CN116623964A - 一种大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，屋盖网架下方设置有看台和空中步道，空中步道外侧还设置有幕墙柱；看台对应场地呈椭圆形布置且在屋盖网架短跨一侧设置有拱形桁架；空中步道对应看台设置。本发明通过将屋盖网架进行分区，利于保证屋盖网架的整体安装进度和变曲率的便捷化施工；在分区处设置合拢区段，利于吊装时的整体连接和受力的均匀性；通过逆作法安装和同步提升，利于利用现有场地，在较小的空间内对屋盖网架进行提升安装；通过对后施工下方的看台、空中步道和拱形桁架的逆作法施工，结合设计安装的摇摆柱和分叉柱，可更好的强化了节点对上部荷载进行均匀分担，最终形成完整的结构体系。

Description

一种大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法

技术领域

本发明属于钢结构安装技术领域，特别涉及一种大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法。

背景技术

随着钢结构应用的普遍，越来越多形式各异钢结构建筑被设计安装。在钢结构施工期间与土建结构、幕墙、屋面、铝结构等多专业多工序交叉施工，施工难度极大且工期紧张，一般的钢结构屋盖施工均是由下往上进行顺序施工，但是在多技术、多路径、多工序可交叉的新型钢结构现场，由于场地限制、工时限制、安装高度较高，构件尺寸大，纵横交错，焊接工作量大，节点复杂等问题的存在，进行顺序施工极大的浪费了人力物力和工时，尤其针对体育场这种综合性钢结构建筑，对于其屋盖、看台以及空中步道的具体施工，需要结合建筑形式、施工特点等进行针对性的方案设计。

发明内容

本发明提供了一种大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，用以解决屋盖钢结构逆作法施工、逆作施工中的分区、合拢分缝、看台和拱形桁架的安装以及摇摆柱的使用等技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，屋盖网架为含有圆形缺口的四边形状，四边形的四边均双曲率弧形，四边形的四角呈放射状向外延伸，两个相邻的角部之间呈波浪状且由两角部向中部逐渐变窄设置；所述屋盖网架下方间隔设置有支撑柱；在屋盖网架长中部和短向中部均设置有分叉柱，分叉柱下方连接有摇摆柱，摇摆柱下方连接有支撑柱；

屋盖网架下方设置有看台和空中步道，空中步道外侧还设置有幕墙柱；所述看台对应场地呈椭圆形布置且在屋盖网架短跨一侧设置有拱形桁架；空中步道对应看台设置；

大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，具体步骤如下：

步骤一、根据屋盖网架进行图纸深化，将屋盖网架分为九个区域，其中将四角的角部网架顺时针分区为第一分区、第二分区、第三分区和第四分区，将相邻角部网架连接的线型网架顺时针分为第五分区、第六分区、第七分区和第八分区，其第五分区和第七分区为屋盖网架短跨处，第六分区和第八分区为屋盖网架长跨处，将内环架作为第九分区；在场芯内先进行部分第九分区的分段拼装及内环桁架总拼胎架的搭设；

步骤二、施工时，先进行地下的结构顶板施工，结构顶板施工完成后，现场场地布置向钢结构施工转换；在场芯结构顶板及结构周边设置钢结构拼装场地，开始安装拼装胎架、提升架；

角部网架的拼装胎架及总拼胎架为单管式胎架形式、格构式胎架形式；平直段网架的拼装胎架及总拼胎架为管式胎架形式、格构式胎架形式；内环桁架的拼装胎架及总拼胎架为格构式胎架形式；

步骤三、安装时，先进行屋盖网架的拼装安装，进行第九分区的分段吊装总拼及在场芯内进行角部的第一分区、第二分区、第三分区和第四分区分段拼装；进行第一分区、第二分区、第三分区和第四分区的分段吊装总拼及在场外内进行第五分区、第六分区、第七分区和第八分区的分段拼装；进行第五分区、第六分区、第七分区和第八分区的吊装总拼及各分段间嵌补杆件安装；

步骤四、通过提升架整体提升安装并通过支撑立柱和临时支撑进行承载；屋盖网架提升采用液压同步提升系统由钢绞线及提升油缸集群、液压泵站、传感检测及计算机控制和远程监视系统组成；

