隨著當代建筑結構的發展，許多新型結構及多種復合結構越來越多地出現在建筑設計當中，給建筑施工帶來了很大的挑戰。

揚州體育公園游泳跳水館工程就是其中之一，其屋蓋采用雙向正交不規則管桁架結構體系，與周邊的勁性鋼柱及埋件相連，屋蓋包含的結構形式多樣，由桁架結構、減震支座、球節點、鑄鋼節點、單層網殼、張拉索結構、張拉膜結構等，組合形成一個不規則的空間整體結構。該工程鋼結構屋面安裝采用搭設承重腳手架的方法，待屋面鋼結構安裝完畢后，方可對承重腳手架支撐的桁架進行整體卸載，從而由腳手架受力轉為桁架自身受力。由于工程結構形式多樣，且均為不規則構造，每一支點受力均不相同，卸載難度很大。為保證卸載時整體受力的均勻性及支點受力的穩定性，現場的支撐點采用U型螺旋頂撐支撐在腳手管上，上放4根工10工字鋼，桁架支撐于工字鋼上，將整體結構的受力傳到承重腳手架上。卸載時，用扳手緩慢旋轉U型螺旋頂撐下的旋轉桿，使桁架均勻卸載，卸載過程中安排測量人員隨時監測，根據事先的計算結果，對最不利的幾個支撐點著重觀察，隨時記錄測量結果，每過一個階段均需將理論和實際數值進行對比分析，最終確保卸載萬無一失。

揚州體育公園游泳跳水館工程，主體結構為鋼筋混凝土框架結構，屋蓋采用雙向正交不規則管桁架結構體系，與周邊的勁性鋼柱及埋件相連，在北側及中間的桁架下弦設置了20個減震支座，與下部結構連接起來，屋蓋中設有兩個不規則氣泡，氣泡上覆PTFE膜材，西側(A區)氣泡采用單層網殼結構，為剛膜結構，東側(B區)氣泡采用索桁架結構，為索膜結構，主體桁架與此兩種結構靠不規則形狀的環桁架連接，西側節點為球節點、東側節點為鑄鋼節點，整個屋蓋由不同的結構形式相互組合，形成了一個不規則的空間整體結構。

整體卸載的施工方法

現場僅在西側(A區)網殼結構環桁架下部及內部搭設承重腳手架，東側(B區)索結構環桁架下部搭設承重腳手架，作為安裝的平臺。支點設置于每榀主桁架與環桁架交匯處的正下方，待屋蓋結構安裝完畢，必須對由腳手架支撐的桁架進行整體卸載，由腳手架受力轉為桁架自身受力。由于工程結構形式多樣，且均為不規則構造，每一支點受力均不相同，卸載難度很大。

根據設計要求，卸載之前，現場的主、次桁架，鑄鋼，球，水平撐桿，網殼，屋面檁條必須安裝完畢，驗收合格。由于卸載后，整體桁架的內力將進行重分布。為保證卸載時整體受力的均勻性及支點受力的穩定性，現場的桁架支撐點采用U型螺旋頂撐支撐在腳手管上，上放4根工10工字鋼，桁架支撐于工字鋼上，將整體結構的受力傳到承重腳手架上，卸載時，用扳手緩慢旋轉U 型螺旋頂撐下的旋轉桿，使桁架均勻卸載。根據現場的實際測量，U型螺旋頂撐向下旋轉一圈的距離為6毫米，控制旋轉的圈數就可以很好的控制桁架的卸載高度。根據現場實際操作的情況來看，此方法雖然簡單，但比起油壓千斤頂，更易于控制卸載的速度及高度，也就保證了卸載的安全性。由于支點較多(A區39個，B區37個)，卸載不可能達到同步，且結構復雜，每點的下撓值均不相同，這樣容易導致周邊卸載不同步的點的受力劇增，超過腳手架承載力，產生傾覆，所以，此施工方法的關鍵是卸載前必須計算出每點的受力，合理安排卸載順序及卸載高度。卸載前運用MIDAS進行模擬分析每點的受力，經過多次的模擬計算，現場采用了分區、分步、分階段的卸載方法，有效地避免了卸載時由于不均勻性導致個別點受力過大而失穩的問題，增加了卸載的安全性、穩定性、可靠性。

整體卸載的具體步驟

分區先卸載A區，待A區完全卸載后，再進行B區的卸載。經過MIDAS模擬計算，由于一次性分區卸載會使部分支撐點的受力過大，不能滿足支撐點的受力要求，所以對于每個區域(A、B區)，可將整個卸載分為幾大步(A區4步，B區2步)，每一步卸載一定的高度，保證每步卸載都能使桁架整體變形緩慢，受力均勻，易于控制。

經過MIDAS模擬計算，部分北側和南側支點受力較大，東側和西側的支點受力很小，所以又可將每一步卸載分為四個階段。根據受力的大小不同，將環桁架分成四個階段，按先受力較大區域后受力較小區域依次階段卸載，每個階段的支撐點同時卸載。這樣可以很好地解決受力不均的問題，將受力較大階段的點的受力減小，同時受力較小階段的點的受力適當增大，保證了結構的安全性。

