鋼結構建筑大跨度空間施工控制措施

付舉民

摘要：隨著建筑行業快速發展，建筑設計理念得到更新，建筑技術明顯進步，在會展中心、體育館及影劇院中開始大量使用大跨度空間鋼結構施工技術。施工期間，大跨度空間結構存在施工技術復雜、流程繁瑣等問題，對此，施工企業須有效掌握大跨度空間結構各個環節的施工技術，并做好施工控制工作，從而切實提升建筑施工效率，保障建筑質量與安全性。本文主要對鋼結構建筑大跨度空間施工控制進行分析。

關鍵詞：鋼結構;大跨度空間;施工控制

一、鋼結構建筑大跨度空間施工常見類型

（一）網架結構

該類結構主要是借助于桿件進行施工處理，確保特定網格能夠利用節點連結模式進行處理，更好地提升整體鋼結構建筑大跨度空間處理效果。該類結構的工業化較為明顯，自重相對而言比較小，進而也就能夠更好地維系整個鋼結構的穩定性效果，在很多大型建筑物中都得到了理想運用，對于一些外觀要求較高的建筑物同樣也能夠靈活運用，整體美觀度相對更高。本研究中涉及到的小武基垃圾轉運站全密閉除臭工程綜合工房A區就是采用該類結構模式進行處理，表現出了較強的應用價值。

（二）網殼結構

在鋼結構建筑大跨度空間施工處理中，采用網殼結構進行施工處理同樣也是比較常見的，其主要就是利用桿件進行合理布置，確保其能夠形成較為理想的網絡結構，能夠和殼體結構較為協調，共同形成較為理想的建筑物大跨度空間。在網殼結構的具體施工處理中，其最大的特點就是在力學平衡性方面具備理想優勢，如此也就能夠保障鋼結構建筑的穩定性效果，實現拉力、壓力以及剪力的有效傳遞和控制。

（三）懸索結構

對于鋼結構建筑大跨度空間施工處理模式的應用，其借助于懸索結構進行處理同樣也是比較常見的基本類型，這種懸索結構主要就是借助于柔性受拉索以及相關邊緣構件進行合理搭配，促使其能夠形成較為理想的承重結構，有效實現對于整個鋼結構建筑大跨度空間的有效維系。結合這種懸索結構的有效應用，其對于材料抗拉性能的要求比較高，需要確保其能夠具備理想的強度以及韌度，能夠更好地在整體結構中表現出穩定維系價值。該類懸索結構的應用能夠更好地實現對于自重的控制，有效節約施工材料，處理難度相對而言也比較小，在多個領域得到了理想推廣運用。

二、大跨度空間鋼結構施工控制理論依據

（一）現代控制理論

現代控制理論主要分析狀態空間，主要通過方程運算控制多種形態的系統對象，不論單輸入、單輸出還是多輸入、多輸出均不會產生較大影響，只要在結合實際施工情況的基礎上設計狀態方程，便可為施工人員提供理論參考依據。且在此理論的應用過程中不存在人為判斷，避免了多種失誤問題。由此在施工期間，現代控制理論得到了廣泛采用，且效果良好。

（二）經典控制理論

經典控制理論主要依據簡單函數，并運算基本函數的基礎上，人為估算記錄施工控制因素。經典控制理論的控制對象較為簡單，無法有效聯系各種因素，增大施工難度。且由于其運算方向較為單一，因此無法滿足人們的建筑需求，呈現出逐步被淘汰的趨勢。當前建筑施工過程中，經典控制理論已逐漸走出人們視線，但其也屬于其他控制理論的基礎，以此進行創新與改進。

（三）智能控制理論

智能控制理論可模仿人類的行為思想，屬于現代的思想理論，且其采用的思想來自于自動控制等智能領域。同時，智能控制理論包括較為廣泛的控制對象，無論開發或是未被開發的系統均可使用人工智能，減少了多種不可控因素的影響，避免了失誤偏差，促進了施工的順利進行。