提升过程先进行试提升，在试提升过程中，对各点的位置与负载进行监控，观察系统的同步控制状况；根据同步情况，对控制参数进行必要的修改与调整；试提升高度约30cm；而后进行结构空中悬停；

步骤五、在第六分区和第八分区的两端分别设置合拢处，整体合拢温度在10℃~15℃之间，合拢温度区间范围内，对合拢部位端口进行坐标精确测量，得出合拢温度下的合拢构件的确切长度，然后根据确切长度要求，布置的焊接收缩余量值后对合拢构件进行配切口余量；

步骤六、屋盖网架合拢后，先进行看台四角筒柱的安装，后进行看台钢结构、空中步道和拱形桁架的安装，整体由内向外安装，步道外幕墙柱在卸载前临时固定；

步骤七、拱形桁架先进行拱脚的安装，拱脚通过单向铰支座连接；拱形桁架两侧对称安装，在中间部位合拢，合拢后上部与屋盖连接；其中，拱形桁架的拱脚支座处于临时限位状态；安装拱形桁架时，部分拱形桁架与看台的水平杆件后续安装、拱形桁架上方摇摆柱后续安装；

步骤八、对步道外幕墙柱进行逐步卸载后拆除；分步释放拱脚支座位移后临时固定；而后完成楼面板浇筑，锁定拱脚支座，再安装拱形桁架上摇摆柱及后装杆件；

步骤九、对屋盖网架进行卸载，利用提升支撑架顶部的提升油缸系统分级卸载的方式进行卸载，卸载控制按10%、30%、50%、70%、90%、100%逐级进行卸载；在卸载过程中对屋盖网架变形值进行监测，在屋盖网架上观测点位置贴反射贴片，采用全站仪对卸载前和卸载后同一点进行观测并作好记录，分析结构实际变形值；屋盖网架整体提升后对于提升架有干涉的钢梁和杆件进行后补安装，由此完成屋盖的整体安装。

进一步的，屋盖网架包含内环架、连接于内环架上且位于上方的上弦杆架、连接于内环架架且位于下方的下弦杆架以及连接于上弦杆架和下弦杆架之间的腹杆架；

所述上弦杆架包含一组呈环形布置的上弦环杆和间隔连接于上弦环杆上且内端朝向内环架布置的上弦径杆，上弦环杆由内向外呈多四边形环状渐扩状布置且四边形的四角呈放射状向外延伸，两个相邻的角部之间呈波浪状且由两角部向中部逐渐变窄设置；上弦径杆架为弧线型杆，上弦径杆适应上弦环杆的曲率设置；

所述下弦杆架包含一组呈环形布置的下弦环杆和间隔连接于下弦环杆上且内端朝向内环架布置的下弦径杆，下弦环杆由内向外呈多四边形环状渐扩状布置且四边形的四角呈放射状向外延伸，两个相邻的角部之间呈波浪状且由两角部向中部逐渐变窄设置；下弦径杆架为弧线型杆，下弦径杆水平向两端翘起与上弦径杆水平向两端端部连接呈月牙状。

进一步的，所述内环架为环形桁架，环形桁架横截面为变截面沿径向往中心处变窄；内环桁架远离中心一侧设置有上下环弦杆分别对应连接上弦径杆和下弦径杆。

进一步的，所述腹杆架为水平向的多级V形杆和竖向的多级V形斜杆，多级V形杆连接于相邻上弦环杆之间；多级V形斜杆连接于上弦环杆和下弦环杆之间；所述腹杆架沿着上弦环杆和/或下弦环杆的曲率变化而对应变化。

进一步的，所述分叉柱包含分叉柱体和分叉连节点，所述分叉爪体呈向上扩张的爪状顶部与下弦杆架连接，连接处为下弦杆架与腹杆架连接交点处；所述分叉连节点为铸钢节点，铸钢节点下部为圆柱状与摇摆柱顶端的摇摆骨节点连接，铸钢节点顶部对应分叉柱体设置。

进一步的，所述摇摆柱包含摇摆主柱、连接于摇摆主柱顶部的摇摆骨节点、连接于摇摆主柱和摇摆骨节点之间的销立杆组件以及连接于摇摆主柱底部的柱脚支座；所述摇摆骨节点和柱脚支座均可转动连接设置。

