基于大跨度異形鋼雨棚施工技術的探討

闕榮 蘇鎧 黃云 王永剛 羅琦曦

1. 中國建筑第二工程局有限公司華南分公司 廣東 深圳 518045；2. 中建二局陽光智造有限公司 廣東 河源 517000

引言

隨著鋼結構在建筑項目的普遍應用，我國的大跨度鋼結構施工技術和施工水平都有了極大進步和發展，目前已經衍生出高空散裝法、地面吊裝法等多種技術方法。在人性化思維的影響下，鋼結構雨棚作為建筑輔助構件出現在一些大型商業綜合體等建筑項目中，即便鋼結構雨棚不是建筑主體部分，但是相關人員也不可對鋼結構雨棚的設計與施工掉以輕心，同時，也需要針對大跨度異形鋼雨棚施工技術以及施工技術的具體實施進行重點研究，以便保證大跨度異型鋼結構雨棚施工質量符合工程要求。

1 當前大跨度鋼結構施工工藝

目前大跨度鋼結構施工技術較為成熟的方法主要有：整體頂升法，高空散裝法，高空滑移法，等一系列施工方法，在具體的施工過程中，應當依據施工現場的具體情況以及對應的結構進行選擇，要綜合多種情況提高施工的質量和效率。

1.1 高空散裝法在大跨度鋼結構中的技術應用

高空散裝法適用于復雜施工條件下小單元鋼結構安裝的情況，根據圖紙所設計，在施工現場對整體結構或部件分成多個子單元進行安裝，該施工方法需要注意的是在施工前要精確掌握各類部件的具體坐標，避免因坐標錯誤而造成的拼裝困難或出現拼裝錯誤。

1.2 整體提升技術

整體提升法是將結構在地面拼裝完成，再由液壓起重設備垂直地將結構整體提升至設計標高的方法。該方法在施工過程中可以利用結構柱作為提升結構的臨時支承結構，也可以另外設置格構式提升架，提升設備一般為液壓千斤頂。通過電腦進行計算來幫助來計算或解決提升技術的各類技術參數的調整[1]。

2 異型鋼雨棚施工工藝案例應用分析

2.1 項目概述

廣州某中央商務區數碼產業總部商業樓工程位于廣州市番禺區。本工程為超高層城市商業綜合體，建筑用地面積為3.6萬㎡，總建筑面積約35.6萬㎡，其中本工程主體鋼結構主要分布為：A塔鋼骨柱及屋頂鋼結構塔冠；A#塔樓裙房鋼骨梁/柱；BC塔鋼骨梁/柱及鋼連廊；商業街屋頂雨棚。

其中，商業街屋頂雨棚為大跨度異形鋼結構，平面投影最大長度89.8m，最大寬度34.7m，結構最大標高31.4m，距離地面最大高度46.5m。屋頂雨棚桿件均為圓管截面：φ800×25，φ400×20，鋼雨棚總重約380t。

圖1 大跨度異形雨棚結構示意

2.2 雨棚鋼架安裝流程

根據本工程大跨度異形鋼結構雨棚的設計方案，結合現場勘查。鑒于該鋼結構雨棚具有整體的自重較大、跨度長、造型不規則等特點。因此我們在施工的過程中，通過多種大跨度鋼結構施工技術的必須，最終采用高空散裝法開展施工。也就是按照圖紙的要求，我們把鋼結構整體的分成多個組件單元，分批吊裝到設計的位置，按順序進行安裝。

2.3 雨棚安裝施工工藝要點

2.3.1 斜鋼柱校正工藝要點。在進行斜鋼柱的矯正過程中，需要用到多種矯正方法，例如，垂直度矯正以及錯口校正或周線矯正及標高的調整等方法。通過對上下兩節柱錯口的矯正應當通過千斤頂在下節柱耳板連接處增減墊片來完整調整過程。

要保證斜鋼柱的扭轉偏差不高于4mm，并且保證中心線對齊，在進行垂直度校正的過程中一般采用兩臺經緯放置在垂直軸線的控制線上，精確對中整平后，將照準部進行有效固定，縱向轉動望遠鏡，照準標尺讀數，通過與設計控制值進行比對，然后進行校正，直到找到正確的位置。當斜鋼柱完成矯正后，還要對垂直度進行有效的復核，保證垂直度處于項目設計規定的范圍內，通常進行斜鋼柱標高的調整過程中，應當首先對標高偏差較大的斜鋼柱標高進行有效的修正，某種情況下，考慮到工廠的設備較為全面，方便調整，因此對于標高偏差較大斜鋼柱應當在工廠進行預拼調整，對于偏差較小的斜鋼柱可以在施工現場繼續調整，調整的過程你通常在采用在接頭處增加鐵塊進行修正。

