探讨大跨度空间钢结构施工技术

探讨大跨度空间钢结构施工技术

孙鑫

天元建设集团有限公司山东临沂276000

摘要：现阶段，在社会经济与科学技术发展的过程中，建筑行业得到了长足的发展。而在积极借鉴先进技术经验与理念的基础上，出现了更多的新型建筑，特别是大规模的公共建筑，都开始采用大跨度空间钢结构，并且将其当作建筑物屋盖的结构体系。文章将对大跨度空间钢结构的施工技术进行详细地研究，旨在全面推广该技术的应用。

关键词：大跨度空间钢结构；施工技术；探讨

一、大跨度空间钢结构的类型分析

所谓的大跨度空间钢结构建筑指的就是建筑的横向跨度超过30米的不同类型结构形式，它的结构形式很多。而目前阶段，在全球范围内已经广泛地应用大跨度空间钢结构，其中，最具有代表性的就是奥运建筑[1]。在罗马体育馆的建筑结构当中，采用的就是装配现浇式的钢筋混凝土薄壳结构。而大跨度钢结构种类主要包括以下几种：

第一，网架结构。这种结构就是利用若干杆件，根据特定网格形式，以节点连结形式所构建的空间结构。同时，网架结构的工业化程度比较高，而且自重也相对较轻，具有较强的稳定性，外形十分美观。

第二，网壳结构。这种建筑结构同空间杆系结构比较相近，其中，平板网架型空间杆的结构就是使用杆件并按照相应的规律来形成网络，最终与壳体结构相结合而形成的空间架构。所以，这种结构在具有杆系性质的基础上，也同样具备壳体性质。而网壳结构则是运用壳内部的拉力、压力与剪力来进行传力。

第三，悬索结构。这种建筑结构是利用柔性受拉索和边缘构件所形成的承重结构，可以把链条、钢丝束与钢绞线与其他具备强受拉性能的线材当作索材料。而悬索结构对这些高强材料抗拉性能进行充分地利用，因为其跨度比较大，自重相对较小，且节省材料，在施工过程中难度不大。而在我国大跨度桥梁工程中，这种悬索结构得到了广泛地运用，除此之外，也同样被运用在飞机库或者是体育馆的屋盖结构当中[2]。

二、大跨度空间钢结构施工技术

（一）构建精准度与焊接施工技术难度大

因为很多大跨度空间钢结构建筑工程都属于国家的重点工程，所以，在施工质量方面的要求也很高。因此，一定要确保空间钢结构构件的精准度，只有这样才能够确保工程施工质量符合工程施工标准。另外，对于焊缝施工质量的要求也很高，所以，同样会增加工程施工的难度。

另外，在工程施工的过程中，要想提高施工施工的精度，就需要预拼装或者是采用大量焊接。与此同时，还应该与先进的施工技术予以积极地借鉴与结合，确保工程施工质量目标的有效实现。其中，最关键的就是不断创新大跨度钢结构，进而使得工程施工更加安全，最终提升工程经济效益。

（二）充分结合预应力技术

预应力钢结构充分利用预加应力来对结构内力分布进行适当地调整，并且对钢结构增加荷载，进而使得材料自身的强度得到提升，实现结构刚度的有效扩大。而预应力钢结构主要是通过预加力来改变钢结构受力状态，减少其内力峰值。在预加力的作用下，实现了构件内部荷载的平衡，并且减少了构件截面积，节省用钢量[3]。除此之外，通过预加应力的运用，能够在相同构件中充分地发挥并利用钢结构钢材的拉压强度，使得钢结构弹性承载力得以增强。而在共同抵抗外荷载的作用之下，可以把钢结构当中的柔性索和刚性拱有机结合，实现高强钢索抗拉性能的有效提升，最终更好地对拱自身的压弯性能进行利用，使得工程施工中的预应力钢结构质量不断提升。

三、大跨度空间钢结构对应的施工技术方法类型分析

（一）高空原位单元安装法

在基础建筑项目中，相关研究人员要根据实际的项目情况进行集中的处理，根据高空原位散装措施进行单元安装操作。在操作过程中，起重机的能力和结构要按照单元大小进行判断，并且对空间梁柱结构进行有效的净分段，利用分块单元以及分条单元建立强度和刚度良好的空间钢结构，要集中关注构件的变形情况，并且进行工厂预拼接，以实现整体工程质量的有效提升。

