一、任务来源
随着社会经济发展和人民生活水平不断提高，商业综合体项目，作为一种将购物、餐饮、娱乐、休闲、体育锻炼等多种功能融为一体的商业形态，在近年来逐渐成为城市发展的新亮点。随着我国经济的持续增长，居民消费水平的不断提高，城市化进程的加快，商场综合体项目得到了迅速发展。它们不仅为消费者提供了便捷的一站式购物体验，还成为了城市经济的重要组成部分，对于提升城市形象、促进区域经济发展具有重要作用。
威海湾城市综合体项目以“鲸鱼出海”为灵感，其中“鲸脊”部分为大跨度拱结构配合预应力空心楼板构成，为全国首创。东侧钢拱结构包括下部主体框架结构、上部钢屋盖结构两大部分组成。

东侧钢拱（国际会客厅）整体轴侧图
本项目为大型综合商业综合体，项目存在大面积地下室，且上部屋盖结构下部混凝土楼层夹层众多，进深大、楼面阶梯状布置且局部区域有结构与钢拱连接，土建楼层承载力弱，施工条件复杂。若采用原位吊装、提升等施工工艺，施工难度较大，施工成本较高。综合考虑后，最终选定超长距离超长跨度钢拱结构累积滑移技术方案。
本课题结合我司丰富的施工经验，从滑移支承结构施工关键技术、超大跨度拱结构滑移自平衡技术、支承结构精细化设计及分析等方面切入，对威海湾城市综合体项目东侧钢拱钢屋盖超长距离超长跨度钢拱结构累积滑移技术施工展开系统研究。有效解决了项目面临的施工场地条件差、超长距离超长跨度钢拱水平力对滑移支承结构稳定性控制难度大、超长跨度钢拱结构温度敏感性高等问题，成功实现了国内最大的钢拱滑移施工，为以后类似的工程施工提供了有益参考、积累了宝贵的经验。
二、应用领域和技术原理
1.应用领域：适用于现场施工条件差的超长距离超长跨度钢拱结构滑移。
2.技术原理
施工概述：滑移施工在D~N轴间设置钢拱滑移单元拼装平台，其中32轴外15米作为履带吊行走路线，其余场地作为钢结构拼装堆放的临时场地。滑移区分为8个滑移单元累积滑移到安装位置，共设置2条长滑轨和2条短滑轨。

钢拱滑移分区示意图

东侧钢拱分区施工示意图
滑移支撑措施搭设：在D~N轴间设置钢拱滑移单元拼装平台，总长度81m，宽度9m，主要采用临时支撑架及单管撑组合而成，高度随拱形坡面变化，临时支撑下部做预埋件。针对滑移施工，本工程共设置2条长滑轨（标高11.950m）+2条短滑轨（标高5.950m），长滑轨88.8m，短滑轨43.8m。

11.950m楼面（21~25轴）滑移措施剖面图

5.950m楼面（26~28轴）滑移措施剖面图
滑移平台及滑轨设计方案：G、K轴滑移轨道梁位于12.3m标高，其中25~31轴区间滑移轨道梁长度为49m,轨道梁规格为H800X350X30X20，其下部支撑由固定H型钢柱和固定格构式支撑架组成。固定H型钢柱规格为HW400X400X13X21，格构式支撑架涉及杆件规格：立杆B150X8，腹杆B80X6，柱间支撑P133X5。21~25轴区间滑移轨道梁置于混凝土结构上，轨道梁规格为HW350X350X12X19。E、M轴滑移轨道梁顶位于5.85m标高，滑移轨道梁长度为43.8m，E、M轴交27-31轴混凝土结构标高为5.50m，轨道处需要用钢梁垫高至5.85m标高，钢梁规格为HW350X350X12X19。

