大跨度空间钢结构施工技术研究

大跨度空间钢结构施工技术研究

黄柱玲

广州智唯易才企业管理顾问有限公司中山分公司 广东 中山 528400

摘要：随着我国社会和经济的高速发展，城市中大型公共设施建筑越来越多。在很多现代大型建筑中，传统的钢筋混凝土施工工艺已经无法满足相关施工要求，在这种形势下，大跨度钢结构施工技术逐渐被应用于大型建筑项目中。本文对大跨度空间钢结构施工技术的运用展开了分析，仅供参考。

关键词：大跨度空间；钢结构：施工技术

引言

随着经济和技术的发展，建筑理念不断更新。我国建筑业正在逐步上升。比如机场、展览中心、体育馆、电影院和候车室。这些大型公共建筑基于建筑美学的设计理念进行规划，采用大跨度、复杂的空间钢结构来设计住宅工程的结构体系。我国大跨度空间钢结构的发展成为我国建筑结构技术展示的契机。出现了大量新的、先进的建筑，给建设机构带来了巨大的机遇和挑战。

1大跨度钢结构的优势

1.1空间结构大

如我国的2008年奥运会的主会场，就是采取了大跨度的钢结构进行的组装。由于项目的立意要求，不仅要满足大量运动员的奥运竞赛，还要同时注意观众人数的多少和媒体的拍摄等等，这就设计到了复杂的钢结构安装。目前来说，还都是利用网状球体进行应力支撑、悬索拉伸和钢骨架连接的方式进行安装施工的。以后的超大型空间项目还很多，大跨度的钢结构一定会得到更好更快的技术发展。

1.2对钢材的强度要求高

随着技术的发展，钢铁结构的跨度在我国受到了挑战。跨度超过100米的桥壳结构在工程中得到了出色的应用。国家水立方工程跨度177米，鸟巢跨度296米，整体的跨度之大，悬臂梁的负载非常大。所以要求钢筋应有足够的强度。然而在传统的建设过程当中，梁和柱子被用来缩短跨度。实际操作过程中，定性的目的是削减相同部件的负载。对于大跨度的设计理念当中，缺乏支柱的支持，在负载作用下，就会生产出大剪力。悬臂梁承受荷载的过程是克服剪力的过程。

1.3构件数量多，施工周期短

上部钢构件数量近5000件，整个施工周期较短，现场安装、工厂加工的进度控制难度大。为此，项目部在发货、卸料、吊运、安装等时间节点上合理规划，并主动与其他单位协调沟通，以最大限度保障屋面钢结构施工的顺利进行。

2大跨度空间钢结构施工技术

2.1整体滑动施工技术

随着建筑工程复杂性的不断提高，吊车安装的工艺不能满足全部的安装要求。很多施工要求的钢结构的稳定性要非常高，因此，滑移施工的技术解决了这一难题。滑移施工主要是将单元式的钢结构由组装位置平移到设计的位置。在整个滑移工程的准备过程化中，我们要对现场的环境进行合理的调控。对可分解的钢结构进行有序的分解，放置到安全的待施工区域。其次就是在施工区和待施工区之间铺设轨道，轨道的铺设要求必须严格安装国家的技术标准，这样才能保障在滑移施工时，钢结构的安全与稳定性。利用特殊的牵引设备，将待施工区的钢结构固定好，通过设备的牵引，让分解的钢结构组件通过滑道缓慢的进入到施工区域，在到达施区域后，释放牵引仪器，继续牵引下一单元的钢结构。直到所有的钢结构全部滑移到规定的区域。然后在施工位置安装设计图纸的要求，对分解的钢结构进行快速的组装。安装完成后同样的要使用仪器进行相关数据的检测，保障各个抗压数据、稳定数据达到技术的标准。使用滑移的安装工艺，可以节约场地，解决一些吊车安装无法解决的问题。该种滑移安装技术也有一定的局限性，必须施工现场情况良好，有利于与轨道的铺设。轨道的铺设就限制了滑移施工的工作环境与施工流程。还有一点就是在牵引设备进行多点拉动的时候，由于各个受力点的位置不同，该处的稳定性就会有变化，在牵拉的过程中很容易出现钢结构损坏的事情发生，给整个建筑工程造成严重的损失。所以，说必须依照实际的情况才选用最合适的钢结构安装方案，以顺利安全的完成大跨度钢结构的安装。