进一步的，所述销立杆组件包含销立主杆、连接于销立主杆上的杆封板以及连接于杆封板和销立主杆之间的杆加劲肋板；所述销立主杆连接于摇摆主柱顶部中心处，销立主杆直径小于摇摆主柱直径，销立主杆顶部穿出杆封板而后穿接于摇摆骨节点内；杆加劲肋板连接于摇摆主柱柱顶、销立主杆以及杆封板之间。

进一步的，所述摇摆骨节点包含由两个横截面为L形的半环形件拼接且为环形的底座、连接于底座内中部的销轴、连接于底座内角部的推力关节轴承、连接于底座底部和顶部的封板和盖板以及连接于封板与底座之间的垫片；所述盖板对应与分叉连节点或钢杆连接节点设置；

所述底座底部设置有斜坡式缺口，斜坡式缺口对应垫片设置；封板挤压垫片通过螺钉与底座底部连接；底座顶部与封板焊接，封板顶部对应与分叉连节点固定连接。

进一步的，所述销轴穿接销立杆，销轴卡接连接于推力关节轴承上；销立杆连接于摇摆柱顶部并通过柱加劲肋板和柱封板固定连接；

所述推力关节轴承包含设置于底座顶部和底部的角环件，角环件外伸端设置有弧形内凹缺口，弧形内凹缺口分别对应滑动连接转动连件，所述转动连件分别对应角环件设置且为顶部设置有外凸面环形件，内设置有环形缺口插接摇摆主柱顶部段；顶部和底部的转动连件均连接于销轴与摇摆主柱顶部段的连接阴角处。

进一步的，所述柱脚支座连接于结构顶板中，柱脚支座周边与结构顶板通过钢环封边；所述柱脚支座包含上支座板、下支座板、从上向下依次连接于上支座板和下支座板之间的不锈钢板、平面滑板、中间球冠板和球面滑板；所述球面滑板为向下凸球面设置，下支座板顶部设置有凹形球面与球面滑板对应滑动设置。

本发明的有益效果体现在：

1）本发明通过将屋盖网架进行分区，利于保证屋盖网架的整体安装进度和变曲率的便捷化施工；在分区处设置合拢区段，利于吊装时的整体连接和受力的均匀性；

2）本发明通过逆作法安装和同步提升，利于利用现有场地，在较小的空间内对屋盖网架进行提升安装；且提升安装过程中通过液压控制、试提升、悬停以及分步卸载利于屋盖网架的固定安装；

3）本发明通过对后施工下方的看台、空中步道和拱形桁架的逆作法施工，结合设计安装的摇摆柱和分叉柱，可更好的强化了节点对上部荷载进行均匀分担，最终形成完整的结构体系；

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。

附图说明

图1是屋盖网架立体结构示意图；

图2是内环架结构示意图；

图3是上弦杆架结构示意图一；

图4是上弦杆架结构示意图二；

图5是腹杆架结构示意图；

图6是下弦杆架结构示意图一；

图7是下弦杆架结构示意图二；

图8是变曲率屋盖及其连接结构示意图；

图9是分叉柱和摇摆柱连接示意图；

图10是摇摆柱底部连接示意图；

图11是摇摆骨节点结构示意图；

图12是摇摆骨节点剖面示意图；

图13是柱脚支座结构示意图。

附图标记：1-屋盖网架、11-内环架、12-上弦杆架、121-上弦环杆、122-上弦径杆、13-腹杆架、14-下弦杆架、141-下弦环杆、142-下弦径杆、2-分叉柱、21-分叉柱体、22-分叉连节点、3-摇摆柱、31-摇摆主柱、32-摇摆骨节点、321-销轴、322-推力关节轴承、323-底座、324-盖板、325-封板、326-垫片、33-销立杆组件、331-销立主杆、332-杆加劲肋板、333-杆封板、34-柱脚支座、341-上支座板、342-不锈钢板、343-平面滑板、344-中间球冠板、345-球面滑板、346-下支座板、4-空中步道、5-幕墙柱、6-看台、7-结构顶板、8-支撑柱。

