大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨岳藏

大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨岳藏

岳藏

甘肃第四建设集团有限责任公司甘肃兰州730100

摘要：大跨度复杂结构的施工过程会反映出很多力学问题以及未来技术的发展问题，因此，目前设计和施工工程师对于钢结构的施工过程都非常重视，未来仍需要不断完善我国钢结构施工过程的技术设计。基于此，本文将对钢结构施工过程中的技术问题展开讨论和分析。

关键词：施工方法;结构特点;施工注意事项

建筑理念的更新，随之建筑物也不断更新，机场的大楼、一些会展中心、城市标志性建筑物等建筑物都是大跨度复杂钢结构充当主要材料。而人们对于建筑物施工工程相关的力学相关技术也不断关心重视，中国相对西方发达国家在在大跨度复杂钢结构施工过程中对新材料和新技术的掌握依旧很欠缺，从而也加强了对新材料和新技术的掌握和应用。

一、针对大跨度钢结构的施工方法

一般来说，大跨度钢结构指的是30米以上的工业专用钢结构。其主要由网架、悬索、网壳等结构构成。在进行设计大跨度钢结构时需要考虑的因素主要包括：施工场所的环境条件、施工过程需要的机械设备、施工过程需要的成本、施工过程的质量等等。主要使用的大跨度复杂钢结构的施工工艺主要分为高空散装法安装、分条或分块法安装、整体吊装法安装、整体提升法安装、整体顶升发安装、折叠后展开法安装，下面每个方法进行具体介绍分析。

1.1高空散装法安装

高空散装法安装实质上就是把结构系统分成几个小单元部分，最终将这些小单元直接在高空预定位置拼装成一个整体。在施工的过程中主要采用满堂支架起法与悬挂挑法这两种方法。在行业内，满堂支架起法是应用最普遍的方法。这种方法的主要节点多，同时能与网架结构的施工相互配合，并且操作简单，节省时间。

1.2分条或分块法安装

分条或分块法的安装又被叫作小片的安装法，一般来说是指把结构的部件在地面上进行拼装组合焊接结构形成块状结构，同时吊塔进行吊起，在预设好的位置进行整体拼装组合。该种方法与上面方法相比就是不会在支架上需要浪费很多材料，节省空间和材料，施工过程灵活多变。

1.3整体吊装法安装

整体吊装法安装顾名思义就是用结构部件在地面点组装好成为整体，后把该整体用起重设备吊起至预设位置，然后再进行固定。该方法同中等跨度的复杂钢结构工程相适应。此外整体吊装就是要求其中设备的质量高，工作量大。

1.4整体提升法安装

整体提升发对吊装设备的要求很高，位于起重吊装设备下方，这种方法就是当结构部件在地面安装焊接完毕后，依靠所使用的起重吊装设备吊起到预设位置。施工过程通过主要将大部件拆分为小单元进行安装，最终安装成为一个大的系统，这种方法能够实现防水结构、通风系统与电器设备同时安装。有利于提高施工效率，缩短工期。

1.5整体顶升法安装

整体顶升安装法与整体提升法安装虽有一字之差，但安装方法和理念大大不同。整体顶升与整体提升法安装的不同之处注意就是使用提升的轨道设计和提升吊起设备不同，顶升安装法主要采用地面焊接安装的方式，并且使用自身结构柱作为轨道，而千斤顶安放在结构的各个支点下方对每个安装好的结构构件逐个顶升。

1.6折叠展开法安装

折叠展开法安装主要应用在网壳的结构之中。该方法具体内容是指先把网壳的部分去掉，使之成为机动结构，然后将网壳结构在地面进行折叠展开后使用提升吊起设备吊起到预设位置安装。安装难度因为在地面进行折叠展开而降低了难度，也是由动态转化为静态的一个过程。

二、大跨度复杂钢结构的特点

2..1出现预应力的应用

当代的建筑物的设计施工理念中出现了对预应力的施工工艺应用。在大跨度复杂结构钢结构施工过程中有关预应力的使用主要表现在索穹顶的施工、索膜的施工和在定型的结构构件中进行张和拉的施工。建筑物承受相关的预应力，一定程度上提升部件钢度和持久耐久性。

2.2严格挑选对比使用的材料

大跨度复杂钢结构工程施工过程中，设计理念逐渐向多元化发展，而跨度也越来越大。大跨度的复杂的设计中更要保证建筑物的安全和可靠性，因此在应该严格挑选对比材料，选择更加安全可靠的材料进行施工。

2.3构建施工难度逐渐增大

大跨度的复杂钢结构的施工工程项目，具有巨大的施工难度和庞大的工程量。确保建筑工程顺利完成也需要数以万计的构建来保证，这些构建因其形状独特各异，尺寸大小也不同，这些都决定了施工的艰巨性，同时增加施工过程的难度系数。

2.4构建加工难度也逐渐增大

构建施工难度大，同时加工的难度也逐渐增加，大跨度的复杂钢结构的工程施工项目一般都是国家重点工程建设项目，国家重点工程也就象征着国家的标志。因此，大跨度复杂钢结构工程施工工艺流程的质量要求都比较高，焊接安装技术也要精湛高超保证其达到最高的焊接水平。

三、大跨度复杂钢结构在施工过程中需要注意的事项

大跨度复杂钢结构在施工过程中技术工艺是要求非常严格的，科学合理的施工工艺设计方案和科学精准的分析是确保结构安全性和可靠性的必要准备，也才能够保证经济效益。在当代空间钢结构施工过程中破除了传统的施工工艺方法，面向科学、综合、高科技领域发展，目前行业内部正在应用BIM技术、二次深化和施工建模等方式来进行加工和安装保证。传统施工工艺技术正在面临着转型改革的挑战，广大的科技和设计相关单位要共同努力研究、改革、创新出新的施工技术。但是在研究过程需要注意安装施工和安装方法的合理使用性的考虑。

3.1安装施工工艺技术

安装施工工艺技术要发展成为仿真技术，仿真就是在施工过程中进行检查模拟，检查模拟后对施工过程进行了解，仔细到构建的不同各个受力具体数据等，对于安全问题更不可忽视，安全作为关键性问题必须要得到充分了解。仿真要考虑好施工的每道工序过程但注意针对几个方面进行仿真技术改造，分别是大型部件构件吊装提升施工过程仿真、施工过程每道工序过程仿真、构件设计预测变形的仿真、构件部件焊接拼装组合过程仿真、施工后拆除构件工程仿真。

3.2科学合理的安装方法

构件安装方法要科学合理适用，这就需要在施工过程对施工对象先进行评价预估，科学评估后才能采用这些安装方法。在使用这些施工方法时候也要根据施工具体的条件来进行适当调整，也可以把几种方法结合使用来达到最佳效果，保证施工过程顺利进行。

结束语：大跨度钢结构指的是30米以上的工业专用钢结构。大跨度的施工工艺主要分为高空散装法安装、分条或分块法安装、整体吊装法安装、整体提升法安装、整体顶升发安装、折叠后展开法安装。尤其应当关注CAD设计与CAM技术的应用，需要对钢结构的制造设计以及相关技术进行有机结合。在施工过程中，应当检查钢结构部件的合格证书，进场时要检查验收记录。严格关注钢结构的现场堆放情况。以钢结构不变形为原则进行堆放。目前，大跨度复杂钢结构施工的规模越来越大，需要应用新型材料和高科技技术工艺，也同样需要技术人员和科研单位开发出我国更成熟的施工技术。相信在未来我国的大跨度钢结构施工技术会更加成熟。

参考文献：

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