2.2厚板不同钢管结构的多角度全位置焊接技术

钢截面形状和连接形状不断更新和多样化。焊接质量要求很高，并且不断出现没有参考经验的新焊接问题。由于国产钢的扩散，焊接难度增加。尤其是当用于厚板模具时，可能会发生母材的熔化，并且难以控制焊接质量，现场的焊接环境是影响焊接质量的重要因素。在低温、强风和高湿度的环境中，很难控制质量和保持焊接零件。面对不同的焊接问题，在合理使用传统焊接技术的基础上，针对不同项目的不同焊接特性采用了新的焊接技术和方法，以克服不同的焊接和焊接困难，从而设法保证质量。

2.3钢桁架安装工艺

钢桁架典型施工流程：整榀桁架分3段安装，首先完成一端的桁架分段安装，设置防失稳措施即两侧缆风绳拉设后，立即完成与相邻结构之间的联系钢次梁的安装，随后进行另一端的钢桁架分段安装及联系钢次梁的补缺，在完成两端的分段桁架安装后，进行中间段的合拢施工及相邻结构之间钢次梁的补缺安装。具体步骤：临时支撑及配套水平支撑安装→一端侧桁架分段安装及联系梁补缺→另一端侧桁架分段安装及联系梁补缺→中间段合拢，并补缺次梁。其中，8轴线钢桁架受限于塔机起重量的限制，采用局部钢桁架散件安装的施工工艺，将超重部分钢桁架划分为上弦杆、下弦杆、腹杆3类杆件。（1）吊装北桁架分段，与钢柱连接的斜腹杆于地面安装于桁架上，临时固定，与桁架一起吊装并对接，钢结构分段上弦杆、斜腹杆对接校正完成，临时耳板固定且对接焊缝完成焊接后松钩。（2）吊装下弦杆（构件重量10.5t，吊机起重半径32m，吊机额定起重量12.28t），北侧与钢柱连接腹杆同步吊装，安装靠近南侧分段桁架的直腹杆、斜腹杆2件。（3）吊装上弦杆（构件10t，吊机起重半径33m，吊机额定起重量11.8t），最后补缺剩余腹板。

2.4散装施工

散装施工技术就是在需要安装的平台搭建一个安全可靠的施工区域，这种施工技术相对来说的安全性有所提高，施工消耗的时间会缩短。主要的工作流程就是搭建平台之后，通过吊车将已经分解好的单元式钢结构运送到该平台上，然后根据设计的方案，将分解的钢结构进行重新的组装。在组装过程中需要进行及时的焊接加固的地方，不能粗心大意，要安装连接节点的焊接要求，保障各个分解单元是牢固的连接在一起的。安装完成之后需要做的还是各个数据的检测，只有在所有检测数据全部达标的情况下，才可以进行下一步的施工。在散装技术中由于要额外的搭建施工平台，需要消耗一部分人力和资本，会给工程项目带来多余的支出，为此，我们在考虑使用散装施工的时候，必须将时间、人力、资金和安全性等，全面的设想做出决定，争取是快速、安全、高质量的完成大跨度钢结构的施工连接。

2.5钢结构涂装施工技术

（1）涂装工程施工前，监理审批施工单位申报的施工方案，核查防火涂料的质保书，现场复试合格，机械设备经有关单位检验合格并运转正常，钢构件表面除锈完毕，监理验收合格。（2）施工过程中，我们对涂装遍数、厚度进行了抽查，其中的厚度用测厚仪检查，有发现不合格的，监理及时发出了整改通知单，要求施工单位及时整改，经我们复测合格。（3）涂层外观质量要求做到均匀、平整，对不平整或者明显凹陷的要求施工单位按照标准整改并复查合格。

结语

综上所述，我国有关人员结合现代行业的特点和实践经验，分析和深入研究现状，改进传统的设计体系，总结新的技术手段。这些促进了中国建筑业的进步。现代大跨度空间结构的革新和发展，不仅有助于我国建筑工程的发展，也有助于我国经济的发展，全面建设小康社会。

参考文献

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[3]张宗胜.现代大跨度空间钢结构施工技术[J].中小企业管理与科技，2017（4）：76-77.