具体实施方式

以某体育场为例，体育场±0.000以下设两层地下室，双层地下室混凝土结构采用框架-剪力墙体系。±0.000以上包含看台、空中步道和屋盖钢结构。看台为钢结构框架+支撑体系，看台主体结构为钢结构+清水混凝土预制看台板；空中步道外侧还设置有幕墙柱。

如图1至图13所示，一种大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，屋盖网架1为含有圆形缺口的四边形状，四边形的四边均双曲率弧形，四边形的四角呈放射状向外延伸，两个相邻的角部之间呈波浪状且由两角部向中部逐渐变窄设置；屋盖网架1下方间隔设置有支撑柱8；在屋盖网架1长中部和短向中部均设置有分叉柱2，分叉柱2下方连接有摇摆柱3，摇摆柱3下方连接有支撑柱8；看台6对应场地呈椭圆形布置且在屋盖网架1短跨一侧设置有拱形桁架；空中步道4对应看台6设置。

本实施例中，屋盖网架1包含内环架11、连接于内环架11上且位于上方的上弦杆架12、连接于内环架11架且位于下方的下弦杆架14以及连接于上弦杆架12和下弦杆架14之间的腹杆架13；

上弦杆架12包含一组呈环形布置的上弦环杆121和间隔连接于上弦环杆121上且内端朝向内环架11布置的上弦径杆122，上弦环杆121由内向外呈多四边形环状渐扩状布置且四边形的四角呈放射状向外延伸，两个相邻的角部之间呈波浪状且由两角部向中部逐渐变窄设置；上弦径杆122架为弧线型杆，上弦径杆122适应上弦环杆121的曲率设置；

下弦杆架14包含一组呈环形布置的下弦环杆141和间隔连接于下弦环杆141上且内端朝向内环架11布置的下弦径杆142，下弦环杆141由内向外呈多四边形环状渐扩状布置且四边形的四角呈放射状向外延伸，两个相邻的角部之间呈波浪状且由两角部向中部逐渐变窄设置；下弦径杆142架为弧线型杆，下弦径杆142水平向两端翘起与上弦径杆122水平向两端端部连接呈月牙状。

本实施例中，内环架11为环形桁架，环形桁架横截面为变截面沿径向往中心处变窄；内环桁架远离中心一侧设置有上下环弦杆分别对应连接上弦径杆122和下弦径杆142。腹杆架13为水平向的多级V形杆和竖向的多级V形斜杆，多级V形杆连接于相邻上弦环杆121之间；多级V形斜杆连接于上弦环杆121和下弦环杆141之间；腹杆架13沿着上弦环杆121和/或下弦环杆141的曲率变化而对应变化。

本实施例中，分叉柱2包含分叉柱体21和分叉连节点22，分叉爪体呈向上扩张的爪状顶部与下弦杆架14连接，连接处为下弦杆架14与腹杆架13连接交点处；分叉连节点22为铸钢节点，铸钢节点下部为圆柱状与摇摆柱3顶端的摇摆骨节点32连接，铸钢节点顶部对应分叉柱体21设置。

本实施例中，摇摆柱3包含摇摆主柱31、连接于摇摆主柱31顶部的摇摆骨节点32、连接于摇摆主柱31和摇摆骨节点32之间的销立杆组件33以及连接于摇摆主柱31底部的柱脚支座34；摇摆骨节点32和柱脚支座34均可转动连接设置。销立杆组件33包含销立主杆331、连接于销立主杆331上的杆封板333以及连接于杆封板333和销立主杆331之间的杆加劲肋板332；销立主杆331连接于摇摆主柱31顶部中心处，销立主杆331直径小于摇摆主柱31直径，销立主杆331顶部穿出杆封板333而后穿接于摇摆骨节点32内；杆加劲肋板332连接于摇摆主柱31柱顶、销立主杆331以及杆封板333之间。

本实施例中，摇摆骨节点32包含由两个横截面为L形的半环形件拼接且为环形的底座323、连接于底座323内中部的销轴321、连接于底座323内角部的推力关节轴承322、连接于底座323底部和顶部的封板325和盖板324以及连接于封板325与底座323之间的垫片326；盖板324对应与分叉连节点22或钢杆连接节点设置；底座323底部设置有斜坡式缺口，斜坡式缺口对应垫片326设置；封板325挤压垫片326通过螺钉与底座323底部连接；底座323顶部与封板325焊接，封板325顶部对应与分叉连节点22固定连接。

