無錫大劇院現(xiàn)場安裝工況圖
無錫大劇院
作為無錫市重點文化工程之一，無錫大劇院矗立于蠡湖南岸、蠡湖大橋公園東面的湖邊，建筑總面積為7萬多平方米。
大劇院8片大尺度的“翅膀”，結(jié)合臺階狀的石材基座，使整個建筑猶如一只戲水蜻蜓，靜靜地停伏在蠡湖波瀾不驚的水面上；而從空中俯瞰，整個建筑又如8片巨大的樹葉，輕輕飄落于城市的親水之畔。
工程特點
本工程鋼結(jié)構(gòu)體系為復(fù)雜的曲線空間網(wǎng)格管桁架體系，與下部砼結(jié)構(gòu)基本脫開，自成體系。整體結(jié)構(gòu)由A1～A5、B1～B3共8片巨大“樹葉”構(gòu)筑而成，每片樹葉之間互不連接，在葉片端部各設(shè)置一斜向鋼管幕墻桁架。另外，在A1和B1葉片下方，各設(shè)有一個門廳。
無錫大劇院建筑總面積為7萬多平方米，由體量A、體量B兩大部分組成。其中，體量A由5片巨大的葉子狀建筑物構(gòu)成，是能容納1700多名觀眾的主觀演廳；體量B由3片葉子狀建筑物構(gòu)成，是能容納700多名觀眾的多功能廳。作為無錫重要的文化藝術(shù)中心和地標(biāo)建筑，無錫大劇院具有多種功能，主觀演廳可以舉辦世界一流的歌劇演出，并能滿足一流的交響樂、戲劇、舞蹈、會議以及芭蕾演出的需要。
框筒柱結(jié)構(gòu)形式主要是由彎扭主管雙向斜交叉環(huán)繞編織而成的不規(guī)則腰圓鋼管柱，主管相貫節(jié)點處采用直撐以及斜撐方式進(jìn)行連接。葉片肩部外形上寬下窄，起到連接立面和頂面的過渡作用，桁架布置與屋面一樣為雙向斜向布置。由于建筑造型的需要，肩部桁架大部分為雙曲桁架，且受力較大，鋼管截面較大、壁厚較厚。屋面桁架由斜向交叉的桁架組合而成，端部寬根部窄，長度最長為97米，最短為42米。其端部最寬為53米、最窄為43米；根部最寬為23.7米、最窄為20米。劇場門廳和多功能會議廳屋頂鋼桁架采用焊接H形鋼組合桁架，支撐鋼柱采用異形鋼管組合柱，其中劇院門廳處為保證支撐鋼柱的整體穩(wěn)定，減小長細(xì)比，在異形柱內(nèi)設(shè)置了預(yù)應(yīng)力鋼筋，對安裝施工提出了較高的要求。
構(gòu)件的加工制作
在筒柱的吊裝進(jìn)行分段劃分后，也確定了通長主管與相貫主管，但不論是通長主管還是相貫主管，其單根鋼管均存在彎曲半徑，呈空間扭曲狀。
分段劃分后的通長主管在加工時，根據(jù)自身彎曲半徑的數(shù)量，將其2個或3個彎曲半徑設(shè)為一個加工段分別加工，而后進(jìn)行對接成形。
鋼管加工時參照分段中通長主管的加工，將各個相貫斷開的主管視為整根，加工前標(biāo)明各分段的斷開位置，待加工后采用專用樣板進(jìn)行包管，而后切割相貫線切口，這樣既解決了單根鋼管無法加工的難題，也保證了與通長鋼管的相貫質(zhì)量，更重要的是，相貫主管與通長主管連接后，其整體線型得到了保證。
通過冷壓加工、檢測符合要求后，做好彎管工藝參數(shù)記錄以及彎管檢測記錄（包括彎曲半徑、折拱拱高、減薄率、波浪度、橢圓度、表面有無裂紋等），然后將其吊離油壓機(jī)加工平臺，并根據(jù)理論長度切割兩端平直加工余量段，開好對接坡口并打磨光順。
將各區(qū)段分別加工合格后，在專用組裝胎架上進(jìn)行彎扭鋼管的對接接長，對接時采用地樣法、全站儀相結(jié)合的方法進(jìn)行定位，而后與胎架固定牢固，采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊進(jìn)行全位置焊接，焊接后進(jìn)行測量、矯正。
施工難點及解決措施
無錫大劇院工程的技術(shù)特點、難點主要有以下五個方面：相互連接的鋼管成空間彎扭，扭曲度大；相互連接的相貫線切割；組裝方法以及組裝的順序；焊接變形的控制；鋼結(jié)構(gòu)吊裝。
針對以上技術(shù)特點和難點，施工方主要采取了以下解決措施：彎扭鋼管貫穿了整個工程，針對這一特點，施工方專門研制了彎扭鋼管的加工新技術(shù)，將傳統(tǒng)的各個不同曲率半徑的鋼管對接，優(yōu)化成直接采用彎制的方法進(jìn)行加工，節(jié)省了人力、物力和財力，“一種多曲率彎扭鋼管及其制作方法”已申報國家專利；通過對各種形式的異形管結(jié)構(gòu)制訂專題方案，包括分段的劃分、組裝的順序等進(jìn)行優(yōu)化，同時將彎扭鋼管的相貫線切口采用包樣板的方式進(jìn)行加工，確保了相貫線接口的質(zhì)量，從而保證了結(jié)構(gòu)的整體組裝線型；在焊接過程中，采用整體、分中、對稱的焊接方法控制結(jié)構(gòu)整體尺寸，而后分拆各分段在自由狀態(tài)下進(jìn)行組裝，為現(xiàn)場安裝提供了質(zhì)量保障。
圍繞無錫大劇院造型獨特的“樹葉”狀鋼結(jié)構(gòu)屋蓋，滬寧鋼機(jī)公司將以彎扭鋼管為主的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了深層次、全方位的分析和研究，對各個控制要點制訂了詳細(xì)的施工方案，在確保單根彎扭鋼管加工質(zhì)量的大前提下，也優(yōu)化了裝焊的方法，保證了工廠加工制作的精度要求，為現(xiàn)場安裝創(chuàng)造了良好的條件�，F(xiàn)場安裝時，根據(jù)實際工況制訂了分區(qū)、分部的安裝方法，采取質(zhì)保措施，現(xiàn)已圓滿完成無錫大劇院鋼結(jié)構(gòu)屋蓋的安裝工程。無錫大劇院成功的施工方案，為今后類似鋼結(jié)構(gòu)工程的施工提供了較有價值的參考。
