大跨度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工過程中技術(shù)問題分析

劉繼澤

【摘要】當(dāng)前建筑工程建設(shè)中，大跨度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)是其中重要的工作內(nèi)容，一些新興的復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目數(shù)量在不斷地增加，復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)中的力學(xué)知識(shí)和其中的重要技術(shù)逐漸受到了人們的廣泛關(guān)注。本文就對(duì)當(dāng)前大跨度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際施工特點(diǎn)、施工工藝以及其中存在的技術(shù)問題進(jìn)行深入的分析和研究。

【關(guān)鍵詞】大跨度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu);施工過程;技術(shù)問題

【中圖分類號(hào)】TU391

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1671-3362（2020）08-0102-02

1.大跨度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)

1.1使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)

在當(dāng)前建筑施工行業(yè)中預(yù)應(yīng)力技術(shù)有著非常廣泛的應(yīng)用，而在大跨度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)非常顯著，通過對(duì)預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行合理地應(yīng)用可以有效地創(chuàng)新建筑結(jié)構(gòu)。在實(shí)際的施工過程中，在建筑主結(jié)構(gòu)承受較重的荷載之前，需要選擇相反的預(yù)應(yīng)力對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的整體硬度進(jìn)行提升，可以有效延長(zhǎng)建筑的實(shí)際使用壽命。

1.2對(duì)建筑施工材料要求較高

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，新型施工技術(shù)的種類也變得越來越多，與此同時(shí)，一些大規(guī)模復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工對(duì)整體的建筑材料有了更高的標(biāo)準(zhǔn)。例如，當(dāng)前我國(guó)鳥巢的整體跨度在300m左右，而水立方的整體跨度則在170m左右，相比較來說屬于規(guī)模比較大的建筑，在實(shí)際的建筑施工過程中要想有效提高建筑物整體的安全性和穩(wěn)定性，就必須選擇質(zhì)量較好的建筑材料。

1.3構(gòu)件施工工作難度較大

大規(guī)模復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)主要指的是跨度比較大，實(shí)際的工程量也非常多，在施工的過程中，建筑結(jié)構(gòu)也是非常復(fù)雜的建筑項(xiàng)目，要想保證施工工作的順利進(jìn)行，提高施工質(zhì)量，就必須使用足夠數(shù)量的構(gòu)件。但是由于建筑施工要求以及實(shí)際的建筑項(xiàng)目的不同，所以需要使用構(gòu)件的形式、尺寸大小也有著明顯的區(qū)別，這樣一來在進(jìn)行施工放樣工作的過程中工作人員的難度就會(huì)大大增加，在建筑施工過程中還需要選擇特殊的建筑材料。所以為了進(jìn)一步提高整體施工質(zhì)量，需要對(duì)相關(guān)的施工材料進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)測(cè)和審核。

2.大跨度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

2.1分塊安裝方法

在實(shí)際的建筑施工過程中分塊安裝方法在其中有著非常重要的作用。使用此方法主要是在地面上將有關(guān)的建筑施工結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行分割，結(jié)合施工要求分割成條狀或者是塊狀的單元，然后再借助起重設(shè)備進(jìn)行吊裝工作，將結(jié)構(gòu)單元安放在建筑高空設(shè)計(jì)中的固定位置，這樣就可以實(shí)現(xiàn)和其它建筑施工構(gòu)件的整體性拼接工作。在實(shí)際的建筑施工過程中合理地使用分塊安裝方法可以有效地對(duì)地面支架的設(shè)置問題進(jìn)行解決，通過對(duì)起重設(shè)備進(jìn)行合理的應(yīng)用，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行任意切割，保證結(jié)構(gòu)單元能夠滿足實(shí)際的建筑施工需求，相比較來說在大跨度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工中分塊安裝方法的靈活性比較高。