销轴321穿接销立杆，销轴321卡接连接于推力关节轴承322上；销立杆连接于摇摆柱3顶部并通过柱加劲肋板和柱封板325固定连接；

本实施例中，推力关节轴承322包含设置于底座323顶部和底部的角环件，角环件外伸端设置有弧形内凹缺口，弧形内凹缺口分别对应滑动连接转动连件，转动连件分别对应角环件设置且为顶部设置有外凸面环形件，内设置有环形缺口插接摇摆主柱31顶部段；顶部和底部的转动连件均连接于销轴321与摇摆主柱31顶部段的连接阴角处。

本实施例中，柱脚支座34连接于结构顶板7中，柱脚支座34周边与结构顶板7通过钢环封边；柱脚支座34包含上支座板341、下支座板346、从上向下依次连接于上支座板341和下支座板346之间的不锈钢板342、平面滑板343、中间球冠板344和球面滑板345；球面滑板345为向下凸球面设置，下支座板346顶部设置有凹形球面与球面滑板345对应滑动设置。

结合图1至图13所示，进一步说明大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，具体步骤如下：

步骤一、根据屋盖网架1进行图纸深化，将屋盖网架1分为九个区域，其中将四角的角部网架顺时针分区为第一分区、第二分区、第三分区和第四分区，将相邻角部网架连接的线型网架顺时针分为第五分区、第六分区、第七分区和第八分区，其第五分区和第七分区为屋盖网架1短跨处，第六分区和第八分区为屋盖网架1长跨处，将内环架11作为第九分区；在场芯内先进行部分第九分区的分段拼装及内环桁架总拼胎架的搭设。

步骤二、施工时，先进行地下的结构顶板7施工，结构顶板7施工完成后，现场场地布置向钢结构施工转换；在场芯结构顶板7及结构周边设置钢结构拼装场地，开始安装拼装胎架、提升架。

角部网架的拼装胎架及总拼胎架为单管式胎架形式、格构式胎架形式；平直段网架的拼装胎架及总拼胎架为管式胎架形式、格构式胎架形式；内环桁架的拼装胎架及总拼胎架为格构式胎架形式。

步骤三、安装时，先进行屋盖网架1的拼装安装，进行第九分区的分段吊装总拼及在场芯内进行角部的第一分区、第二分区、第三分区和第四分区分段拼装；进行第一分区、第二分区、第三分区和第四分区的分段吊装总拼及在场外内进行第五分区、第六分区、第七分区和第八分区的分段拼装；进行第五分区、第六分区、第七分区和第八分区的吊装总拼及各分段间嵌补杆件安装。

步骤四、通过提升架整体提升安装并通过支撑立柱和临时支撑进行承载；屋盖网架1提升采用液压同步提升系统由钢绞线及提升油缸集群、液压泵站、传感检测及计算机控制和远程监视系统组成。

提升过程先进行试提升，在试提升过程中，对各点的位置与负载进行监控，观察系统的同步控制状况；根据同步情况，对控制参数进行必要的修改与调整；试提升高度约30cm；而后进行结构空中悬停。

本实施例中，提升施工由专业操作人员，通过液压泵站、传感检测及计算机控制和远程监视等系统，控制36台100t提升油缸和22台200t液压提升油缸进行屋盖整体提升。屋盖网架1提升区重量4160吨，考虑施工荷载、屋面檩条等附加重量，提升重量按4700吨计算，提升点液压千斤顶计算采用1.7倍安全系数，提升钢绞线采用3.5倍安全系数，安全储备充足，32组提升架与屋盖钢结构整体通过有限元分析，整体体系稳定、安全。正式提升前，解除主体结构与支架等结构之间的连接，提升油缸同步分8级逐级加载直至结构全部离地，提升至距离地面30公分位置悬停。加载及悬停期间，实时检查总结各级加载时各系统运行是否正常，并根据同步情况，对控制参数进行必要的修改与调整。试提升总结结束后正式提升，提升至18米标高处再次悬停约12小时，提升架水平支撑转换后，一次性提升就位。屋盖提升行程20m，历时约48小时提升就位。