滑轨固定支撑示意图
滑移点布置及措施：在滑移过程中，顶推器所施加的顶推力和所有滑靴和滑轨间的摩擦力F达到平衡。
T顶推力=F摩擦力
F摩擦力=μ•a•G
μ：滑靴与滑轨之间的摩擦系数,取值0.15
a：摩擦力的不均匀系数，取值1.2
G：所有滑靴的竖向反力之和，通过施工模拟取值
本项目所有滑靴反力和竖向荷载约为G=1500t，则滑移过程中总的摩擦力大小为：F=μaG=0.15X1.2X1500=270t
本工程所需顶推力T=F=270t，共设置8个顶推点，每条长轨道设置4个顶推点，每个顶推点布置1台YS-PJ-50型液压顶推器。
单台YS-PJ-50型液压顶推器的额定顶推驱动力为50t，则顶推点的总顶推力设计值50×8=400t＞270t，安全富裕度为：α=400/270=1.48>1.25。
根据以往施工经验以及设计数据，液压顶推器采用以上安全裕度系数进行配置完全符合要求，在滑移过程中的各项施工安全监督的下，可以顺利实现施工工艺需要，能够满足滑移施工的要求。顶推器平面布置图如下所示

滑移工装措施设计：滑移轨道设置在承重轨道梁上，本项目选择滑轨采用[16a槽钢，轨道的侧挡板采用规格为-20×40×150mm的钢板，在滑移轨道两侧对称设置，间距为450mm，起到对槽钢翼缘加固、以及抵抗滑移支座处可能存在的侧向推力的作用。

滑道断面图

侧挡块布置图

侧挡块详图
水平滑移过程中，应严格防止出现“卡轨”和“啃轨”现象的发生。在滑道和滑靴设计时，应充分考虑预防措施。将滑靴底板前端（滑移方向）设计为“雪橇”式，并将其两侧制作成带一定弧度的型式。通过以上设计，可以有效防止滑移支座与两侧滑道侧壁顶死—“卡轨”，以及滑靴因滑道不平整卡住—“啃轨”的情况出现。如下图所示。

滑靴详图
三、性能指标
本技术可以让超大跨度钢拱滑移过程中保持自平衡，减少对下部滑移支撑结构及土建结构的影响。同时减少对现场环境的影响，缩短施工周期，提高施工效率。同时滑移过程可控，各个滑移点在滑移过程中保持一致的移动速度和方向。
四、与国内同类技术比较
1.本技术所提出的超长距离超长跨度钢拱滑移支承结构为目前国内最复杂的滑移支承结构，并结合钢拱受力与支承结构的受力特点，优化了其稳定控制措施。相比于传统的滑移支承结构，该支承结构的构造形式更优、机械及措施用量更低、施工难度更小。
2.本技术所采用的直接分析法能够充分考虑支承结构初始几何缺陷对结构自身承载力和变形的影响，从而对滑移支承结构进行精细化设计。弥补了传统的基于线性计算和有效计算长度假定的钢结构临时施工措施设计方法无法充分考虑支承体系本身的初始缺陷的不足。
3.本技术所提出的超长结构滑移施工呼吸效应分析方法，在独立模型分析的基础上进行滑移支承结构和滑移结构的合模分析。弥补了传统滑移支承结构设计方法，无法充分考虑在温度荷载作用下，上部滑移结构对支承结构的约束作用及两者之间协同变形的特性，从而造成设计冗余的不足。
4.本技术所提出的超长结构滑移施工自平衡，在钢拱上设置临时拉索，临时拉索通过葫芦进行预紧，充分利用钢拱轴向受压的受力特性，只需将临时拉索预紧即可在滑移过程中实现自动张紧，补偿钢拱滑移荷载增加时水平力的增加。弥补了传统钢拱滑移支承结构需要抵抗钢拱产生的水平推力，造成下部滑移支撑结构需设计侧向支撑的设计复杂性，同时减小对土建结构的影响。
五、成果创新性、先进性
超大跨度钢拱滑移自平衡：通过设置临时拉索，将钢拱水平力传至临时拉索，避免水平力对滑移支撑结构的影响，同时也减少对下部土建结构的不利影响。
1.施工方便：本法中钢拱均在东侧地下室外侧吊装，机械行走及吊装位置较为固定，钢拱吊装定位准确，施工速度快，降低机械作业半径。
2.滑移过程可控：本法采用固步式滑移方式滑移，通过在槽型轨道外侧设置滑移侧挡板，按固定450mm距离控制单次滑移行程，过程同步性可控。
综上，该技术在超长距离超长跨度钢拱滑移施工中展现出的创新性及先进性不仅体现在技术方法的革新，也体现在对整个施工理念的全面性，从设计、材料、工艺、环保到施工管理的每一个环节都进行了优化，实现了质的飞跃，符合现代建筑发展的趋势，提升了工程实体质量，降低了后顾患，符合绿色施工要求。
六、推广应用的范围、条件和前景
威海湾城市综合体项目东侧钢屋盖施工。在此工程中应用的超长距离超长跨度钢拱结构滑移施工技术，此技术具有施工简便、现场环境的影响，缩短施工周期，提高施工效率、满足绿色施工要求等优点，达到了预期目标要求，取得了良好的经济效益和社会效益，得到了建设单位和监理单位的一致好评，使用效果良好，值得推广应用。
工程推广应用前景：
类似工程项目，对存在施工作业面复杂、存在大面积地下室、工期紧张等施工问题的钢拱结构具有广阔的应用前景和发展空间。
七、存在的问题和改进意见
尽管该技术在优化施工中展现了显著的创新性和实用性，但仍存在一些问题与改进空间，具体包括：
1.优化钢拱滑移过程中位移监测：提前将监测方案加入到钢拱滑移过程中，确保钢拱滑移过程中水平位移可控，确保水平力对滑移支撑结构的影响最小，提高施工安全性。
2.操作标准化：目前操作流程标准化尚需进一步完善，制定明确的操作流程和标准，使施工人员操作规范化，减少人为错误，统一化操作差异。
3.滑移同步性控制：目前滑移均只考虑滑移方向的滑移同步性，适当考虑大跨钢拱结构的温度影响，提升钢拱面内滑移的同步性，不出现卡轨啃轨现象。
综上，该施工方法的改进空间集中在优化钢拱滑移过程中位移监测、操作标准化、滑移同步性控制等，通过这些改进，可使技术更加成熟，更好地适应建筑施工需求，提升整体工程质量和环保性，降低维护成本，推动绿色施工进程。