2.3.2 鋼梁吊裝工藝要點。依照對稱原則，在進行吊點選擇時首要考慮的問題就是鋼梁的平衡性問題，通過在吊點處加裝耳板來解決鋼絲繩的固定問題，以此來提升效率并增加安全性，吊點大約在鋼梁的1/3處，并保證鋼絲繩和鋼梁之間的夾角符合施工要求。

2.4 支撐胎架安裝流程

本工程鋼結構自重大，跨度長，桿件的內應力隨時變化，有可能會超過設計應力，因此在支撐體系安裝過程中，必須對支撐體系安裝全過程進行詳細周密的分析，以指導整個卸載過程的實施。

第一步，通過測量方向性找到支撐架的混凝土梁柱的中間點，然后通過植筋的方法來假設錨板，錨板材質的材料質量以及相關的技術參數等，應當嚴格按照施工圖紙中標注的尺寸和植筋數量和植筋深度進行施工。

第二步，在進行底部分配梁的過程中，要首先注意鋼梁的規格是否符合要求，確定材質為Q355B。要對鋼梁通過全熔透焊縫進行連接，保證鋼梁的坡口符合施工設計要求，通過在節點區焊接肋板來提供強度，強肋板要保證3m的間距，并對角焊縫和混凝土頂部鋼板進行焊接連接工作。

第三步，吊裝支撐胎架，標準節架立于底部分配鋼梁的頂部，標準節下部與分配梁頂部使用卡板固定，焊接卡板時，焊縫需通長，防止標準節底部產生水平方向位移，安裝支撐胎架時需及時橫向連接。在進行支撐胎架的安裝過程中，應當保證節架放在底部分配剛梁的下方，然后將分配梁頂部和標準節下部通過卡板連接固定[2]。

3 應用大跨度異形鋼雨棚施工技術的有效措施

3.1 實施安全技術交底，加強人員管理

為了提升大跨度異形鋼雨棚施工的整體質量，要通過全面的技術交底工作來實現質量管理的關鍵部分。在開展施工之前，要對施工工藝進行全面的分析，以此來滿足施工圖紙的要求。在進行技術應用的過程中，要做好相關的安全防護措施，明確不同崗位部門所對應的安全職責，通過不斷消除安全隱患來控制安全事故的發生概率，針對在施工過程中出現各類問題，應當及時通過各類措施來進行解決。與此同時，要對參與施工的各類人員進行有效的管理，保證上崗前的施工人員具備良好的工作狀態，并且佩戴好相應的安全防護措施。在日常施工過程中要注意物品的擺放，避免出現高空墜落的現象。

3.2 強化材料管理，做好安全防護工作

在進行鋼結構雨棚的施工過程中，需要應用不同類型的施工材料以及相關的機械設備。要對材料和設備做好管理工作，當材料以及設備進入施工現場的時候，需要出示與產品對應的合格證書以及質量檢測報告，并對材料和設備進行抽檢，在保證材料以及設備的質量之后才能投入使用，避免不合格的材料和設備影響施工質量。除了原材料之外，施工過程中還涉及較多的半成品，對于半成品應當同樣依照材料管理制度進行管理，要對半成品進行良好的保護，例如在堆放的過程中應當保證對各類材料進行分類堆放，為了保證材料的干燥，應當對堆放材料設置相應的防潮防水措施。與此同時，應當對各類材料做好標識工作，以便在領料的過程中能夠增加效率，保證領料過程的順利。在進行鋼結構雨棚施工的過程中，為了避免結構或者支撐體系出現坍塌，傾覆的危險，應當對施工過程進行管理，保證結構和支撐體系的穩定性，并設置護欄等防護措施。要嚴格執行施工現場的安全制度，進行高空作業必須佩戴防護用品才能進入施工區域。要建立有效的防墜落防護網，并保證施工面下方沒有其他作業人員，防止出現高空墜物事故[3]。

3.3 做好測量質控

鋼結構雨棚施工之前，應當做好施工測量工作。要加強對施工設計圖紙的分析，把握施工設計圖紙中所規劃的基準點，并設置好的控制點，深入施工現場中，以確保施工設計圖紙的可行性。通常情況下，工地四周較為穩定的地方便是平面總控制點，測量人員需要進行科學的現場勘查工作，明確施工現場中的一級網控制點的具體位置，保障測量數據的真實性和準確性，在測量完成之后需要進行復測。在布置二級軸線控制網的時候，需要充分考慮雨棚的平面形狀及軸線布置，做好基準點的測量和布設工作。

4 結束語

在不斷實踐過程中，我國的大跨度鋼結構施工水平有了很大提升，技術措施也越來越成熟，施工技術是確保大跨度異型鋼結構建設項目施工作業順利推進的重要支撐，但是在該類型項目施工的具體實施中，需要根據項目的實施情況，科學性的選用相應的施工技術方法，從而為項目施工的順利完成奠定基礎。