大跨度空间管桁架结构施工技术研究

大跨度空间管桁架结构施工技术研究

陈志鹏、张垣云

山东高速德建建筑科技股份有限公司  山东德州 253000

大跨度空间管桁架钢结构是对人们的大空间需求的积极响应，依托复杂的结构设计和优质的材料性能形成大跨度空间

摘要：大跨度空间管桁架钢结构是对人们的大空间需求的积极响应，依托复杂的结构设计和优质的材料性能形成大跨度空间，为人们提供相对广阔的室内空间。当然，此种结构具有一定的复杂性，施工技术也必须要切实提高。在展开大跨度空间钢结构施工之时，必须要保证所采用的技术是最为适宜的。本文即从大跨度空间管桁架结构施工技术的角度展开深入的探析，尤其能够使得施工质量得到切实保证。

关键词：大跨度、空间钢结构、施工技术

在现代社会中，人民群众对于建筑的关注程度有了极大的提升，甚至可以说建筑是大家生活当中的一个十分重要的因素。近些年，得益于建筑施工技术的发展和材料技术的更新，诸多先进的设计理念得以实现，为人们提供更加广阔的室内空间，满足人类活动对空间的需要。而在所有的建筑结构当中，大跨度空间结构是需要重点关注的，其能够使得人民群众对大空间的需求能够得到切实的满足，使得大家能够获得相对较大的室内应用空间，体育馆、博物馆以及会展中心等相关场所的需要也能够实现。

1大跨度空间管桁架钢结构的主要类型从建筑领域的角度来说，如果室内空间的跨度大于30m，就要采用大跨度空间钢结构，这种结构形式是近几年才刚刚兴起的。和常规的建筑结构进行比较可以得知，此种结构不再需要太多的内部支撑，这就使得空间能够进一步拓宽，具体的空间需求自然也就得到满足。单从结构支撑形式的角度来看，其可以细化为三种形式，即网架结构、网壳结构以及悬索结构。

1.1网架结构是由许多钢管等构件按照特定的空间布局进行连接，形成的空间架构，能够对建筑物的屋顶起到良好的支撑效果，形成巨大的下部悬空空间。该种结构形式具有支撑力强、稳定性好、形式美观等优点，是建筑施工中常用的大跨度空间结构。但是，网架结构需要借助铰接或焊接等形式实现连接，节点数量众多，导致施工工期较长，对施工人员的素质要求较高，因而施工的难度较大，效率偏低、成本偏高，这成为网架结构的主要缺陷，影响结构的现实应用。

1.2网壳结构所谓网壳结构，即是通常所说的网状结构，简单来说就是全部的构件是以网状的形式分布，这样就会使得网壳得到适当的水平压力以及压力，顶部自然也就更为稳定。该种结构形式兼具杆系和壳系的特点，能够提供较为稳定的支撑力，具有自重低、施工便捷，稳定可靠的特点，是最具应用前景的大跨度空间钢结构形式。

1.3悬索结构悬索结构主要依靠柔性绳索的拉力作用实现结构承重的，其承重性能主要受到绳索的材质和性能影响。随着材料科学的发展，各类柔性材料、复合材料相继问世，大幅度提高了绳索的力学性能，使得悬索结构具备更高的承载能力，成为建筑业的重要结构形式之一。应该说，此种结构形式具有自身的优势，自重相对较轻，夸大很大，材料的利用率较高，施工也不是很复杂，其在将来必将会得到更为普遍的应用，桥梁、水利等工程施工之时均会对其予以行之有效的应用。

2大跨度空间钢结构的施工技术浅析

2.1高空原位单元安装技术该种安装技术属于原位安装技术，即将构件直接运输到预先设计的安装位置进行固定，然后对构件之间采取焊接方式连接，完成安装工作。这种安装方式省略了吊运和拼装的实际，但是对施工提出更高的要求。具体来说，首先，应该搭建稳定的高空作业平台，满足安装的空间要求；其次，对构件进行合理固定，避免因固定不当导致的安装结构的破坏；最后，注意焊接的效率和速度，尽可能采取多点施工，提升施工的效率，尽早形成稳定的结构支撑。

2.2分段吊装技术分段吊装，也就是在展开正式吊装之前就要先去完成小区域构件拼装工作，构建起逐个独立的单元，继而再对各个单元予以吊装，要依照既定的设计方案来完成拼接，从而形成十分完整的空间结构。采用此种方式刻意使得高空安装的任务大为减少，施工的安全性自然就得到了提升。这种技术在进行大跨度空间钢结构施工时是经常使用的。

2.3整体安装技术整体安装技术是对分段吊装技术的极限化，结构的所有构件在地面拼装完成，之后通过高空起重设备起吊到设计位置。该种安装技术能够大幅度降低高空安装的工作量。此外，在地面完成整个拼装工作，临时固定点的需求少，节省相应的固定工作量。根据钢结构的提升方式的不同，整体安装技术可以细分为整体提升安装技术、整体吊装安装技术和顶升安装技术三种。①整体提升安装技术。该技术是通过起重机或提升设备将地面组装的钢结构提升到合适的高度进行安装，在实际的施工中应用最为普遍，其施工的难点在于控制提升的高度。近年来，随着机械自动化技术的发展，提升过程借助计算机软件可以实现有效的过程控制。②整体吊装安装技术。借助特殊的机械设备实现钢结构的吊运提升。③顶升安装技术。借助千斤顶将钢结构抬升一定的高度，然后用临时支架进行辅助支撑和固定，之后在此应用千斤顶进行抬升，重复上述过程，直到到达设计位置。相较而言，该种安装技术的应用较少。

2.4高空滑移技术高空滑移技术是在其他区域进行钢结构的部分组装，一般分为按条组装或按块组装，组装完成后借助特定的滑轨进行条块的空间移动，到达设计位置后进行拼装。该种安装方式实现安装区域和拼接区域的分离，能够避免相互之间的干扰，而且对施工场地的要求相对较小，因而，在施工中的应用相对较多。该技术是对高空原位单元安装技术的发展，实现对原技术的施工风险的降低，提升了安装的安全性和可靠性。

综上所述，随着社会的发展和人们对建筑空间的需求提升，大跨度空间钢结构将成为建筑物的重要结构形式之一。广大的设计与施工人员应该结合行业的发展实际，积极探索大跨度空间钢结构的形式和施工技术，提升施工的效率和质量，降低施工中的风险，为社会提供优质高效的大跨度空间钢结构建筑。

参考文献

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2、王益民沙钢田丁王杰张铭高凌空多功能滑移平台设计及计算分析建筑技术2022年08期

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