一、推广应用的范围、条件和前景
1.工程应用情况
威海湾城市综合体项目东侧钢屋盖施工。在此工程中应用的超长距离超长跨度钢拱结构滑移施工技术，此技术具有施工简便、现场环境的影响，缩短施工周期，提高施工效率、满足绿色施工要求等优点，达到了预期目标要求，取得了良好的经济效益和社会效益，得到了建设单位和监理单位的一致好评，使用效果良好，值得推广应用。
在以上工程中应用的超长距离超长跨度钢拱结构滑移施工技术，此技术具有施工简便、满足绿色施工要求，减少后期渗漏隐患等优点，达到了预期目标要求，取得了良好的经济效益和社会效益，得到了建设单位和监理单位的一致好评，使用效果良好，值得推广应用。
2.工程推广应用前景
类似工程项目，对存在施工作业面复杂、存在大面积地下室、工期紧张等施工问题的钢拱结构具有广阔的应用前景和发展空间。
二、存在的问题和改进意见
尽管该技术在优化施工中展现了显著的创新性和实用性，但仍存在一些问题与改进空间，具体包括：
1.优化钢拱滑移过程中位移监测：提前将监测方案加入到钢拱滑移过程中，确保钢拱滑移过程中水平位移可控，确保水平力对滑移支撑结构的影响最小，提高施工安全性。
2.操作标准化：目前操作流程标准化尚需进一步完善，制定明确的操作流程和标准，使供热操作规范化，减少人为错误，统一化操作差异。
3.滑移同步性控制：目前滑移均只考虑滑移方向的滑移同步性，适当考虑大跨钢拱结构的温度影响，提升钢拱面内滑移的同步性，不出现卡轨啃轨现象。
综上，该施工方法的改进空间集中在优化钢拱滑移过程中位移监测、操作标准化、滑移同步性控制等，通过这些改进，可使技术更加成熟，更好地适应建筑施工需求，提升整体工程质量和环保性，降低维护成本，推动绿色施工进程。