大跨度钢结构施工新技术分析探索

大跨度钢结构施工新技术分析探索

孙震

江苏镇淮建设集团有限公司，江苏 淮安 223200

摘要：目前建筑中有许多重要的工程节点，钢结构的安装也就是其中之一。与混凝土的建筑进行相比，钢结构的建筑具有了很大的优势。近年来，钢结构的应用越来越广泛，从而极大地促进了我国建筑行业当中的发展。与传统的混凝土结构相比，钢结构在许多的方面都有了很大的优势。所以一定要掌握其钢结构安装的设计，加强了安装的设计，从而提高了施工的质量。

关键词：大跨度钢结构；施工新技术；应用探索

1 工程概况

建设1.8G瓦时三元锂离子动力电池的生产线项目，位于了淮安市高新技术开发区在淮河东路与康马路的交叉口，总建筑面积为71734.47m²，最高则有3层，其中结构的类型则为框架、钢结构，而计划开工的日期则于2018年06月15日，计划完工的日期则于2019年01月13日。

2 简述大跨度钢结构

主要则就是指横向的跨度超过了60米钢结构建筑的结构。混凝土结构的形式主要有:网架的结构、壳的结构与悬架的结构，主要用于了在公共基础当中的设施与工业的建筑。据了解当前在钢结构行业当中的海外出口业务正在增长，在海外订单之中部分的钢结构企业甚至超过了国内的市场。从这个角度的情况来看，钢结构已经具有了建筑美学与建筑工具当中的双重内涵。钢结构就是一种抗震等级比较高、施工的速度比较快、施工的周期比较短、构件加工、安装的尺寸相对比较准确、可控性比较强的柔性构件。钢结构已经要从结构当中的设计工具转变为了建筑之中的思潮，每一个的钢构件都已经成为了在建筑设计之中的一部分，甚至也成为了表达逻辑的支撑点。在大跨度钢结构的实际应用当中，在整个结构当中变得越来越大。如今越来越多的大跨度钢结构应用于了大型的公共建筑。

3 钢结构新技术

3.1 钢筋混凝土组合结构技术

适用于了承载的能力比较大的多层或者高层建筑当中的框架梁、柱、楼板，以及工业建筑之中的楼板、柱。近几年以来，由于轻钢或者钢管与混凝土的构件所组成的钢筋混凝土组合结构当中的应用范围不断在扩大。

3.2 钢结构防护技术

钢结构的防护包括了防锈、防腐、防火。防火的涂料一般则不需要进行其防锈的处理，但是有腐蚀性的气体当中的建筑仍然需要进行其防锈的处理。在施工的过程之中，应该根据其钢的结构、耐火的等级与环境的要求选择了合适涂层的厚度。我国防火涂料当中的种类是很多，如MC—10、TN系列等等。防腐防锈的涂料则有氯磺化漆、醇酸磁漆、氯化橡胶漆等等。

3.3 高层钢结构新技术

在高层钢结构的新技术当中，主要采用了钢筋的混凝土与钢管的混凝土作为了结构的构件。钢筋混凝土的构件不仅仅具有了比较高的刚性，而且从而解决了传统钢结构在防火性能中比较差的问题，这样显著提高了防火的性能。高层钢结构的新技术适用于了下部的结构或者高层的建筑。由于在高层的建筑当中的特殊性，在结构设计当中的时候，应该要严格按照其建筑的高度以及设计选用的框架、支撑等等构件。

3.4 空间钢结构技术

空间钢结构的技术就是目前最为先进的钢结构技术之一，可以应用于到大跨度悬挂的结构与大跨度空间的结构。空间的钢结构由于节点的钢管、网壳、网架与多层变截面的网架而组成的。这不仅仅重量比较轻，其造型比较美观，强度也优于了传统的钢结构。