（二）高空散装施工法

在整体大跨度空间钢结构建立过程中，相关研究人员要根据实际情况进行相应施工措施的选择，高空散装施工法具有施工安全且施工可靠性高等特点，在运行过程中易于操作，能更好的提升整体工程项目的施工质量和施工效率。主要应用于网架结构建设以及张拉弦的管衍架结构中，但是，若在整体工程建立过程中加大脚手架的使用数量，则会一定程度上增加施工项目的投入成本，也会间接的影响整体工程运行的效率和进度。

（三）滑移施工法

在运行滑移施工法的过程中，相关研究人员要保证基础钢结构规范整齐，且整体运行机制按照规范化进行操作，并且，要建立有效的主衍架结构，保证其支撑轴曲线的规范统一[4]。另外，在基本的土建结构以及支撑柱项目建筑的过程中，相关人员通常都会使用滑移施工法，不仅能有效的升级整体工程的质量安全，也能保证在施工范围较小的情况进行完成基础施工。

四、大跨度空间钢结构施工措施分析

（一）煨弯以及线切割图转化工序

在进行煨弯以及线切割图转化工序过程中，相关人员主要是依据主衍架弧度进行相应的工程设计，在运行过程中，不仅要对中频进行集中的加热煨弯，也要包括基本的冷煨弯，因此，是整体大跨度空间钢结构施工中非常重要的操作步骤。在实际项目运行过程中，相关施工人员要采用校正工序，对相应的热弯以及冷弯进行集中的操作，保证整体工程基本工序的有效推进。另外，要在进行冷弯的过程中，集中关注相应的冷弯规格，一般都要维系在800毫米*400毫米的数值范围内。相关人员要集中处理管口以及焊接的基础质量，确保相应质量和煨弯精度符合工程的实际需求，有效的规避工序中产生的误差。

（二）钢铸件施工工序

在基础的钢铸件施工工序中，要集中关注的是以下几个方面：保证钢件力学性能的良好，从而提升工程的基础质量和施工进度；相关人员要进行集中的检测，以保证铸钢件表面气孔以及蜂窝麻面没有不良凹陷；相关人员要集中评定焊接工艺的顺序和标准，以确保施工环境的温度和预热情况都能达到相应的要求[5]。

（三）地面拼装工序

在地面拼装工序运行过程中，可以利用正拼、倒拼以及侧拼，利用基础的矢高、地面组装空间、起重机站位以及分段位置进行项目的集中升级，并且要集中关注项目运行过程中构架本身的刚度和基础变形情况，对测量放线进行及时的跟踪，也要集中调整安装顺序和基本节点的位置，从而提升整体精度得到有效的控制。

（四）施工监测工序

在施工监测工序中，要集中运行变形测量系统、应力应变监测系统以及应力应变测量项目，保证对工程项目的整体数据参数建立有效的收集和整合，从而保证项目质量的优化提升。

结束语

总而言之，随着科技的进步以及建筑行业的发展，在大跨度空间钢结构施工过程中，相关研究人员以及施工人员要集中建立有效的工程发展机制，进一步升级相应的技术和材料，保证整体工程项目顺利运行，真正助力整体工程项目的可持续发展。

参考文献

[1]张珈铭,刘坚,周观根等.大跨度空间钢结构抗震及施工模拟分析研究展望[J].华南地震,2014,17(z1):43-48.

[2]杨宇,周元华.预应力大跨度空间钢结构的应用与展望探究[J].江西建材,2016,26(03):10-10,9.

[3]杨建国.试论预应力大跨度空间钢结构的应用和未来趋势[J].山东工业技术,2015,10(10):262-262.

[4]冯海斌.预应力大跨度空间钢结构的发展前景之我见[J].中国建筑金属结构,2013,20(20):10-10.

[5]王崇革,王鹏,孙哲等.大跨度空间钢结构的发展与现代施工技术[J].城市住宅,2015,16(06):97-99.