陕西 西安 710024
摘要：钢结构工程因其具有跨度大、利用空间大、施工速度快、经济且实用等特点被广泛利用于企业厂房及跨度较大的建筑上。随着城市现代化建设的飞速发展，各类大型公共建筑设施越来越多地出现在我国的各大中城市，这也导致了钢结构工程的广泛出现。为了保障钢结构工程的施工质量和工程过程中的安全，就要注重钢结构工程的施工技术。本文就国际展览中心大型钢结构施工技术进行了探讨。
关键词：国际展览中心；大型钢结构；施工技术
在国际展览中心的核心区域中，设计采用大量的钢结构桁架结构体系，该体系的突出特点是在充分利用了空间钢结构良好的受力特性的同时，又最大限度地创造可用性空间，完美地吻合了建筑设计的方案需求。为满足国际展览中心不同的功能性需求，规划展览馆屋面层桁架造型独特，高空散拼时如何实现各构件的精确定位是此单项工程的难点之一。
1施工技术准备
1.1 结构施工计算和误差调整分析
随着钢结构工程逐渐大型化，其施工技术要求越来越高，结构施工计算分析和施工误差调整分析越来越重要，它是进行这类工程施工最关键的技术措施之一，首先要保证结构施工计算的正确性，其次确保施工误差调整的可控性。同样，国际展览中心施工方案在实施前就运用MIDAS、ANSYS、CAD等技术进行了大量的结构施工虚拟仿真计算分析，以论证、比较、判定施工方案的先进性和可操作性，同时确定了为控制、调整钢构件的位置和标高安装误差而采取的施工措施，并且力求这些措施简单方便、误差调整快捷易行。
1.2 制定专项施工质量验收标准
本工程大量使用了钢桁架结构，桁架形式多样，各具特点，桁架与桁架交会位置、桁架与预埋劲性结构连接位置节点十分复杂。在施工中对桁架组装构件的变形值、组装对位、空间三维坐标值如何控制才能达到要求，允许偏差控制在什么范围才能保证整个结构的稳定性和桁架合拢、跨中下挠精度要求，这就要有相应的技术质量标准才指导和控制，而现行的钢结构施工规范对于这种含有多种结构不一复杂桁架的钢结构有一定的局限性，不能完成满足施工需要，因此我们通过多方论证，在国家现行钢结构施工质量验收规范基础上，制定钢结构安装工程施工质量验收标准，作为钢结构安装的质量控制依据，以确保安装精度符合设计和使用功能的要求。
1.3 构件分段与辅助连接耳板及吊点设置
按照尽量降低对吊装设备的起重性能要求、减少吊装次数、满足结构受力和加工运输要求的原则，国际展览中心桁架部分整榀吊装、部分分段后高空拼装。
桁架分段后大部分仍为大型超重构件，为方便吊装就位、校正和临时固定，确保安装顺利和安装精度，需采取大量的施工技术措施，以降低施工操作难度。因此用于临时连接、吊装吊点、现场拼装固定等临时连接耳板的布置就成为整个钢结构安装里面相当重要的一个环节。这些临时连接耳板需要根据构件拼装方式和构件重量，事先在构件上设置，并在深化设计图中同构件一起体现，在工厂制作中将其焊接在构件上规定位置。
1.4 选择吊装设备
国际展览中心工期最长，零散构件数量巨大，综合考虑经济及施工效率等因素，最终选定一台中联TC7052-25t塔吊作为主要起重设备。
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1.5 确定钢柱安装坐标值与标识
运用虚拟仿真技术，按照施工顺序与步骤对结构进行反变形计算分析，确定出钢柱预调值，由此分别计算出钢柱顶部的深化设计坐标值和安装坐标值。每节钢柱选取至少3个点位进行坐标控制，在制作中将这些点位进行明显标识，它是钢柱吊装就位时的唯一控制依据，关系着构件安装的准确性，必须做到万无一失，精确无误。
2主要施工技术
2.1螺栓预埋
