中國(guó)2010年上海世博會(huì)主題館是世博會(huì)永久保留建筑之一，位于上海世博會(huì)B片區(qū)。主題館設(shè)計(jì)引入了“上海里弄”“老虎窗”等地方建筑特色，屋面三角形的連續(xù)構(gòu)架，令人聯(lián)想到風(fēng)箏、紙飛機(jī)、飛鳥等象征自由、美好生活的元素。 　　屋面主桁架分為東區(qū)和西區(qū)兩部分，主桁架的截面為正三角形，上弦和下弦的軸線標(biāo)高差為3000mm，東區(qū)主桁架共9榀，每榀總長(zhǎng)144米，由4根柱子支撐；西區(qū)主桁架共9榀，每榀總長(zhǎng)126米，兩端坐在柱子上，下方為兩條通長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力拉索。另外還有5組聯(lián)系桁架連接主桁架，南北兩側(cè)還有兩組邊桁架和挑檐等附屬結(jié)構(gòu)。 　　世博館金屬屋面防水工程特點(diǎn)及分析 　　本次防水工程施工具有以下施工特點(diǎn)： 　?。?）工期緊迫，任務(wù)異常繁重，施工技術(shù)難度大。屋面系統(tǒng)總量約15000噸的鋼結(jié)構(gòu)，原計(jì)劃在5個(gè)月內(nèi)完成屋面防水施工，同時(shí)其它專業(yè)施工交叉作業(yè)或同時(shí)施工； 　　（2）防水施工工作面窄——按本項(xiàng)目總體進(jìn)度安排，在每塊屋蓋鋼結(jié)構(gòu)吊裝時(shí)，地下室頂板已經(jīng)施工完成，拼裝及吊裝工作面僅在每個(gè)分塊的地下室頂板上進(jìn)行； 　?。?）材料堆放與現(xiàn)場(chǎng)拼裝空間定位難度大——構(gòu)件大多為空間三維構(gòu)件，就位和定位難度大； 　　（4）屋面系統(tǒng)跨度大——東區(qū)跨度144米，一榀桁架最重達(dá)80噸。西區(qū)為126m大跨度折線雙索空間張弦桁架體系，跨度居國(guó)內(nèi)之首。 　　面對(duì)這些困難，通過專家論證，采取“總體布局，分段瓦解，各個(gè)擊破”的戰(zhàn)術(shù)，確立并采用了“依靠技術(shù)領(lǐng)先的房上防自保護(hù)型防水系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整體屋面無縫防水”的施工方案。 　　東區(qū)屋面施工——桁架滑移 　　本工程?hào)|區(qū)地下室頂板的承載力有限，如果使用整體吊裝方案，就需要對(duì)原有頂板進(jìn)行加固措施，已使其能夠承受大型起重機(jī)的重量；況且該工程工期緊張，各個(gè)工種之間交叉作業(yè)密集，施工作業(yè)面緊張；為了合理利用作業(yè)空間，其它工種讓出作業(yè)區(qū)，并且綜合考慮施工方案的經(jīng)濟(jì)性，高效性，特采取在東區(qū)屋面的A～C軸搭設(shè)高空安裝平臺(tái)，由南向北累計(jì)滑移的施工方案。 　　滑移施工的整體工藝流程 　　整體工藝流程為： 　?。?）設(shè)置臨時(shí)支撐和拼裝胎架； 　?。?）安裝布置滑移鋼梁，鋪設(shè)滑移軌道； 　?。?）在拼裝胎架上分段組裝第一組桁架； 　　（4）液壓爬行系統(tǒng)設(shè)備安裝、調(diào)試，第一組桁架滑移； 　?。?）繼續(xù)在拼裝胎架上分段組裝桁架； 　?。?）如第四、五步，累積滑移A-W軸桁架； 　?。?）桁架整體滑移到位； 　　（8）在吊車配合下，拆除滑移設(shè)施（爬行設(shè)備、軌道梁等）。 　　（9）卸載 　　鋼結(jié)構(gòu)桁架在B軸外側(cè)的拼裝胎架上分段組裝，由南向北（A軸向W軸）滑移。 　　滑移的保證措施 　?。?）在兩側(cè)結(jié)構(gòu)鋼柱上端鋼板墊塊下面加焊定向卡塊，用來保證桁架延軸線方向滑移，防止桁架在動(dòng)態(tài)行程中產(chǎn)生偏移與扭轉(zhuǎn)，確保終滑移到位時(shí)的狀態(tài)與拼裝時(shí)的狀態(tài)一致，保證滑移的準(zhǔn)確，就位精準(zhǔn)。 　　（2）液壓同步滑移施工技術(shù)是采用PC控制，通過數(shù)據(jù)反饋和控制指令傳遞，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)同步動(dòng)作、負(fù)載均衡、姿態(tài)矯正、應(yīng)力控制、操作閉鎖、過程顯示和故障報(bào)警等多種功能。是自動(dòng)控制原理在施工技術(shù)中的一次成功運(yùn)用。 　　