1 工程概况

爱尔总部大厦位于湖南省长沙市天心区芙蓉南路，南塔21层，北塔23层，钢桁架位于4～8层中间，连体桁架采用1跨直接跨越40.4m，中间不设支撑柱，桁架共4层，桁架下弦离地高21.34m，总重1 400t，如图1所示。

本文研究的超高支撑胎架高度为21.32m，用于大跨度钢桁架现场安装的受力支架。采用格构式塔式起重机标准节作为临时支撑胎架，胎架内的爬梯作为上人操作爬梯，在支撑胎架底部设置底座与基础相连，在胎架顶部设置非标准段承受桁架压力，构造及安装实际情况如图2,3所示。

支撑胎架需与主体结构共同进行整体协同分析，考虑支撑胎架底部、顶部的弹性刚度及变形协调性，准确计算胎架内力及稳定性。

从结构受力、施工经验及构造措施综合考虑，在支撑胎架底部采用扩大化底座（见图4），具有如下作用：底座可作为上部胎架的支撑构件，将集中力分散到底座，然后由底座传递给基础；扩大的底座可大幅提高胎架抗倾覆能力，胎架底座与支撑胎架采用高强螺栓按照受拉节点设计，底座与基础需按抗拔受力设计，节点处要增加加劲板增强局部受力设计。

胎架顶部将在局部承受很大的压力及可能的斜向分力，选择安全可靠的顶部方案需考虑以下因素。

1）轴力传递是最直接可靠的传力方式，因此支撑胎架顶部结构设计成以轴力传递为主的桁架结构形式。

2）节点按刚性节点采用焊接设计，节点要特别加强局部不均匀内力分析设计，通过增加局部构造措施以保证结构安全。

3）支撑胎架顶部与桁架下弦要贴紧。

4）胎架顶部与支撑胎架、基础对齐，避免产生偏心受压，按照胎架顶部、胎架、底座的顺序将荷载均匀地传递到基础。

要保持支撑胎架整体稳定性，必须保证在支撑胎架发生整体失稳前不会出现因局部强度、刚度、稳定不足而造成不可恢复的连续变形，对此应采取如下措施。

1）对复杂节点，采取有限元节点模型进行精细化分析验算。

2）增加局部受力钢板厚度。

3）为提高受压钢板侧向稳定性，可增加水平和垂直加劲肋。

4）增大局部受力部位截面，加强节点焊缝施工质量控制。

5）采用多道安全防线设计理念，增加结构冗余富余度。

1）安装阶段设置不少于4根抗倾覆缆风绳，并保持缆风绳有预拉力张紧，在可能的晃动及变形情况下，支撑胎架始终至少有3个方向的拉力，形成三角稳定结构，确保支撑胎架稳定性。缆风绳一端固定在支撑胎架上，另外一端可固定在底座或地面牢靠的固定点上，缆风绳的截面大小及节点形式需满足受力计算要求，如图5所示。

2）使用阶段在主体结构上设置水平支撑点，水平支撑一端固定在支撑胎架上，另一端固定在主体结构上，形成可靠的45°平面三角形结构，水平支撑节点按照受力及构造设计，且需考虑各种偶然作用予以加强（见图6）。水平支撑采用方管或圆杆类封闭截面，水平支撑2个方向应具有相同的稳定性。

支撑胎架垂直度要求参照塔式起重机的要求从严执行，根据JGJ 160—2016《施工现场机械设备检查技术规范》进行控制：在胎架上部未支撑且无风状态下，塔身轴心线对支撑面的侧向垂直度偏差不应大于0.4%；侧向附着水平支撑后，最高附着点以下垂直度偏差不应大于0.2%。

支撑的稳定性是利用超高支撑胎架安装大跨度钢桁架方法的重难点，通过采取提高支撑稳定性的针对性措施，根据施工模拟计算和工程实践，证明该方法经济、实用、安全、可靠，单个支撑胎架受力点最大承受重量达70t，具有重要的应用价值。