2.2高空散裝法

在大跨度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，高空散裝施工方法具有一定的傳統(tǒng)性。在實(shí)際的施工過程中需要結(jié)合施工要求對(duì)完整的結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理劃分，劃分為多個(gè)散體，然后再使用懸挑的方法或者是滿堂支架的方法在建筑施工高空中對(duì)散體進(jìn)行合理拼裝，拼裝成整體[1]。一般情況下在一些空心球節(jié)點(diǎn)或者是螺栓球節(jié)點(diǎn)等節(jié)點(diǎn)數(shù)量比較多的非焊接的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中此種施工方法的使用頻率比較高。建筑工程項(xiàng)目南京國(guó)際展覽中心在其屋蓋主拱架的施工中就應(yīng)用到了高空散裝的施工方法。

2.3整體安裝法

相比較前兩種施工方法，整體吊裝方法在實(shí)際的拼接過程中有著明顯的區(qū)別。在大跨度建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過程中使用整體安裝法，首先需要在施工地面上將結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理拼接，形成一個(gè)整體，然后再借助起重設(shè)備進(jìn)行吊裝，使得拼接完成之后的整體結(jié)構(gòu)能夠安裝在建筑設(shè)計(jì)的實(shí)際標(biāo)高位置，保證位置的合理性之后再對(duì)其進(jìn)行固定[2]。整體吊裝方法和高空構(gòu)件拼接施工方法相比，在實(shí)際的建筑項(xiàng)目施工過程中，前者能夠有效地提高整體的焊接質(zhì)量，保證焊接工作可以滿足建筑施工要求。與此同時(shí)，通過使用整體安裝法，相關(guān)工作人員還可以準(zhǔn)確把握結(jié)構(gòu)體的實(shí)際大小尺寸，提高相關(guān)數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)度，所以整體吊裝法在安裝網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的過程中比較常見。

2.4折疊展開安裝法

在大跨度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，折疊展開安裝法一般在對(duì)由桿件構(gòu)成的網(wǎng)狀鋼結(jié)構(gòu)施工中進(jìn)行使用，使用此種方法可以分解此類鋼結(jié)構(gòu)的空間立體作用。在實(shí)際的建筑工程項(xiàng)目施工中，首先相關(guān)的工作人員需要對(duì)整體結(jié)構(gòu)中部分構(gòu)件進(jìn)行抽調(diào)工作，然后結(jié)合實(shí)際的建筑施工要求對(duì)其進(jìn)行合理地劃分，通過對(duì)可以活動(dòng)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行利用，從而將其進(jìn)行連接，形成一個(gè)整體[3]。在鋼結(jié)構(gòu)施工過程中使用此種方法其整體鋼結(jié)構(gòu)可以進(jìn)行折疊，在連接桿件或者是設(shè)備安裝和局部裝修的過程中使用此種方法有著比較明顯的優(yōu)勢(shì)，然后展開鋼結(jié)構(gòu)，利用液壓千斤頂對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行頂升，使得能夠達(dá)到實(shí)際的施工位置，最后工作人員根據(jù)施工圖紙補(bǔ)齊缺少的桿件。

3.大跨度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)問題

3.1整體滑移施工技術(shù)

在當(dāng)前大跨度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，其中最主要的問題是鋼架結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性無(wú)法得到有效保障。在實(shí)際的建筑項(xiàng)目施工過程中為了解決上述問題，可以使用整體滑動(dòng)施工技術(shù)。在進(jìn)行滑動(dòng)施工的過程中一般需要借助有關(guān)的牽引設(shè)備進(jìn)行施工工作。在實(shí)際的使用過程中，首先施工工作人員需要結(jié)合施工要求對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理劃分，然后沿著特定的軌道位置將段落結(jié)構(gòu)進(jìn)行滑行，這樣一來段落結(jié)構(gòu)就可以從焊接位置移動(dòng)到固定的安裝位置。在大跨度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工過程中使用此種方法可以有效解決輻射起吊設(shè)施和相關(guān)設(shè)備的技術(shù)難題[4]。但是與此同時(shí)，此種施工技術(shù)也具有一定的缺點(diǎn)，首先建筑構(gòu)造表面的硬度必須滿足實(shí)際施工要求;其次，需要對(duì)軌道進(jìn)行合理設(shè)置，如果在進(jìn)行滑移的過程中出現(xiàn)牽引問題，那么相關(guān)的施工工作也無(wú)法順利進(jìn)行。