胎架及滑移軌道布置 　　每榀桁架的主管桁架、聯(lián)系桁架、檁條和支撐等構(gòu)件均在A軸兩側(cè)的胎架上進(jìn)行拼裝焊接，這樣固定拼裝施工作業(yè)區(qū)，即保證了安全，又因?yàn)楸苊饬耸┕ぃ瑱C(jī)械的轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)間，提高了拼裝速度。每榀主桁架分8段，每段15-18m，均在跨端組裝。利用地上部分原鋼結(jié)構(gòu)框架，在10、15、20、25軸分別設(shè)置1條滑移軌道，采用標(biāo)準(zhǔn)50kg級(jí)軌道，通過軌道壓板固定在軌道梁（結(jié)構(gòu)框架梁）上，4條軌道間距均為45m。 　　滑移控制 　　采用超大型構(gòu)件液壓同步滑移施工技術(shù)和自鎖型液壓爬行器。每條軌道配置兩組爬行器，整個(gè)桁架滑移共配置8組TJG-1000型液壓爬行器。 　　每條軌道配置2個(gè)專業(yè)人員全程監(jiān)控，同步滑移速度約為10m/h。同時(shí)，在地面用計(jì)算機(jī)全程監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)不正常信號(hào)或者滑移不同步，及時(shí)停止。 　　實(shí)施情況 　　“跨端組裝、累計(jì)滑移”的鋼結(jié)構(gòu)施工方案，解決了大型吊機(jī)無法直接上地下室頂板進(jìn)行吊裝的難題，滑移由南向北進(jìn)行，與北面地上部分鋼結(jié)構(gòu)框架的吊裝施工形成流水作業(yè)。通過合理布置2臺(tái)吊機(jī)，充分利用其優(yōu)勢(shì)，在跨端重復(fù)進(jìn)行管桁架、檁條、支撐等安裝工作，施工效率大大提高。 　　屋面鋼結(jié)構(gòu)滑移到位后，9榀桁架形成一個(gè)整體，所有屋面檁條高強(qiáng)度螺栓施工、焊接完畢后進(jìn)行卸載。四條軌道的卸載量分別為20mm（10軸）、20mm（15軸）、15（20軸）mm、20mm（25軸），其中20軸流出5mm作為柱頭焊接間隙。卸載采用液壓千斤頂，按多次循環(huán)與位移控制相結(jié)合的原則，實(shí)現(xiàn)整體同步分級(jí)卸載。 　　西區(qū)屋面桁架分段吊裝 　　基本情況 　　西區(qū)屋面為管桁架、張弦桁架屋面體系，張弦桁架共9榀，跨度126m，間距18m，上弦為倒三角管桁架，下弦索采用2根1670級(jí)高強(qiáng)鋼絲束索。 　　方案選用 　　由于西區(qū)無地下室，場(chǎng)地條件比較好、地面承載力大，故上弦管桁架采取現(xiàn)場(chǎng)分段吊裝。 　　實(shí)施過程 　　首先分3段在地面拼裝成單元，并在撐桿位置附近設(shè)這2個(gè)臨時(shí)高空組裝胎架，采用300t履帶式起重機(jī)CC2000型將3段分別吊裝至十二級(jí)位置，擱置在臨時(shí)胎架和結(jié)構(gòu)支座上，在高空焊接組裝成整體。 　　桁架起拱：主要考慮桁架自重下?lián)希ㄒㄟ^設(shè)計(jì)院計(jì)算）及拉索張拉施工，同時(shí)考慮分區(qū)桁架對(duì)接口的問題。 　　桁架間的屋面檁條和支撐采取25t汽車吊在跨間吊裝。 在鋼結(jié)構(gòu)防水施工方面，使用專業(yè)金屬屋面防水涂料和編織聚酯布形成高效防水層，覆蓋屋面上的所有接縫，使得屋面成為一個(gè)沒有任何接縫的整體。這樣屋面鋼板不會(huì)漏水，接縫也不會(huì)漏水，從而達(dá)到了整體防水。底面密閉防水涂料具有優(yōu)異的彈性，可以防止材料的熱脹冷縮以及工人的踩踏產(chǎn)生的破壞。表面隔離涂料具有一定的剛性，具有良好的耐磨性，以及良好的耐污和耐候性，對(duì)底面涂層具有很好的保護(hù)作用。幾種材料的合理組合使用，從而達(dá)到長(zhǎng)久的使用壽命。 　　結(jié)論 　　（1）通過兩個(gè)分區(qū)位置施工條件的分析，分別選擇切實(shí)可行、合理的施工方案，保證了本項(xiàng)目的順利實(shí)施。 　?。?）東區(qū)屋面通過液壓滑移施工，不但攻克了東區(qū)屋面滑移及卸載的難題，而且大幅度減少地下室頂板巨額的加固措施費(fèi)。 　?。?）西區(qū)屋面的分段吊裝，在充分利用現(xiàn)有條件的情況下，更加快速、高效的完成西區(qū)的施工任務(wù)。 （4）房上防自保護(hù)型金屬屋面防水系統(tǒng)確實(shí)能徹底解決鋼結(jié)構(gòu)屋面漏水問題，施工后能保持金屬屋面10年以上不漏水。它具有優(yōu)良的耐候性能、耐污性能，耐老化性能、低溫柔性、優(yōu)異的彈性以及高效的自潔功能，能長(zhǎng)期保持漂亮的外觀。