1 前言
深圳灣體育中心位于南山后海中心區(qū)東北角、整個項目占地約30.74公頃，總建筑面積達25.6萬平方米，建成后將成為深圳市的又一座標志性建筑，是2011年第26屆世界大學生夏季運動會的主要分會場, 也是深圳未來的重點城市景觀和公共活動空間，見圖1。
深圳灣體育中心在設計上也是體育建筑的一大創(chuàng)新，名為“春繭”的獨特設計通過用白色巨型網殼結構做成的大屋面將“一場兩館”和商業(yè)設施進行建筑空間一體化的整合，另外該項目一體化、復合化、活性化的設計對賽前賽后的綜合利用十分有利。
2 工廠深化設計方案的確定
構成巨型網殼結構的基本單元是箱型截面的彎扭構件，彎扭構件在空間相互交叉構成單層殼體結構，構件制作、預裝的主要問題是構件在空間定位。因無特定的基準可參照，如何使彎扭構件在制作時準確定位成為制作順利進行的關鍵。通過對原設計意圖的理解，結合工廠制作特點，我們確立了詳圖的深化設計的兩大要求：
其一，確定有利于生產的基準坐標系；
其二，在確定的坐標系中按生產、檢驗要求生成功能各異的施工詳圖。
2.1 基準坐標系的確定
彎扭構件的制作、預裝、現場安裝是在不同的工況下進行，各自需有獨立的三維坐標系來支持。因制作過程中要求提供的數據和制約條件多，所以制作用的坐標系的位置選定更為首要。制作用的坐標系的位置選定要考慮到構件的施工和測量方便，為此提出以下的要求：
彎扭構件在圖面上表達時，要使構件的兩端截面中心點處于同一高度，兩中心點的連線即為X軸的方向（圖2），而后以連線為軸轉動構件使構件處于下垂狀態(tài)，最終使外凸的翼板兩端口對角線處于水平線的兩側且角度相等（圖2~3）。
2.2 詳圖種類及用途
2.2.1 構件吊裝單元布置圖
依據運輸條件和現場預裝區(qū)塊的吊裝能力，將屋頂殼體分成近百片吊裝單元。現場安裝時在地面將吊裝區(qū)塊預裝成一體，而區(qū)塊間的部分連桿待區(qū)塊安裝后嵌入。每一區(qū)塊的大小應適合現場起吊的能力，區(qū)塊中的每一構件的尺寸要符合運輸的條件，見圖4。
2.2.2 單根彎扭構件的軸測圖和三維坐標值
單根彎扭構件的三維坐標是依據上面描述的要求進行定位的，單根彎扭構件采用三維軸測圖表達，其優(yōu)點如下：
（1） 構件的軸測圖中各端口、勁板的位置采用三維坐標定位，且有各端口間的測量尺寸，此圖可用于構件的制作和檢測。
（2） 當構件制作完成后，可用全站儀測量實體各點的三維坐標，然后將數據輸入此圖進行外形比較，判斷制作構件的誤差，用于構件的修正。
（3） 由于采用了此種坐標表達方式，使構件的兩端幾乎一般高，便于構件胎架的設置、構件的制造和測量，同時構件施工高度最小，占地面積合理，施工輔材利用率高。
下圖5是詳圖的實樣，圖中將構件所有端口、勁板的位置均以三維坐標來表達，見表1。對制作者略作技術交代，就能使其了然于心，融會貫通。
2.2.3 構件的翼、腹板展開圖
在設計方案的指導下進行應用軟件開發(fā)并生成構件的翼、腹板實長展開圖見圖6。使下料工作有數據支持，同時也規(guī)定當展開圖的拱度大于≥300mm時，為了提高鋼材的利用率，可選擇分段下料后焊接成整塊，分段位置可選擇在設計分段位置（節(jié)點處），翼腹板對接縫錯位200mm以上?？紤]對接焊縫及火焰矯正的收縮，在牛腿凸緣的長度上加放100mm余量，對接完成后，要測量、矯正板的拱度（平面）。
2.2.4 構件的翼、腹板成形圖
由于有的構件彎扭度大或板厚，必須將箱體的翼、腹板先成形。成形面的坐標設定在翼、腹板的外凸面（凹面往上）。這樣既可利用鋼板的自重產生下垂，烘烤時利于板件成形；又降低了人工火焰矯正的勞動強度（烘烤上平面圖7）。
3. 彎扭構件的制作過程
3.1 彎扭構件的基本結構形式見圖8~14。
3.2 按詳圖中的各點坐標放地樣，設置的彎扭箱體胎架圖
3.3 構件翼、腹板成形圖
3.4 箱體U型組裝圖
3.5 箱體成形圖
3.6 附件安裝，
從圖中看到牛腿對應的翼板位置兩側各放了50mm的余量，牛腿按基準坐標裝配、焊接后切割成圓弧過渡。
3.7 構件測量，確定實體的三維坐標用于比較。
4. 結論
在構件的制作過程中，靈活應用了各類坐標數據，使構件的生產順利進行，最終達到設計及規(guī)范的要求。同時我們深深感到，任何制作工作的開展要立足于生產一線，充分的技術準備是成功的關鍵，本項目的成功得益于應用軟件輸出的翼腹板展開平面坐標、翼腹板單塊矯正三維坐標、組裝及測量的構件三維坐標，充分體現了數字鋼構技術在特殊構件加工、檢測中的重要性。
參考文獻
[1]《鋼結構工程施工質量驗收規(guī)范》 GB50205——2001
[2]《薄壁結構力學》 陳伯真 編著 上海交通大學出版社
作者簡介：
李文杰，男，1964年12月，寶鋼鋼構有限公司主任工藝師，從事
鋼結構設計和制造工藝方案的制定。
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