步骤五、在第六分区和第八分区的两端分别设置合拢处，整体合拢温度在10℃~15℃之间，合拢温度区间范围内，对合拢部位端口进行坐标精确测量，得出合拢温度下的合拢构件的确切长度，然后根据确切长度要求，布置的焊接收缩余量值后对合拢构件进行配切口余量。

步骤六、屋盖网架1合拢后，先进行看台6四角筒柱的安装，后进行看台6的钢结构、空中步道4和拱形桁架的安装，整体由内向外安装，步道外幕墙柱5在卸载前临时固定。

步骤七、拱形桁架先进行拱脚的安装，拱脚通过单向铰支座连接；拱形桁架两侧对称安装，在中间部位合拢，合拢后上部与屋盖连接；其中，拱形桁架的拱脚支座处于临时限位状态；安装拱形桁架时，部分拱形桁架与看台6的水平杆件后续安装、拱形桁架上方摇摆柱3后续安装。

步骤八、对步道外幕墙柱5进行逐步卸载后拆除；分步释放拱脚支座位移后临时固定；而后完成楼面板浇筑，锁定拱脚支座，再安装拱形桁架上摇摆柱3及后装杆件。

本实施例中，拱形桁架跨度144m，拱长207m，总重约2000吨，其拱脚节点为铸钢节点，与下部结构通过固定铰支座连接。设置格构式临时支撑作为分片吊装的支承点，采用260吨履带吊两侧向中间进行对称安装。拱桁架中间跨度预先起拱120mm，并对拱脚支座临时采取临时固定措施。桁架拱安装完成后，拆除桁架拱及看台6V型柱临时支撑，并对拱脚支座临时固定，再施工桁架拱上方楼承板、桁架拱上方V型柱。整体施工完成后，通过液压油缸对屋盖钢结构按10%、30%、50%、70%、90%、100%分级卸载。

步骤九、对屋盖网架1进行卸载，利用提升支撑架顶部的提升油缸系统分级卸载的方式进行卸载，卸载控制按10%、30%、50%、70%、90%、100%逐级进行卸载；在卸载过程中对屋盖网架1变形值进行监测，在屋盖网架1上观测点位置贴反射贴片，采用全站仪对卸载前和卸载后同一点进行观测并作好记录，分析结构实际变形值；屋盖网架1整体提升后对于提升架有干涉的钢梁和杆件进行后补安装，由此完成屋盖的整体安装。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，其特征在于，屋盖网架（1）为含有圆形缺口的四边形状，四边形的四边均双曲率弧形，四边形的四角呈放射状向外延伸，两个相邻的角部之间呈波浪状且由两角部向中部逐渐变窄设置；所述屋盖网架（1）下方间隔设置有支撑柱（8）；在屋盖网架（1）长中部和短向中部均设置有分叉柱（2），分叉柱（2）下方连接有摇摆柱（3），摇摆柱（3）下方连接有支撑柱（8）；

屋盖网架（1）下方设置有看台（6）和空中步道（4），空中步道（4）外侧还设置有幕墙柱（5）；所述看台（6）对应场地呈椭圆形布置且在屋盖网架（1）短跨一侧设置有拱形桁架；空中步道（4）对应看台（6）设置；

大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，具体步骤如下：

步骤一、根据屋盖网架（1）进行图纸深化，将屋盖网架（1）分为九个区域，其中将四角的角部网架顺时针分区为第一分区、第二分区、第三分区和第四分区，将相邻角部网架连接的线型网架顺时针分为第五分区、第六分区、第七分区和第八分区，其第五分区和第七分区为屋盖网架（1）短跨处，第六分区和第八分区为屋盖网架（1）长跨处，将内环架（11）作为第九分区；在场芯内先进行部分第九分区的分段拼装及内环桁架总拼胎架的搭设；

步骤二、施工时，先进行地下的结构顶板（7）施工，结构顶板（7）施工完成后，现场场地布置向钢结构施工转换；在场芯结构顶板（7）及结构周边设置钢结构拼装场地，开始安装拼装胎架、提升架；

角部网架的拼装胎架及总拼胎架为单管式胎架形式、格构式胎架形式；平直段网架的拼装胎架及总拼胎架为管式胎架形式、格构式胎架形式；内环桁架的拼装胎架及总拼胎架为格构式胎架形式；

