大跨度空间钢结构施工控制技术研究

大跨度空间钢结构施工控制技术研究

刘鹏

深圳市建安(集团)股份有限公司 广东.深圳 518000

摘要：建筑工程大跨度空间钢结构施工技术得到较多运用并取得较好成效。但它在实际的应用过程中还存在着一定的问题，给工程的质量带来很大的影响。本文主要大跨度空间钢结构的应用特点作为出发点，分析了其在施工过程中出现的问题，并根据实际状况提出了几点看法，希望能够确保各项施工的顺利进行，促进工程质量的提升。

关键词：大跨度建设；钢结构建设；存在的问题；应对措施

引言：伴随社会经济飞速发展，人们对建筑物的要求逐步增加，大跨度空间钢结构施工技术因其多种形式，观赏价值和合理性更好等特点得到了人们的喜爱。目前的工程建筑当中，大跨度空间结构被应用到了机场工程建筑，展览中心及其其余部分屋盖结构之中。

1大跨度空间钢结构门的建造

本文主要结合中铁华隧重装基地工程实例，分析了大跨度空间钢结构的施工中的质量控制措施。

1.1大门工程概述

本项目城门呈弧形，弧顶高度10.114米，中部用钢筋混凝土结构修建塔楼，弧形城门钢骨架与塔楼两侧相连并呈对称性分布，圆弧宽度18.55米，弧形钢梁均由H型钢组成。

1.2施工计划

一是本项目各配件在出货前需及时开展质量检测仅有保证预制构件质量才能保障工程质量。除此之外，从业钢梁预组装作业人员一定要掌控自身的质量，如果检测出预制构件存有变形，裂开等状况，要及时改正修补。二是工作员一定要核对各部件的数量和规格型号，保证配件数量及规格型号切合实际工程施工需要。三是施工过程中工作员要及时备齐工程施工辅材如焊丝和垫块，并提供各部件合格证和清单。

1.3施工工艺

钢结构工程之前，必须对零部件的数量及规格型号进行审查，管控工作员也需及时校验搭建合格证和其他有效证件，一旦发现有产品质量问题需及时记录并落实整改。砼塔柱埋件工作时，工作员需及时核查核轴线位置，保证其高低偏差，平整度和标高均在误差允许的范围之内，还需到有关部门核报审批，合格后方可正式使用。钢结构制作与安装对于工程质量有着直接的影响，与土建之间也存在着一定联系，所以需要将使用的测量仪器统一起来。起吊施工场地和预制构件储放场所均为回填地面上，工作人员需应用厚度1m的砂砾石做好铺垫和压实工作，以增强路面承载能力保证地面承载能力可以达到10t/m2。

1.4钢架结构的安装步骤

现场施工时，员工依据施工工地实际情况，大门塔楼两边各增强了5榀弧型钢柱。钢柱吊修建以前，职工需搭建双排脚手架，其适用范围便是为员工提供一个操控的平台，并且钢管脚手架不能起到钢结构承重平台的作用，钢管脚手架要在塔楼和保安室完工而且通过监管工程验收的情形下搭建的。该工程施工时，将塔楼一头弧型钢柱和地面组装之后进行全根提高，拼装后较大提高1.2t，跨距18.5米，高10米。塔楼两侧安装时要保证其对称性，通常先装左弧型钢梁、再装右弧型钢柱、最后两弧型钢柱之间连梁、按此施工工艺装十榀钢架结构。同时钢柱的下方根据地脚螺栓固定于保安室屋顶上的预埋件底脚上，钢柱的上方根据电焊焊接固定在塔楼一侧的预埋钢板上。钢柱间系杆为150×4无缝钢管，总长1.1米，单条约重22kg，系杆用吊车垂直输送，且有2名电焊工对系杆完成电焊焊接定位。

2车间大宽度钢结构的建造与质量管理

2.1施工进度计划

一是本项目各配件在出货前需及时开展质量检测仅有保证预制构件质量才能保障工程质量。除此之外，从事钢柱预组装作业工作人员一定要掌控自身的质量，如果检测出预制构件存有形变，裂开等状况，要及时改正修补。二是工作员要跟核对各部件的总数和规格型号，保证配件的数量和规格型号切合实际工程施工需要。三是施工过程中，工作员一定要备齐工程施工辅材如：焊丝，垫块，还应当提供各预制构件合格证和清单。

2.2钢结构的制作工艺流程

本项目钢结构制造工艺流程见图1。

2.3构件加工与装配

在本项目中因需加工构件类型繁多，本文主要分析了H型钢，吊车梁的制造装配。

一是H型钢生产后，应和纠正，以确保构件的质量立好。装配之前，工作员一定要查验翼缘板扳和梁端的部分位置，同时还要保证直线度小于千分之一的容差，便于进到后续工程施工阶段。安装时，首先将第一块翼缘板放置组立机上，并把梁端垂直放置组立机内，启动组立机夹住梁端，高达施工标准后电焊焊接。

