大跨度空間鋼結構施工技術與控制的研究

賈臣

摘 要：隨著鋼結構技術的不斷發展，大跨度鋼結構的應用越來越廣泛，為了能夠滿足工程建設需要，建設中也普遍的使用大跨度空間鋼結構。大跨度復雜空間鋼結構施工時，施工技術所起的作用很重要。為確保鋼結構施工具有較好的經濟性與安全性，采取科學的施工方案，開展規范的施工工藝應用十分關鍵。文章將圍繞大跨度空間鋼結構施工技術，針對其特點、具體技術以及技術控制進行分析與探討，旨在為相關工作人員提供幫助。

關鍵詞：大跨度空間；鋼結構施工

1 前言

我國大跨度空間鋼結構逐步發展，導致鋼結構施工難度較大，要求較高的施工技術。這就要求相關工作者不斷努力，創新大跨度空間鋼結構施工技術，確保技術應用的規范化與標準化，促使大跨度空間鋼結構施工穩定推進。

2 大跨度的復雜鋼結構的主要特點

2.1 大跨度復雜鋼結構運用預應力技術

預應力是一種新興的技術，普遍應用在現代設計中。該項技術應用下，多表現在索穹頂新型結構中，如果結構需要承受較重的負荷，需要添加與載荷力相應的預應力，如此，確保構建較高的剛性，也使構建的耐久性較強。

2.2 大跨度鋼結構具有較多的構件

大跨度鋼結構工程的工程量較大，由許多個構件組成，構件種類多樣，具有不同的尺度，導致施工不易開展。為迎合構件特殊結構需求，針對構件，開展復雜試驗。上述因素的存在，給施工帶來一定難度。

2.3 大跨度復雜鋼結構要求高質量的材料

現代建筑涉及層面廣，為迎合工程各項需求，應逐漸增大大跨度鋼結構跨度，如此，確保鋼結構的穩定與安全。此外，還要用到優質鋼材，需要的鋼材強度較大，如此，確保建筑物正常構建。

2.4 大跨度復雜鋼結構對構件要求嚴格的加工精確度

對一些大型工程建設項目，要重視城市現代化建設，把人們希望寄托其中。如此，這種類型的建筑通常要求較高的質量。需要構件精度符合一定標準，特別是在原材料焊接時，各種焊縫一定要在國家一級水平狀態。

3 大跨度空間鋼結構的具體施工技術

3.1 高空原位單元安裝法

高空原位單元安裝法也叫高空原位散裝法，這種施工技術方法是指在設計的位置直接進行鉤、桿件的設計安裝。在實際操作中，為實現構件高空擱置及高空工人操作平臺，需要進行滿堂支承的預先搭設。一般來講，高空原位散裝法適用于任意類型的大跨度鋼結構，但針對較大規模的項目而言，支承材料的增加、占用場地的加大、支承安裝時間的延長，高空作業時間的增多，導致工程時間也會隨之延長，所以高空原位散裝法從某種程度上還是比較適合在工期相對寬松、應用跨度小的空間結構工程上應用。

應用高空原位單元安裝法，首先需將結構進行合理分塊，然后利用設備將被分塊的單元移動至預先設計的位置并實施安裝，相比較高空原位散裝法來說，高空原位單元安裝法的原理雖然很相似，也就是說都是在原位置進行結構安裝的，但是許多焊接、拼接工序的開展還是在地面或工廠內進行的，一些高空作業能夠有效地被避免，工程的質量、工程的安全性及工程的進度都由此有了大幅度提升從而節省了施工成本，提高了經濟效益。

3.2 整體提升法

整體提升安裝是在地面或是適宜的樓層投影位置進行結構安裝，將結構組裝成型后借助提升系統的手段，將結構整體進行，上升到工程項目需要的設計標高。在施工的過程中，一旦遇到跨度高度較大的鋼結構時，施工搭設不僅復雜還需要耗費大量的資金，而整體提升安裝就可以解決這些問題。整體提升法在大屋頂工程中應用較多，提升的過程一般包括4個階段：地面拼裝--支承胎架--提升階段一結構就位。整體提升法并不適宜提升單元結構不強、剛度較小、邊界安裝精度高的大跨鋼結構，盲目應用可能會影響結構整體的精準度。

