长沙冰雪世界工程为架立在深矿坑中建造的水上乐园与雪乐园相结合的大型游乐项目，钢结构屋盖主要由钢管立柱、主桁架、次桁架及环桁架组成。钢屋盖长240m、宽164m，顶部为水乐园区，上部荷载大对钢结构承载力要求高，属于重型钢结构体系(见图1)。主桁架杆件主要为箱形截面，最大截面尺寸为1 200mm×1 000mm×90mm，桁架最大跨度78m，矢高8m，单榀最大质量约990t，材质为高强度Q420GJC。

　　 本工程屋盖桁架安装在矿坑中部的混凝土平台楼板上进行。由于桁架单榀质量大，为钢结构安装提供的混凝土楼面平台承载力有限，最大能提供80t汽车式起重机上楼作业，无法满足钢桁架吊装。通过论证，屋盖钢桁架安装采用楼面拼装、液压提升的施工方法。先将主桁架间的格构式钢管立柱安装完成，再进行主钢桁架的分榀提升，提升单榀桁架最大质量为990t，提升高度为38m。主桁架提升利用安装好的格构柱作为支撑点，为减少提升过程中悬臂柱变形，在提升的另一侧设置2台液压提升器进行反向背拉。

　　 钢桁架拼装主要采用80t汽车式起重机在楼板上进行，拼装流程为:测放胎架定位线，搭设拼装支撑架，并调整其稳固及标高→拼装主桁架下弦杆→拼装主桁架竖杆及上弦杆→拼装主桁架竖杆及上弦杆第2段→拼装斜腹杆及横向联系杆件→依次拼装主桁架剩余杆件。

　　 1)根据分片结构特点，制定合理的拼装和焊接工艺。

　　 2)拼装时，采用设计合理的刚性支撑作为拼装胎架，并搭设拼装操作平台。

　　 3)拼装过程中加强测量和复核，采用高精度全站仪对拼装单元进行拼装精度控制。

　　 4)进行施工模拟验算，对桁架变形较大位置进行加固。

　　 本工程采用液压同步提升的新型吊装工艺，主要使用大型构件液压同步提升及背拉变形控制施工技术;主要设备为TJJ-3500,TJJ-5400型液压提升器，TJV-60型液压泵源系统，YT-2型计算机同步控制系统，背拉提升架及相关吊具。

　　 提升时在格构立柱上设置提升操作平台，放置液压提升器;在待提升桁架结构上安装下吊点和承重钢绞线连接提升器，通过液压提升器的重复伸缸和缩缸过程将主桁架提升至设计位置。

　　 由于提升时格构柱为悬臂受力状态，产生的水平位移较大不能满足提升到位后对接精度和相关规范的要求，故需对其进行加固处理。处理方案为:格构柱一侧的2台液压提升器用于提升作业，另一侧设置2台液压提升器作为张拉设备进行反向背拉，保证格构柱提升状态下的水平位移在控制范围内。

　　 屋盖结构提升吊点的设置应尽量不改变结构原有受力体系且同时考虑提升方案的经济性指标，减少吊点数量和临时设施用量。

　　 提升桁架在○K轴及?轴2条轴线上，○K轴主桁架共3个提升分区(A1,A2,A3)。提升质量分别约为830,990,380t;?轴主桁架共5个提升分区(B1,B2,B3,B4,B5)。提升质量分别约为135,645,600,550,370t，提升分区如图2所示。每个提升分区在结构两端各设置1组提升吊点，每组提升吊点布置2台液压提升器。主桁架吊点提升器及钢绞线根据计算的反力值进行配置，主要采用TJJ-3500,TJJ-5400型液压提升器，配置的液压提升器安全系数>1.5，配置的承重钢绞线安全系数>3。

　　 1)8榀主桁架单独提升，根据现场情况，主桁架提升顺序为A2→A3→A1及B3→B2→B4→A2→B5→B1。当提升主桁架A2,B3时，将主桁架两端格构式立柱作为提升操作平台支撑，考虑立柱悬臂承载，经计算，格构式立柱水平位移较大，故对格构式立柱进行加固处理。具体加固措施为:在格构式悬臂立柱后方设置对称的反向背拉提升器，控制立柱水平位移。背拉索上锚点借助待提升桁架的提升梁，背拉下锚点则设计在格构式立柱柱脚位置。此类提升方式有主桁架A2,B3。主桁架提升类型1如图3所示。

　　 2)主桁架A和主桁架B的提升流程为先提升中间主桁架、后提升两边主桁架，当中间主桁架(A2,B3)提升到位并与钢柱焊接完毕后，可有效抵抗后续主桁架分段提升时对格构式立柱产生的弯曲，则在已提升完桁架一端无须设置背拉提升器，在桁架另一端由独立的悬臂钢管立柱作为支撑，仍设置反向背拉提升器。剩余主桁架提升均按此类型。主桁架提升类型2如图4所示。

　　 提升工况下传力途径为:待提升桁架→下吊点牛腿→地锚→钢绞线→液压提升器→提升梁→原装桁架→立柱→基础。综上，提升支承体系包括提升梁、原结构预装部分、格构式立柱。

　　 依据主桁架提升布置特点，工程中提升梁全部布置在预先安装的主桁架结构上弦杆表面，并在上弦杆表面焊接卡板固定提升梁，确保其不会平移或侧翻，提升梁布置方向与弦杆方向垂直。提升梁截面为□800×450×30×50，两端开孔用于放置液压提升器(见图5)。

　　 格构式立柱在提升桁架过程中进行反向背拉提升设计。格构式立柱上的背拉索上锚点借助提升梁上的液压提升器，下锚点设置在立柱柱脚位置。在柱脚位置对称设置2组背拉提升架，平面位置与钢柱形成一定角度，背拉提升架截面为□750×450×30×40，在提升架上开设穿索孔，与上吊点开孔中心对齐，如图6所示。

　　 对未设置背拉提升器与设置背拉提升器的钢柱在液压提升过程中的位移进行对比分析(见图7)，根据对比分析结果，未设置背拉提升器时，悬臂柱提升水平位移为57mm，而设置背拉提升器时，柱顶水平位移为24mm，背拉提升器的设置减小了柱顶水平位移，有利于桁架对接精度。

　　 长沙冰雪世界工程钢结构桁架由于单榀质量大，采用楼面拼装、液压提升的施工方法进行安装，施工过程中严格执行方案，保证施工质量。将屋盖1.8万t钢结构顺序安装完成。实施过程中进行实时监测，控制好变形，确保安全。