三、大跨度空間鋼結構的施工技術分析

（一）高空散裝技術

（1）在預先設計的位置搭建腳手架或臨時搭建支架;（2）利用起吊設備將鋼結構的散件吊運至構件設計位置，之后在支架處完成拼裝工作。一般情況下，高空散裝技術不需要大型起重設備便可完成整個安裝流程，但由于此技術大多在高空處作業，存在數量較多的散件，增大誤差的發生幾率。為減少失誤，施工企業須按照合理的散件拼裝流程作業，且拼裝期間嚴格控制軸線與標高。此外，高空散裝過程中若使用較多支架，則要求支架具備較高的剛度、強度及穩定性，因此，應在高強螺栓連接過程中使用高空散裝技術。

（二）分段吊裝技術

分段吊裝主要指的是施工人員將鋼結構構件分塊吊裝至高空進行拼裝，且吊運過程中還應考慮起吊設備的實際吊運能力。在分段吊裝過程中還應搭建臨時支架，之后利用起吊設備將其分塊吊運至需要安裝的位置，并利用高空散裝技術完成最終的拼裝工作。

（三）整體頂升技術

（1）根據建筑實際施工情況在地面上完成結構頂的拼裝工作;（2）利用千斤頂將拼裝好的結構升至預先設計的位置。整體頂升技術操作流程簡單，工作量少，因此常被使用至點支撐的大跨度空間結構施工過程中（搭建車站候車廳的屋頂）。但若頂升支撐結構為原始建筑時，為確保搭建結構的穩定性與耐用性，施工企業還應做好原始建筑結構穩定性的檢查工作。

（四）高空滑移技術

（1）在高空處預先設計的位置搭建拼裝工作臺;（2）將鋼結構構件分為若干個拼裝單元，并做好滑移軌道的安裝工作;（3）利用軌道將拼裝好的構件單元滑移至拼裝平臺，完成整體的拼裝工作。高空滑移技術不需較大的拼裝平臺與大型的起吊設備，只需搭建簡單的支架結構，減少了高空操作流程，也降低了施工成本，提升了施工工程的安全性與穩定性。

四、大跨度空間鋼結構的施工方法

（一）大跨度空間鋼結構的開環施工控制

作為發展最早的施工控制方法，開環控制發展較早，且更為完善成熟，因此被廣泛采用至建筑施工控制中。但開環控制對建筑施工有較高要求，在實際施工期間存在多種缺陷，開環控制主要以簡單函數作為理論技術，由經典控制理論發展而來。在大跨度空間鋼結構的施工過程中使用開環控制方法主要單向控制鋼結構的施工流程，若控制工作不到位則無法與實際施工進行完美結合。對此，應在簡單的鋼結構與施工項目中采用開環控制方法。

（三）大跨度空間鋼結構的閉環施工控制

隨著我國社會的快速發展，為有效滿足復雜建筑施工技術的要求，也為有效避免開環控制方法對復雜建筑控制不到位的問題，相關研究人員在不斷探索與創新的基礎上設計了閉環控制方法。在施工流程復雜的大跨度空間鋼結構施工過程中，閉環控制的效果十分明顯，這主要因為閉環控制方法可進行反推，有效驗證了正推的正確性與準確性，在減少施工事故發生幾率的基礎上切實提高了施工質量水平。

結語

對于鋼結構建筑大跨度空間施工模式的應用，重點把握好對于各個基本施工環節的嚴格控制必不可少，除了要確保相關施工操作較為精確可靠外，還需要加大施工監測力度，能夠更好地發現可能存在的明顯問題隱患，如此也就能夠及時予以處理，確保整體鋼結構建筑大跨度空間施工具備較高質量效果。

參考文獻：

[1]石俊，朱海鋒.鋼結構建筑大跨度空間施工控制的探討[J].建筑技術開發，2018，45（8）：16-17.

[2]劉理星，郭超.大跨度鋼結構建筑防火與滅火[J].內蒙古科技與經濟，2017（20）：87.