步骤三、安装时，先进行屋盖网架（1）的拼装安装，进行第九分区的分段吊装总拼及在场芯内进行角部的第一分区、第二分区、第三分区和第四分区分段拼装；进行第一分区、第二分区、第三分区和第四分区的分段吊装总拼及在场外内进行第五分区、第六分区、第七分区和第八分区的分段拼装；进行第五分区、第六分区、第七分区和第八分区的吊装总拼及各分段间嵌补杆件安装；

步骤四、通过提升架整体提升安装并通过支撑立柱和临时支撑进行承载；屋盖网架（1）提升采用液压同步提升系统由钢绞线及提升油缸集群、液压泵站、传感检测及计算机控制和远程监视系统组成；

提升过程先进行试提升，在试提升过程中，对各点的位置与负载进行监控，观察系统的同步控制状况；根据同步情况，对控制参数进行必要的修改与调整；试提升高度约30cm；而后进行结构空中悬停；

步骤五、在第六分区和第八分区的两端分别设置合拢处，整体合拢温度在10℃~15℃之间，合拢温度区间范围内，对合拢部位端口进行坐标精确测量，得出合拢温度下的合拢构件的确切长度，然后根据确切长度要求，布置的焊接收缩余量值后对合拢构件进行配切口余量；

步骤六、屋盖网架（1）合拢后，先进行看台（6）四角筒柱的安装，后进行看台（6）的钢结构、空中步道（4）和拱形桁架的安装，整体由内向外安装，步道外幕墙柱（5）在卸载前临时固定；

步骤七、拱形桁架先进行拱脚的安装，拱脚通过单向铰支座连接；拱形桁架两侧对称安装，在中间部位合拢，合拢后上部与屋盖连接；其中，拱形桁架的拱脚支座处于临时限位状态；安装拱形桁架时，部分拱形桁架与看台（6）的水平杆件后续安装、拱形桁架上方摇摆柱（3）后续安装；

步骤八、对步道外幕墙柱（5）进行逐步卸载后拆除；分步释放拱脚支座位移后临时固定；而后完成楼面板浇筑，锁定拱脚支座，再安装拱形桁架上摇摆柱（3）及后装杆件；

步骤九、对屋盖网架（1）进行卸载，利用提升支撑架顶部的提升油缸系统分级卸载的方式进行卸载，卸载控制按10%、30%、50%、70%、90%、100%逐级进行卸载；在卸载过程中对屋盖网架（1）变形值进行监测，在屋盖网架（1）上观测点位置贴反射贴片，采用全站仪对卸载前和卸载后同一点进行观测并作好记录，分析结构实际变形值；屋盖网架（1）整体提升后对于提升架有干涉的钢梁和杆件进行后补安装，由此完成屋盖的整体安装。

2.如权利要求1所述的一种大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，其特征在于，屋盖网架（1）包含内环架（11）、连接于内环架（11）上且位于上方的上弦杆架（12）、连接于内环架（11）架且位于下方的下弦杆架（14）以及连接于上弦杆架（12）和下弦杆架（14）之间的腹杆架（13）；

所述上弦杆架（12）包含一组呈环形布置的上弦环杆（121）和间隔连接于上弦环杆（121）上且内端朝向内环架（11）布置的上弦径杆（122），上弦环杆（121）由内向外呈多四边形环状渐扩状布置且四边形的四角呈放射状向外延伸，两个相邻的角部之间呈波浪状且由两角部向中部逐渐变窄设置；上弦径杆（122）架为弧线型杆，上弦径杆（122）适应上弦环杆（121）的曲率设置；

所述下弦杆架（14）包含一组呈环形布置的下弦环杆（141）和间隔连接于下弦环杆（141）上且内端朝向内环架（11）布置的下弦径杆（142），下弦环杆（141）由内向外呈多四边形环状渐扩状布置且四边形的四角呈放射状向外延伸，两个相邻的角部之间呈波浪状且由两角部向中部逐渐变窄设置；下弦径杆（142）架为弧线型杆，下弦径杆（142）水平向两端翘起与上弦径杆（122）水平向两端端部连接呈月牙状。

