大跨度空间钢结构施工技术

大跨度空间钢结构施工技术

庄金飞

中国建筑第六工程局有限公司 天津 300000

摘要：大跨度空间钢结构的建筑指的是横向跨度大于30m的特殊结构形式的建筑。大跨度空间钢结构施工技术指的是在大跨度空间的钢结构上进行施工的技术，具有很强的专业性。为了促进大跨度空间钢结构施工技术的应用，有必要对该项技术进行分析和探讨。

关键词：大跨度空间；钢结构；施工技术

近年来，随着我国人民对于居住需求的日益增加，我国的建筑行业的发展越来越呈现出多元化的趋势，这使得我国建筑行业的发展受到了很大程度的推动。采用大跨度空间钢结构来进行建筑行业的施工不仅仅能够达到人们对于建筑的实际需求，还能够节省材料成本，在保证建筑质量的基础上实现大跨度空间钢结构在大型建筑中的实际应用价值。

1、大跨度空间钢结构施工技术的特点

1.1 结合预应力技术

大跨度空间钢结构施工技术作为我国大型工程的主要施工技术，在我国大型工程建设中越来越发挥着不可替代的作用，因此其有着其自身独有的特点，其中主要的特点之一就是结合预应力技术。结合预应力技术能够将钢结构的受力情况改变，从而使得钢结构的内力状态得到平衡，使得钢结构的用钢量得到改变，并且能够增加钢结构的结构刚度和材料强度。除此之外，通过结合预应力技术，能够将钢结构的抗拉性能进行提升，从而使得钢结构有更好的抗弯能力和抗负载能力，这对于提高工程的质量来说是非常重要的。因此，结合预应力技术是大跨度空间钢结构施工技术的一个主要特点。

1.2 构建精确度较高，焊接施工技术工作量较大，难度高

大跨度空间钢结构施工技术的另一个特点就是构建精确度较高，焊接施工技术工作量较大，难度高。对于大型建筑来说，由于大部分的大型建筑是国家发展中的重点工程，因此在施工中对于施工的质量要求较高，所以在施工过程中必须保证施工的精度符合相应的标准。而对于精度要求高的工程建筑来说，其施工的难度也是非常大的。在施工过程中，为了确保施工的质量，可以采用相应的焊接技术，并且可以引用先进的外国技术，这样能够更好的完成施工质量的相应要求，符合国家建设国家大型建筑的标准。因此，构建精确度较高，焊接施工技术工作量较大，难度高也是大跨度空间钢结构施工技术的一个主要特点。

2、大跨度空间钢结构施工特点

2.1 施工材料特点

施工材料的质量决定着建筑工程的施工质量。现阶段，大跨度空间钢结构的横向跨度已经不满足于30m，已经朝着更大跨度的趋势发展。在这种情况下，施工材料的可靠性以及稳定性直接决定着结构材料的力学作用，决定着建筑结构的载荷稳定性。所以就需要认真选择强度较高、尺寸够厚的施工材料来加强建筑物的载荷稳定性。

2.2 空间结构特点

现阶段，大跨度空间结构的空间造型已经朝着多样化趋势发展，基本的空间造型只能满足人们人们对于场内空间的需求，却无法满足人们更高的审美要求。所以相关人员通过参考仿生学的设计灵感创造出了很多新型的大跨度空间钢结构，不仅造型美观，而且结构合理，极大的满足了人们对于建筑的需求。

2.3 设计特点

大跨度空间钢结构主要是通过大量的杆件连接而成，存在大量的节点。一旦杆件的空间位置出现偏差，或者某一个节点的连接不牢靠，将会影响整个大跨度空间钢结构的稳定性，引发极大的危害性。所以大跨度空间钢结构的设计需要经过多次反复的计算，并严格审核计算结果，验证计算结果的科学合理性。近几年来，科学技术的发展，计算机技术的应用，对于提升大跨度空间钢结构的设计效率以及设计质量具有十分重要的意义，设计人员可以通过模拟软件来反复验证大跨度空间钢结构的稳定性以及可靠性，提升了大跨度空间钢结构的设计的科学合理性。

