，预应力张拉难以控制。

施工法：⑴针对桁架散件多的情况，让生产厂家在加工时将钢构件的编号标记清楚并打捆成包运至施工现场。⑵对散拼组装桁架的测量精度要求高，在胎架搭设前先使用CAD三维模型绘出桁架拼装三维坐标，计算出胎架平面布置点和立杆的标高，按照测量数据法在电脑中绘制胎架制作图纸，然后使用全站仪测量、放线定出胎架布置点，按照布置点放置胎架。在进行焊接的同时，使用测量仪器监测桁架形变，按照测量结果及时调整焊接顺序，保证桁架的拼装精度。⑶针对90米跨度单榀桁架重量达108吨的情况，选派有丰富安装经验的专业工程师、技术工人指导施工，使用2辆重300吨的汽车吊进行双机抬吊，并在安装前对90米跨度单榀桁架的安装进行专家论证，确保大跨度钢构件安装工程的质量和安全。⑷针对张拉预应力难以控制的情况，邀请技术专家采用通用有限元软件ANSYS计算出跨度最大桁架的水平位移量、最大竖向位移量、最大索应力和杆件最大应力，分析在张拉过程中产生预应力损失的主要原因。在实际张拉过程中采取超张拉的方法，计算张拉力的5％。为保证张拉质量，选择第1榀张弦桁架作为试验架，在施工前仿真模拟张拉工况，以此作为指导试张拉施工的依据。经过计算，索拱达到变形控制点时所需张拉索力为137t，试张拉逐级加载分成5级，分别为0.2σcon、0.4σcon、0.6σcon、0.8σcon、1.05σcon,即274kN、548kN、822kN、1096kN、1439kN。先测量张弦桁架中点的矢高，然后依次测量桁架端部的水平位移，以及其他测点的位移和内力，并用计算机进行辅助分析，调整张弦桁架下部张拉。试张拉完成后，整理出张拉技术参数的控制指标值，写成技术文件，以指导正式张拉。

5．铸钢件焊接控制难度大，对焊缝等级要求高。

本工程大跨度桁架相贯节点多为铸钢件，共有244件。由于铸钢件铸钢SP含量小、抗拉强度小、脆性强、伸长率几乎为零、焊接性差，易出现冷裂纹。

施工法：⑴采用以前类似工程应用的铸钢件焊接工艺指导本工程的焊接工作。⑵根据铸钢铁类型选用与母材相匹配的铸铁型焊条和焊丝施焊。⑶焊接铸钢件时采用局部预热温度为70℃～110℃。⑷焊接后加热温度为150℃～200℃，保温3小时～4小时以后消除焊接残余应力，防止铸钢件开裂。

创新张弦桁架施工技术

综合考虑施工现场情况和工期要求，安装桁架采用在地面散拼成分段、分段组拼成整体、通过一次张拉完成后双机抬吊就位的方法，桁架的张拉吊装方案经过施工仿真模拟验算，可以保证结构施工的安全性。

该工法具有以下特点：第一，在地面散拼成分段、分段组拼成整体、通过一次张拉完成后双机抬吊就位的方法，可以减少高空作业，提高安全系数，保证钢结构拼装精度，在短时间内完成大面积、大跨度钢结构的施工。第二，运用新的张弦桁架拼装技术，用软件模拟实际工况，对各种最坏的情况进行计算分析，采集分析数据，在施工中应用数据信息反馈技术修正施工方法，以保证拼装、抬吊、安装、张拉等条件均满足规范和设计要求。第三，张弦桁架施工技术是钢结构施工的先进技术，拼装、张拉安装技术可以不断更新。本工法适用于大跨度场馆、网壳，超高层建筑桁架、巨型支撑、超长悬挑，受地形复杂、高空限制的大型钢结构施工。