3.3 分段吊裝技術

所謂分段吊裝是指進行吊裝前先對構件進行小區域的拼裝，形成相對獨立的穩固單元，之后對單元進行吊裝，在預先設計的位置進行拼接，最終形成統一的空間結構。該種結構形式能夠減少一定量的高空安裝任務，降低施工的高峰風險，對高空吊裝設備的需求相對較大，是大跨度空間鋼結構施工的常用技術。

3.4 高空滑移技術

高空滑移技術是在其他區域進行鋼結構的部分組裝，一般分為按條組裝或按塊組裝，組裝成功后借助于特定的滑軌將條塊進行空間移動，到達設計的位置后在實施拼裝。此安裝方式實現了安裝區域與拼接區域的分離，可以避免相互間形成干擾，不僅如此，對施工場地的要求也相對較低，所以，在施工實踐中的應用也比較廣泛。此項施工技術是高空原位單元安裝技術的延伸發展，大大降低了原技術的施工風險，提升了安裝的安全性和可靠性。

4 大跨度鋼結構施工控制

4.1 質量控制

（1）施工準備階段。在施工準備階段，其質量管理和控制包括施工方案的優化及施工程序的合理安排，施工人員與設計人員間要做好相應的施工技術交底，并且要詳了解每道施工工序的質量要求和標準。在對施工圖紙進行審查的過程中，須做到嚴謹和仔細，且針對施工人員還需要加強施工技術培訓，既能提升施工質量，又能確保施工工期順利推進。而針對施工過程中應用到的各種原材料，質量管理人員也需對其進行嚴格的檢驗和審查，即對于存在缺陷的原材料或質量檢驗不合格的原材料須嚴格禁止使用。而在實際施工之前，針對施工設備和機械也需進行嚴格的檢查和維修，要對相關的施工機械進行合理的配備，同時采用質量預控法，對施工中可能出現的各種問題進行預先控制，這樣就能避免大跨度鋼結構施工的過程中不會出現較大的質量問題。

（2）施工過程中。在實際施工的過程中還需要建立相應的質量管理保障體系，以確保大跨度鋼結構施工能達到較高的質量。在體育館項目大跨度鋼結構施工的過程中，由于其對質量要求相對較高，且施工過程面臨相對較大的難度，因此在實際施工的過程中須對其質量管理工作加強領導，對各種規范標準需進行嚴格的執行。同時，應按照施工設計組織要求對具體的施工流程進行嚴格控制，只有這樣才能確保工程質量管理工作發揮出真正的作用。而施工人員在實際施工的過程中，需將施工質量放在施工的收尾，即對施工質量進行精心管理，這樣才能確保有效實現質量管理目標。在大跨度鋼結構施工的過程中，還需對施工作業指導書進行詳細的研讀，按指導書上的各個要求和標準嚴格進行施工操作及技術交底，以確保能夠對施工過程進行嚴格的監控檢查及控制，從而達到提高整個大跨度鋼結構施工質量的目的。

4.2 安全控制

在大跨度鋼結構施工的過程中，首先質量管理人員需對器材的可靠度進行整體提升，且要對液壓設備、立柱、梁等進行嚴格檢查，并對大型設備的基礎腳手架加強檢查，即檢查其是否牢靠，是否穩固等。同時，還需要加強檢查鋼絞線質量，以便有效提升整體吊裝的質量和安全系數。而在大跨度鋼結構施工的過程中，還需加固臨時支墩的腳手架，以便有效應對施工過程中出現的各惡劣天氣等。而施工人員在具體操作過程中，還需將自身的保護措施做好，如時刻佩戴安全帽等，既能遮蔽陽光，又能避免被一些高空墜物砸傷，且在高空作業的過程中，施工人員須時刻系好安全帶，以避免人身安全受到威脅。

5 結語

綜上所述，大跨度空間鋼結構是對人們的大空間需求的積極響應，依托復雜的結構設計和優質的材料性能形成大跨度空間，為人們提供相對廣闊的室內空間。然而，該種結構的實現是以復雜的結構為基礎的，對施工技術提出更高的要求。因此，合理嚴謹的施工技術過程與控制是促進大跨度空間鋼結構施工能夠順利開展的關鍵，相關工作人員需要引起足夠的重視。

參考文獻：

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[2] 葉婷婷.鋼結構在建筑結構設計中存在的問題[J].四川建材，2017.