由于結構受力不均，A區在環桁架第二次第一階段卸載10毫米后，階段二處的受力很小，可不卸載10毫米，直接卸載階段三和階段四，等最后一步卸載時再按照順序進行完全卸載。B區在第一步第一階段卸載3毫米后，階段二處的受力很小，可不卸載3毫米，直接卸載階段三和階段四，等整體卸載時再按照順序進行完全卸載。卸載前將每個節點進行編號，便于記錄結果和數據的整理。A區網殼卸載(由內而外)——環桁架第一次分階段卸載5毫米——部分環桁架第二次分階段卸載10毫米——環桁架分階段完全卸載。B環桁架分階段卸載3毫米——環桁架分階段完全卸載。

整體卸載的操作方法

操作卸載時，用扳手緩慢旋轉U型螺旋頂撐，使其緩慢下降，達到卸載的目的。為保證卸載的均勻性，先同時卸載桁架的一邊5毫米，這時桁架下沉2.5毫米，再卸載另一邊5毫米，這時桁架整體下沉5毫米。工字鋼U型螺旋頂撐先同時卸載一邊桁架下弦工字鋼U型螺旋頂撐腳手架立桿工字鋼此處下降2.5毫米此處下降5毫米此處不動一邊卸載5毫米，桁架下沉2.5毫米。

根據現場的實際測量，U型螺旋頂撐旋轉一圈的距離為6毫米，控制旋轉的圈數就可以很好地控制桁架的卸載高度。同時，在桁架端部劃線，在現場的混凝土結構上支水準儀，控制桁架端部的沉降量和腳手架的沉降。這樣雙控制可以很好地控制卸載的精度及腳手架的安全。從現場實際操作的情況來看，旋轉U型螺旋頂撐的方法雖然簡單，但能更好地控制卸載的高度，且下降緩慢，保證了受力的均勻性。

卸載時，分步之間必須有一定的時間間隔(控制在2小時左右)，待桁架整體變形完成后再進行下一步的卸載，保證結構的整體變形是緩慢進行的。卸載時，對于現場極個別不能擰動或已轉到底但還沒有卸載到位的U型螺旋頂撐，可以采用切割工字鋼與桁架接觸點的翼緣，使其產生自身屈服，達到卸載的目的。模擬計算后，可以滿足卸載要求。桁架下弦工字鋼U型螺旋頂撐腳手架立桿工字鋼氣割開口。

整體卸載的應急措施

由于整體結構的復雜性，實際的受力未必與模擬情況的受力相同，且卸載過程中人員、支撐等各種因素都有可能影響到卸載，所以在卸載之前，我們考慮了一些有可能出現的情況，制定了應急措施：每一階段卸載后進行觀測并核對測量數據，出現明顯偏差時暫停卸載，分析原因及解決辦法：個別點下降高度小于預定卸載高度：下部支撐已松動，該點卸載到位，撤去支撐，做好記錄，下一步卸載時取消該點;下部支撐未松動，檢查是否有其他支撐點并將其卸載。

個別點下降高度大于預定卸載高度：腳手架變形，暫停卸載，加固腳手架，將其他點先下降到該點高度后再同步卸載。工人操作失誤，進一步交底，避免類似狀況再發生，反頂至預定高度。卸載前根據計算結果，對腳手架受力較大的支撐點進行加固，每卸載一階段觀測腳手架的沉降情況，個別點沉降量過大(超過5毫米)時暫停卸載，對周邊腳手架進行加固、計算，確保安全后再進行下一步卸載。

卸載時聽到不正常且較大的聲響時立即停止卸載，所有人員迅速撤離現場。相關人員進行認真檢查，分析原因及解決辦法：局部應力集中，焊縫撕裂將該處焊縫進行坡口處理、補焊、檢測，檢測合格后進行下一步卸載。安裝時點焊的臨時支點脫開：檢查是否還有臨時固定點，有，全部割開，然后進行下一步卸載。螺旋頂撐無法轉動或已轉到底卸載過程中發現螺旋頂撐無法轉動或已轉到底但還未卸載到位的點，按切割工字鋼的方法進行卸載。

由于本工程桁架不規則性，小部分A區卸載完畢后的支點，在B區卸載完畢后撓度又有小的反彈。卸載時，部分支點未達到事先計算的卸載高度時，已經完全卸載了。切割翼緣，產生自身屈服的卸載方法，由于實際的受力與模擬的不可能完全一樣，且切割后，桁架受力也不同，工字鋼的下撓也與模擬情況不盡相同，必須根據現場實際測量的結果來確定切割量的多少。桁架的卸載是支座受力的均勻、緩慢、穩定的變化，不存在沖擊荷載，所以計算時，桁架卸載對支座的荷載還是靜荷載。考慮到可能產生的施工操作誤差，A、B區第一次第一階段卸載時受力最大，進行模擬驗算，如均產生2毫米的施工誤差(多卸載2毫米)，結構的各項參數也在規范之內。