2.4 构件的安装特点

与普通的建筑结构对比，大跨度空间钢结构的中间区域的力学支撑相对薄弱，必须要通过复杂的结构形式有效传递力学。在传递力学的时候，必须要确保建筑各个构件的位置正确，连接精准而牢靠。如果构件的位置或者连接出现问题，力学传递不顺畅，那么整个建筑的结构将会失去平衡，降低建筑结构的稳定性。所以在安装构件的时候务必要具备较高的精准度，确保构件空间的位置合理，构件连接的牢固性达到标准，进而提升建筑结构的稳定性，保证建筑的承载性能。

3、大跨度空间钢结构施工技术的研究

3.1 高空原位单元安装法分析

高空原位单元安装法需要在设定的位置布置构件，并以此为基础进行灵活的安装，既可以借助其他建筑设施的支撑下搭建高空操作平台，又可以合理划分空间钢结构，实施吊装操作。如果选择吊装操作，如果建筑结构是网架结构或者网壳结构，务必要确保建筑结构的强度、刚度以及稳定性能达到相关标准。最大限度的避免钢结构出现塑性变形，影响建筑施工质量。另外，要注意提前预定钢结构拼接的焊接顺序，加快拼接效率，保证建筑施工的经济性。具体的安装步骤是，第一，搭建稳定的高空作业平台，先达到安装的空间要求；第二，固定构件，在此过程中一定要注意对安装结构造成破坏；第三，采取多点施工法，尽可能的提升焊接速度，确保结构支撑的稳定性。

3.2 滑移施工法分析

滑移施工法主要以大跨度空间钢结构的分调结构单元为基础，利用滑轨进行滑移至预定位置，然后完整钢结构的拼接。所以滑移施工法需要在特定的条件下才能实施。第一结构类型规范、整齐；第二支撑轴线满足相关要求；第三主桁架结构一致。并且在使用滑移施工法之前，要先检查被滑物体、滑移轨、滑靴等的准备情况。滑移施工法主要有三个阶段。第一阶段是卷扬机牵引滑移，第二阶段是压千斤顶钢绞线束牵引滑移，第三阶段是液压顶推千斤顶夹轨顶推滑移。在实际的施工过程中，要结合建筑工程的特点以及现场情况来选择适合的滑移方法。滑移施工法主要应用于机场、博物馆等大跨度空间钢结构的建筑施工过程中。并且在施工成本以及施工复杂程度上具有极大的优势。

3.3 整體提升施工法分析

整体提升安施工法的施工步骤是，第一先将目标网壳结构划分为若干单元；第二，借助提升设备将第一个单元提升到一定高度，然后与第二个单元连接，连接好之后再将两个单元一起，利用提升设备提升到一定高度，与第三个单元进行连接，就这样循环操作，直到达到设计的高度后，再与整个结构进行拼装。整体提升施工法的施工具有以下优点。第一，提升设备无需太大，主要应用于小网壳结构的施工中，施工成本低。第二，因为在提升过程中，网壳结构的受力就集中在几个提升点上，这几个点的应力相对集中，所以一定要提前对这些提升点进行分析，以便达到应力要求，提升施工结构的安全稳定性。第三，需要提前在地面完成拼接，最大限度的提升施工人员的安全性。第四，整体提升施工法只能垂直提升，无法进行水平移动或者转动，灵活性较差。

4、结语

综上所述，随着我国大型建筑的发展，我国的大跨度空间钢结构施工技术在建筑行业得到了很大的进展，也在很大程度上促进了我国建筑行业的发展。基于此，本研究对大跨度空间钢结构施工技术的特点进行了简要的介绍，并重点阐述了大跨度空间钢结构的主要施工技术和方法以及对于大跨度空间钢结构的施工控制，希望对于大跨度空间钢结构施工技术在建筑行业的应用以及我国建筑行业的发展有所裨益。

参考文献：

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[2] 应巧琴.简析大跨度空间钢结构施工技术[J].门窗，2016（12）

[3] 刘敏.简析大跨度空间钢结构施工技术[J].科学技术创新，2016（12）

[4] 池小兰.大跨度空间钢结构施工技术与控制的研究[J].四川水泥，2017（6）