二是吊车梁安装时，职工应依据必须开启梁端与梁翼缘接触面处焊缝，随后调节空隙和错口，待竣工后即可进行电焊焊接固。需要注意组校时需及时综合考虑反变形标值并做好支点。待焊接部分焊接结束后，即可进行焊。

图1钢结构的制作工艺流程

3钢结构安装施工

3.1矮跨安装

作业区之间由A轴至B轴， E轴至F轴相交于1轴至19轴之间，跨度27米，柱顶高23.5米，标准高12米和18米处配有吊车梁，选用双肢钢管柱体，共38个，每个柱重量12吨上下。屋面梁和行车梁全部采用实腹梁结构，屋面梁自身重3.5吨。实际组装顺序：钢梁组装—钢梁水平度—柱间支撑组装—复查—二次灌浆—柱间支撑—行车梁—屋面梁。

3.2高跨安装

作业区之间是C轴至D轴方向，交一轴至十九轴方向，跨度36米，柱顶高32.1米，标准高17米和25米处设有吊车梁，采用四肢钢管格构柱体，共38个，每个柱重量33吨左右。屋面梁和行车梁全部采用电焊焊接实腹梁结构，屋面梁净重在4.5吨上下，25米标准高位置吊车梁净重在10.5吨上下。安装顺序：钢梁安装—钢梁的水平度—柱间支撑安装—复查—二次灌浆—柱间支撑，行车梁—屋面梁。

4钢梁起吊

4.1吊装安装前期准备

在起吊及安装以前，工作员要结合实际情况设定临时性直爬梯柱以避免安全性事件的发生。正常情况下，直爬梯生产制造时采用φ12圆钢，其总宽要保持在300~350mm，横裆之间间隔以300mm最合适。直爬梯横裆纵及向纵立柱中不容许有焊接点存有，钢爬梯上端应煨有弯勾，直爬梯需按段生产制造，每一段4~6m，每过2m用8号铁丝捆扎钢梁。

4.2钢柱吊装工艺

柱子在吊装的时候，因为柱子的长度比较大而且本身的重量也比较大，因此在吊装的时候要倍加注意。工作人员在起吊点，吊装工具和绳子上及时查验，在系拖拖拉拉绳的时候也应保证基本完好无损。柱体起吊工程施工以前，要针对保证基础杯底平整，主要操作流程如下所示：职工及时测量杯内标准高度，以获得立柱底端与顶端间真实的距离，再标识杯口内层，并用C35豆石混凝土抹平杯内。需在柱身3个表面设定轴线以增强吊装安全。柱长34.6米，可分两段起吊，第一段柱体本身重30t，架设至25.3米高，15.8米高牛腿面设置2个起吊点，每个起吊点设置2根钢索并用铁扁担起吊，起吊用Φ 48钢丝绳。吊装的时候选择选用双机抬吊的形式，主吊选用100t履带吊、辅吊选用50t履带吊。

5屋面梁的安装

5.1施工工艺

施工工艺流程见图2。

图2为施工工艺流程

5.2施工方法

屋面梁起吊施工之前，工作人员需要对屋面梁等进行临时栏杆的设置，同时还需要确保与屋面梁的同步起吊到位。屋面系统安装，必须按模块修建，如果需要调节亦按模块调整。钢梁运到施工工地后，需竖立置放，由于钢柱长度非常长，竖立置放高度也非常大，这时候工作员需将3根木枕各自垫入下方的两边，同时也要用木撑将枕木支撑下去，钢丝绳的上下翼边沿位置得用半圆形无缝钢管完成包边。B-E轴跨距为36m的屋面梁采用地面胎架拼装后整体吊装的形式，而边跨距为27m的屋面梁也选用组装后整体起锚的形式。屋面梁吊装施工过程中，用冲钉将梁和柱的连接地脚螺栓定位之后再穿入，待地脚螺栓完全穿进之后再调节初旋。各模块钢梁吊装完成后需要用绳索安全性固定防止倾翻，随后布置后续加工工艺吊装。

结束语

总而言之，跨度空间钢结构施工技术针对工程建筑来说是一个有价值的，既能提高工程建筑观赏价值又能够确保工程建筑有良好的经济收益。施工过程中施工企业要结合实际情况，制定完善的安全防范措施来保证建筑施工顺利开展，推动工程施工质量的提高。

参考文献：

[1]武浩鹏.大跨度空间钢结构施工过程监测分析与结构安全性评估[D].兰州:兰州理工大学,2017.

[2]温爱明.大跨度空间钢结构施工在吉林大剧院中的应用研究[J].中国建材科技,2016,25(2):73-75.

[3]叶杭锋.关于现代大跨度空间钢结构施工技术的研究[J].中国水运(下半月),2013,13(4):287-288.