在螺栓预埋过程中，柱脚螺栓的预埋点必须十分精确，如有一点的偏差就会导致钢柱安装上出现困难，进而对安装质量有较大的影响。因此，螺栓的预埋位置必须给予十分严格的控制，特别是在施工过程中应该严格控制好基础轴线以及标高基准点，在埋设后应进行两次复测，第一次复测应该在埋设定位之后进行，第二次的复测应该在基础混凝土浇筑并待其坚固之后进行，当在复测的过程中出现位移超出了规定的范围就必须进行重新埋设。其标高位置的偏差应在±5mm之间，定位轴线的偏差范围应控制在±2mm之内。
2.2钢结构吊装
国际展览中心分布有四个核心筒，核心筒之间均用钢桁架连接，核心筒围成的区域为展览馆中庭，也主要采用钢桁架作为承重结构。单层钢结构的施工顺序为先完成核心筒之间连接桁架主构件的安装，再进行中庭大跨度桁架的高空拼装施工，最后进行零散构件的嵌补。
国际展览中心的桁架不规则居多，大小不一，形式各异，每一榀桁架的吊装都需要“三思而后行”。尤其是到了屋顶层桁架的安装阶段，钢桁架呈“龙头”造型，零散构件数量巨大，如何在高空拼装作业时高效实现构件的精确定位并完成对接成了我们亟需解决的难题。为此，我们一手抓硬件，采用先进软件和高精度测量仪器，确保工况计算的准确性和测校精度；采用三维坐标测量定位，确保定位精度；利用临时支撑或千斤顶或缆风绳等调节装置进行校正；选用高素质测量人员以及先进的高精度测量仪器进行钢结构安装测量，最终得以克服测量难题，完成展览中心的钢结构吊装。
2.3钢结构的焊接
钢结构的焊接焊缝分为工厂制作焊缝和现场安装焊缝两大类。设计要求分为I、Ⅱ、Ⅲ级，I级焊缝要求最高，Ⅲ级焊缝要求最低。Ⅲ级焊缝只需要进行外观检查，表面应无气孔、夹渣、弧坑裂纹等缺陷。I、Ⅱ级焊缝应进探伤检验，其检验方法按以下原则确定：①对工厂制作的焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200mm。②对现场安装焊缝，应按同一类型，同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，且应不少于1条焊缝。Ⅰ级焊缝的探伤比例为100%，Ⅱ级焊缝的探伤比例为20%。施工中钢柱之间的连接常采用坡口电焊连接。主梁与钢柱间的连接，一般上、下翼缘用坡口电焊连接，而腹板用高强螺栓连接。次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在上、下翼缘处用坡口电焊连接，柱与梁的焊接顺序，先焊接顶部柱、梁节点，再焊接底部柱、梁节点，最后焊接中间部分的柱、梁节点。对坡口进行电焊粘贴的前期工作有检测坡口平实度、清理杂物废物使之符合焊接标准、先加温使其适应焊接、两个柱子结合时用两个焊接人员两边同时开工，柱子和梁也采用这种连接方式，这样可以缓解形状不对称或变形。三层应连续施焊，每一层焊完后及时清渣。焊缝余高不超过对接焊体中较薄钢板厚的1/10，但也不应大于3.2mm。焊后当气温低于0℃时，用石棉布保温使焊缝缓慢冷却。焊缝质量检验均按二级检验标准检验。
3结语
总之，在施工中产生的一系列钢结构施工工艺、技术和桁架跨中下挠变形控制措施，将是对我国复杂桁架空间钢结构施工技术的有力补充，能够进一步推动大跨度桁架空间结构在国内建筑钢结构领域内的广泛应用，对国内建筑钢结构行业的持续发展，具有积极的创新意义。
参考文献：
[1]陈林凡.钢结构施工安全技术管理[J];建筑安全，2011.03
[2]梁向南.浅谈钢结构施工技术[J];国外建材科技，2007.05期
论文作者:高胜
论文发表刊物:《防护工程》2017年第21期
论文发表时间:2017/12/21
标签：桁架论文; 钢结构论文; 构件论文; 结构论文; 施工技术论文; 国际展览中心论文; 螺栓论文; 《防护工程》2017年第21期论文;