3.5 轻钢结构技术

轻彩钢与屋面围护的结构构成了一种新的轻钢结构形式。在立柱之间的距离轻钢结构的技术则有6-9M，跨度可达30m以上，高度则可以达到了10m，可以设置轻型的起重机。轻彩钢不仅仅质量比较好，而且安装的速度也比较快，投资也比较低，施工不受其季节的限制，这样可以用于在各种工业厂房当中的建设。

4 大跨度钢结构施工技术的应用

4.1 整体安装技术

整个安装的技术主要就是将整个结构拼接在了地面之上，然后用起重机或者液压升降的设备将其吊装到了设计标高之上，再进行了固定。整个安装的工艺可就地进行了焊接，可以有效保证了焊接的质量，从而控制其结构的尺寸。整个安装的过程非常适合其球架的焊接。

4.2 网架结构建立

一般情况来说，网格的定位就是基于双曲线的钢结构而设计的，采用了焊接的接头与螺钉螺栓的方式。内网架的建立关系到了建筑工程当中的其他部分，就是保证了双曲面跨施工稳定之中的主要部分。焊接的接头就是建立了初始双曲面模型中的重要依据，因此在焊接接头当中的连接与控制过程之中，结合了数据模型准确确定了焊接接头的位置非常重要。另外，双曲大跨度的钢结构设计，分别在上部安装了有安装杆，下部安装了有弓弦球。双曲面的钢结构焊接进行安装之时，球体左右摆动。除此，有必要对于双曲钢结构当中的安装再次进行了调整，可以保证了双曲钢结构的底部安装其稳定。

4.3 环桁架弦杆钢梁的安装

在安装之前，在钢梁的一侧所对应的位置焊接了一个挡板，再在另一侧焊接其中固定的钢梁。在支承架设置的时候，应该距桁架梁中的连接处有0.5m。由于钢梁重，吊装之前必须要确定了钢梁的重心，可以保证了钢梁保持水平。其中采用了全站仪控制了环钢梁吊装之中的标高。在吊装到位之后，这样进行了预拱(拱值则有5~7cm)，可以保证了卸支座之后桁架标高达到了设计值。各部分的法兰之上焊接了两根的脚手架管，用于了拉安全绳。支架在安装完成之后，安装了桁架弦的钢梁。起重机的工作半径则有4~6m，采用了100t履带式的起重机。用钢丝绳进行了固定环梁之时，应该也保护了构件的四角，防止了构件的变形与钢丝绳的断裂。而对于不稳定的构件，应该及时进行了采用其支撑，从而形成了稳定的框架体系。

4.4 钢屋盖地面拼装阶段的安全技术

钢屋盖就是博物馆钢结构当中的主体部分，钢桁架的装配就是施工过程之中事故的多发期。钢屋盖的地面装配存在的几个问题：

(1)爬梯进行施工。桁架在装配的过程中，上下弦段之间没有安全的通道。为方便施工的人员上下搭建了桁架。需要在上下弦杆中的适当位置安装自制了施工梯。梯子的上部与主体结构捆绑了搭接或者焊接比较牢固，梯子的上部设有了防坠的装置。(2)研究桁架焊接的平台(吊笼)。桁架地面装配的工艺，焊缝比较多对于焊接的工艺要求也是比较高的。而且海拔比较高(距离的地面则为2M以上)的焊缝位置比较多，位置也是比较特殊的。(3)和救生电缆牵引(水平进行移动)。装配之时，由于四层桁架距地面要小于2m，暂不应该设置其中的救生绳，而应该在吊装之前设置好，以便后续安装了钢桁架楼板当中的支座。

5 结语

综上所述，钢结构施工存在诸多隐患。为了保证在工程之中的顺利完成，施工的单位需要结合在工程当中的实际情况，对于工程前期的潜在风险进行了分析。钢结构在未来也会越来越发展,因为在未来的建筑也会越来越多样化,越来越多的宜居,钢结构可以突破的高度限制了其中跨度，也限制了传统的钢筋混凝土的结构,从而达到实现了建筑的多样性。而现在越来越多的建筑结构向着大跨度的钢结构进行了靠拢，大跨度的钢结构技术也越来越成熟。

参考文献：

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