3.如权利要求2所述的一种大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，其特征在于，所述内环架（11）为环形桁架，环形桁架横截面为变截面沿径向往中心处变窄；内环桁架远离中心一侧设置有上下环弦杆分别对应连接上弦径杆（122）和下弦径杆（142）。

4.如权利要求3所述的一种大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，其特征在于，所述腹杆架（13）为水平向的多级V形杆和竖向的多级V形斜杆，多级V形杆连接于相邻上弦环杆（121）之间；多级V形斜杆连接于上弦环杆（121）和下弦环杆（141）之间；所述腹杆架（13）沿着上弦环杆（121）和/或下弦环杆（141）的曲率变化而对应变化。

5.如权利要求4所述的一种大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，其特征在于，所述分叉柱（2）包含分叉柱体（21）和分叉连节点（22），所述分叉爪体呈向上扩张的爪状顶部与下弦杆架（14）连接，连接处为下弦杆架（14）与腹杆架（13）连接交点处；所述分叉连节点（22）为铸钢节点，铸钢节点下部为圆柱状与摇摆柱（3）顶端的摇摆骨节点（32）连接，铸钢节点顶部对应分叉柱体（21）设置。

6.如权利要求1所述的一种大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，其特征在于，所述摇摆柱（3）包含摇摆主柱（31）、连接于摇摆主柱（31）顶部的摇摆骨节点（32）、连接于摇摆主柱（31）和摇摆骨节点（32）之间的销立杆组件（33）以及连接于摇摆主柱（31）底部的柱脚支座（34）；所述摇摆骨节点（32）和柱脚支座（34）均可转动连接设置。

7.如权利要求6所述的一种大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，其特征在于，所述销立杆组件（33）包含销立主杆（331）、连接于销立主杆（331）上的杆封板（333）以及连接于杆封板（333）和销立主杆（331）之间的杆加劲肋板（332）；所述销立主杆（331）连接于摇摆主柱（31）顶部中心处，销立主杆（331）直径小于摇摆主柱（31）直径，销立主杆（331）顶部穿出杆封板（333）而后穿接于摇摆骨节点（32）内；杆加劲肋板（332）连接于摇摆主柱（31）柱顶、销立主杆（331）以及杆封板（333）之间。

8.如权利要求7所述的一种大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，其特征在于，所述摇摆骨节点（32）包含由两个横截面为L形的半环形件拼接且为环形的底座（323）、连接于底座（323）内中部的销轴（321）、连接于底座（323）内角部的推力关节轴承（322）、连接于底座（323）底部和顶部的封板（325）和盖板（324）以及连接于封板（325）与底座（323）之间的垫片（326）；所述盖板（324）对应与分叉连节点（22）或钢杆连接节点设置；

所述底座（323）底部设置有斜坡式缺口，斜坡式缺口对应垫片（326）设置；封板（325）挤压垫片（326）通过螺钉与底座（323）底部连接；底座（323）顶部与封板（325）焊接，封板（325）顶部对应与分叉连节点（22）固定连接。

9.如权利要求8所述的一种大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，其特征在于，所述销轴（321）穿接销立杆，销轴（321）卡接连接于推力关节轴承（322）上；销立杆连接于摇摆柱（3）顶部并通过柱加劲肋板和柱封板（325）固定连接；

所述推力关节轴承（322）包含设置于底座（323）顶部和底部的角环件，角环件外伸端设置有弧形内凹缺口，弧形内凹缺口分别对应滑动连接转动连件，所述转动连件分别对应角环件设置且为顶部设置有外凸面环形件，内设置有环形缺口插接摇摆主柱（31）顶部段；顶部和底部的转动连件均连接于销轴（321）与摇摆主柱（31）顶部段的连接阴角处。

10.如权利要求9所述的一种大跨度变曲率屋盖的逆作施工方法，其特征在于，所述柱脚支座（34）连接于结构顶板（7）中，柱脚支座（34）周边与结构顶板（7）通过钢环封边；所述柱脚支座（34）包含上支座板（341）、下支座板（346）、从上向下依次连接于上支座板（341）和下支座板（346）之间的不锈钢板（342）、平面滑板（343）、中间球冠板（344）和球面滑板（345）；所述球面滑板（345）为向下凸球面设置，下支座板（346）顶部设置有凹形球面与球面滑板（345）对应滑动设置。