除此之外，在大跨度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工過程中，在吊裝鋼管或者是其它建筑結(jié)構(gòu)的過程中，工作人員還需要對(duì)桁架的穩(wěn)定性和實(shí)際強(qiáng)度進(jìn)行分析。同時(shí)，提高系統(tǒng)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)吊點(diǎn)以及采集樣本的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2柔性結(jié)構(gòu)的成型問題

索穹頂構(gòu)造屬于空間伸張構(gòu)造的一種。在實(shí)際的施工過程中脊索、環(huán)索、斜索以及中心支撐拉鋼環(huán)都是其中重要的構(gòu)件。當(dāng)前穹頂施工的主要工藝流程有以下幾點(diǎn)：第一，將中間張力環(huán)吊裝在固定位置，然后對(duì)支撐框架進(jìn)行組建;第二，外邊纜繩和固定坡道的連接，需要對(duì)纜繩和升降桅桿由外向里逐漸進(jìn)行拉動(dòng);第三，升高內(nèi)拉環(huán)。

3.3計(jì)算機(jī)控制計(jì)算

隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，在當(dāng)前建筑施工中互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)有著越來越廣泛的應(yīng)用。通過合理地應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效提高整體的施工質(zhì)量和施工效率。通過使用計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以準(zhǔn)確地對(duì)建筑施工中的一些負(fù)面因素進(jìn)行分析，然后結(jié)合實(shí)際情況制定合理的施工計(jì)劃，對(duì)原有的施工設(shè)計(jì)進(jìn)行創(chuàng)新和完善，提高整體的施工水平，強(qiáng)化管控措施，從而為建筑施工項(xiàng)目的順利進(jìn)行提供保障。

3.4滑輪力學(xué)

在實(shí)際的建筑項(xiàng)目施工過程中，為了有效提升鋼架結(jié)構(gòu)部件，一般需要設(shè)置多個(gè)滑道。通過設(shè)置合理的滑道，一方面可以起到功能調(diào)節(jié)作用，為結(jié)構(gòu)吊裝工作的順利進(jìn)行提供保障，另一方面在對(duì)結(jié)構(gòu)或者是部件進(jìn)行提升的過程中，可以更加靈活地對(duì)其位置進(jìn)行調(diào)整，從而更好地滿足實(shí)際的焊接標(biāo)準(zhǔn)和施工要求。將繩索和滑輪以及原有的構(gòu)件進(jìn)行結(jié)合，從而形成新的部件，并在實(shí)際的施工過程中對(duì)其進(jìn)行合理應(yīng)用。在項(xiàng)目施工過程中為了能夠合理公平地對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行分配，可以在每側(cè)分別增加水平桁架桿。

4.總結(jié)

綜上所述，在當(dāng)前的建筑施工過程中大跨度鋼結(jié)構(gòu)的使用非常廣泛，與此同時(shí)，相關(guān)的新技術(shù)也在不斷發(fā)展，建筑整體的穩(wěn)定性得到了進(jìn)一步的提高。但是當(dāng)前我國(guó)大跨度鋼結(jié)構(gòu)的施工還存在一定的技術(shù)問題，所以必須對(duì)其中的問題進(jìn)行仔細(xì)分析和研究，進(jìn)而提高整體的施工質(zhì)量，為建筑行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展提供保障。

參考文獻(xiàn)

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[2]楊政武.大跨度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的技術(shù)問題[J].黑龍江交通科技，2017，40（11）：114-115.

[3]馬秀超.大跨度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的若干技術(shù)問題[J].建材與裝飾，2017（10）：8-9.

[4]劉強(qiáng).分析大跨度復(fù)雜鋼結(jié)構(gòu)施工過程中的若干技術(shù)問題[J].城市建筑，2019（04）：81.

（作者單位：中國(guó)鐵建國(guó)際集團(tuán)有限公司）