大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)合攏施工技術(shù)

殷鵬

（南京建工集團(tuán)有限公司 江蘇南京 210000）

隨著城市化進(jìn)程的加快，飛機(jī)場、高鐵站、會展中心、體育館等等很多的建筑工程，都設(shè)計(jì)到了大跨度的空間結(jié)構(gòu)。目前來說鋼結(jié)構(gòu)最適合當(dāng)下的行業(yè)困境，鋼結(jié)構(gòu)不僅重量輕、安裝快速、結(jié)構(gòu)質(zhì)量也有充分的保障。所以說以后涉及的大型公共設(shè)備的安裝建造，鋼結(jié)構(gòu)將發(fā)揮重要的作用。

1 大跨度鋼結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)的空間覆蓋距離較短，一般都在橫向的30m以下。隨著，我國建筑理念和技術(shù)的不斷革新，承接的大型設(shè)施的建筑項(xiàng)目越來越多。如鳥巢、國際航空站、大型地鐵換成站等等，這些建筑項(xiàng)目在空間與距離上都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)建筑行業(yè)的建筑要求。因此，大跨度的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生。大跨度的鋼結(jié)構(gòu)建筑主要是指在橫向覆蓋距離超出30m與整體覆蓋面積超出120m2的大型建筑項(xiàng)目。其中主要包括了網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和懸索等基本設(shè)施，

2 大跨度鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢

2.1 重量輕

相比傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)，新型的鋼結(jié)構(gòu)首先從重量上調(diào)整了許多。傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)由于其自身的重量過大，在高空中施工的危險因素不僅會增加，而且由于自身重力的影響，在整體建筑結(jié)構(gòu)中對其他輔助設(shè)備的損壞會加快。因此，傳統(tǒng)中笨重、不易施工的鋼結(jié)構(gòu)，漸漸的讓新型的大跨度鋼結(jié)構(gòu)所取代。

2.2 節(jié)省時間

大跨度的鋼結(jié)構(gòu)在制造工藝上取得了巨大的突破，使得在高空中安裝的流程變得簡單。施工時間不斷的縮短，這樣就可以其他工程項(xiàng)目節(jié)約更多的時間。

2.3 空間結(jié)構(gòu)大

如我國的2008年奧運(yùn)會的主會場，就是采取了大跨度的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行的組裝。由于項(xiàng)目的立意要求，不僅要滿足大量運(yùn)動員的奧運(yùn)競賽，還要同時注意觀眾人數(shù)的多少和媒體的拍攝等等，這就設(shè)計(jì)到了復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)安裝。目前來說，還都是利用網(wǎng)狀球體進(jìn)行應(yīng)力支撐、懸索拉伸和鋼骨架連接的方式進(jìn)行安裝施工的。以后的超大型空間項(xiàng)目還很多，大跨度的鋼結(jié)構(gòu)一定會得到更好更快的技術(shù)發(fā)展。

3 鋼結(jié)構(gòu)合攏常見施工技術(shù)

3.1 整體安裝技術(shù)

所謂整體安裝技術(shù)，主要指的是在地面完成現(xiàn)代大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安裝工作，并將完整的現(xiàn)代大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢茫M(jìn)行整體安裝。現(xiàn)階段，現(xiàn)代大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)整體吊裝安裝技術(shù)主要分為三種，分別是提升安裝形式、整體吊裝安裝形式與頂升安裝形式等。現(xiàn)代大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)整體安裝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)如下：①鋼結(jié)構(gòu)臨時支撐點(diǎn)比較少，高空作業(yè)量少，有效保障鋼結(jié)構(gòu)施工人員的人身安全。②鋼結(jié)構(gòu)整體安裝對其他施工工序的影響較小，可以與其他施工工序共同施工，保證工程施工周期不斷縮短，真正達(dá)到降低工程施工成本的目的。

3.2 吊車安裝

由于空間上的安裝要求，一般我們都采用吊車的高空作業(yè)。這樣的作業(yè)難度不僅增加，而且施工技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)也提高了很多。在高空吊車的鋼結(jié)構(gòu)安裝焊接的時候，首先，將鋼結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的連接設(shè)備進(jìn)行單元式的分解，這樣有利于在空中的安裝，對于網(wǎng)狀的鋼結(jié)構(gòu)和網(wǎng)殼的鋼結(jié)構(gòu)，要采取不同的分解方式。一定要保障分解之后鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，不能出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)分解受損的情況發(fā)生。在高空中將各個組合設(shè)施安裝到位，將分解之后的鋼結(jié)構(gòu)單元，進(jìn)行一個一個的吊起。緩慢的移動到連接設(shè)備處，在進(jìn)行連接時要注意不能讓連接鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形、撞擊。安裝之后要檢測鋼結(jié)構(gòu)的彈性、塑性和硬度，在保障安裝成功之后，在進(jìn)行下一快的鋼結(jié)構(gòu)單元吊裝。在設(shè)備連接處，還要進(jìn)行有效的接縫焊接，保證各個單元組件的連接牢靠，等到所有的鋼結(jié)構(gòu)安裝成功之后，我們還要對整個吊裝的鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行嚴(yán)格的數(shù)據(jù)測試，保障所有的安裝成功。鋼結(jié)構(gòu)的硬度、強(qiáng)度、抗壓性和彈性都達(dá)到了該項(xiàng)目的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 滑移施工

隨著建筑工程復(fù)雜性的不斷提高，吊車安裝的工藝不能滿足全部的安裝要求。很多施工要求的鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要非常高，因此，滑移施工的技術(shù)解決了這一難題。滑移施工主要是將單元式的鋼結(jié)構(gòu)由組裝位置平移到設(shè)計(jì)的位置。在整個滑移工程的準(zhǔn)備過程化中，我們要對現(xiàn)場的環(huán)境進(jìn)行合理的調(diào)控。對可分解的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行有序的分解，放置到安全的待施工區(qū)域。其次就是在施工區(qū)和待施工區(qū)之間鋪設(shè)軌道，軌道的鋪設(shè)要求必須嚴(yán)格安裝國家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能保障在滑移施工時，鋼結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定性。利用特殊的牽引設(shè)備，將待施工區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)固定好，通過設(shè)備的牽引，讓分解的鋼結(jié)構(gòu)組件通過滑道緩慢的進(jìn)入到施工區(qū)域，在到達(dá)施區(qū)域后，釋放牽引儀器，繼續(xù)牽引下一單元的鋼結(jié)構(gòu)。直到所有的鋼結(jié)構(gòu)全部滑移到規(guī)定的區(qū)域。然后在施工位置安裝設(shè)計(jì)圖紙的要求，對分解的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速的組裝。安裝完成后同樣的要使用儀器進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的檢測，保障各個抗壓數(shù)據(jù)、穩(wěn)定數(shù)據(jù)達(dá)到技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。使用滑移的安裝工藝，可以節(jié)約場地，解決一些吊車安裝無法解決的問題。該種滑移安裝技術(shù)也有一定的局限性，必須施工現(xiàn)場情況良好，有利于與軌道的鋪設(shè)。軌道的鋪設(shè)就限制了滑移施工的工作環(huán)境與施工流程。還有一點(diǎn)就是在牽引設(shè)備進(jìn)行多點(diǎn)拉動的時候，由于各個受力點(diǎn)的位置不同，該處的穩(wěn)定性就會有變化，在牽拉的過程中很容易出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)損壞的事情發(fā)生，給整個建筑工程造成嚴(yán)重的損失。所以，說必須依照實(shí)際的情況才選用最合適的鋼結(jié)構(gòu)安裝方案，以順利安全的完成大跨度鋼結(jié)構(gòu)的安裝。

3.4 提升施工

在鋼結(jié)構(gòu)中還有一種就是提升施工技術(shù)，顧名思義就是利用外界設(shè)備將鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體的空間提升。提升施工的基本施工原理就是利用計(jì)算機(jī)電腦控制，大型的液壓設(shè)備將鋼結(jié)構(gòu)提升到一定的位置。在整個施工的過程中內(nèi)應(yīng)該注意液壓組的配合，由于鋼結(jié)構(gòu)是一個復(fù)雜的物體，在選取液壓支撐點(diǎn)時，也要充分考慮到各個鋼管結(jié)構(gòu)受力點(diǎn)的不同，選擇好液壓受力點(diǎn)后就要合理分派液壓組的液壓設(shè)備，有主要的液壓支撐裝置和輔助的液壓支撐設(shè)備，通過液壓組的同時發(fā)力，將鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行空間上的提升。整個工程因?yàn)橐婕耙粋€液壓組的工作，所以靠人力的操控，總會有很大的誤差。重點(diǎn)就在于計(jì)算機(jī)電腦的控制，各個接觸點(diǎn)的感應(yīng)器可以實(shí)時的將變化的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)終端，電腦可以在極短的時間內(nèi)做出判斷，需要對那個液壓的設(shè)備進(jìn)行液壓的調(diào)試，從而使鋼結(jié)構(gòu)平穩(wěn)的提升到既定位置。由于提升技術(shù)的制約，該種技術(shù)只能在一些建筑鋼結(jié)構(gòu)重量較小的情況下實(shí)施，在處理大型施工項(xiàng)目的時候，必須選用其他的技術(shù)方案。

3.5 散裝施工

散裝施工技術(shù)就是在需要安裝的平臺搭建一個安全可靠的施工區(qū)域，這種施工技術(shù)相對來說的安全性有所提高，施工消耗的時間會縮短。主要的工作流程就是搭建平臺之后，通過吊車將已經(jīng)分解好的單元式鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)送到該平臺上，然后根據(jù)設(shè)計(jì)的方案，將分解的鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新的組裝。在組裝過程中需要進(jìn)行及時的焊接加固的地方，不能粗心大意，要安裝連接節(jié)點(diǎn)的焊接要求，保障各個分解單元是牢固的連接在一起的。安裝完成之后需要做的還是各個數(shù)據(jù)的檢測，只有在所有檢測數(shù)據(jù)全部達(dá)標(biāo)的情況下，才可以進(jìn)行下一步的施工。在散裝技術(shù)中由于要額外的搭建施工平臺，需要消耗一部分人力和資本，會給工程項(xiàng)目帶來多余的支出，為此，我們在考慮使用散裝施工的時候，必須將時間、人力、資金和安全性等，全面的設(shè)想做出決定，爭取是快速、安全、高質(zhì)量的完成大跨度鋼結(jié)構(gòu)的施工連接。

4 結(jié)束語

綜上所述，通過詳細(xì)介紹整體安裝技術(shù)、高空滑移技術(shù)、分段吊裝施工技術(shù)、高空散裝技術(shù)等現(xiàn)代大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，能夠幫助鋼結(jié)構(gòu)施工人員更好的了解工程結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有效提升現(xiàn)代大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用效率。對于建筑鋼結(jié)構(gòu)施工人員來講，要不斷學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)的現(xiàn)代大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，提升自身的專業(yè)施工技能，從而促進(jìn)我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。