探析大跨度钢结构施工中存在的技术问题论文_陈燕朝

探析大跨度钢结构施工中存在的技术问题论文_陈燕朝

江苏建科建设监理有限公司 江苏省南京市 211500

摘要:近年来,我国的钢材产量、质量不断提升,一批以钢结构为主的诸如会议展览中心、中心城市机场航站楼拔地而起,大跨度钢结构关键施工技术的应用也随之频繁。由于结构形式的不同,大跨度钢结构与传统钢结构存在较大的差异,无论是从设计计算还是从现场施工控制角度分析,大跨度钢结构的施工都更加复杂,为保证施工质量,施工顺序、结构荷载、结构破坏等问题都需被重点考虑。

关键词:大跨度钢结构;施工;技术问题

1大跨度钢结构施工的常用施工技术

1.1高空散装法

所谓的高空散装法是指在结构上使用的全部构件分成若干个小的散件直接在高空中设计位置上安装成整体的方式,在施工时利用满堂的悬挑和支架两种方法。支架法在我国应用的比较广泛,这样的施工方法比较适合于节点很多的网架结构上使用,它的主要特点是不需要大的起重设施,但是它的弊端就是在搭建的过程里会占用很多材料。

1.2分条或分块安装法

所谓分条或分块安装法是指将钢结构的构件在地面上进行焊接,将其变成条状或者是块状的拼装,接着由起重机械吊装至设计位置组成整体架构,因此它也被称为小片安装法。这样的方法相比较高空散装法可以节省很多的地面支架,并且分块或分条的大小一般是由起重设备的承受范围所决定的,所以施工方案的制定会比较灵便。

1.3整体吊装法

所谓整体吊装法是指分散的结构构件在地面的时候将其拼接成整体,然后再利用起重设备将其吊至高空设计的位置施工将其安装,这个方法多于中等的跨度下桁架结构非常适用,同样对起重设备的要求会比较高,并且在使用整体吊装的过程里对于地面上的建筑工程的施工会有很大的影响。

1.4整体提升法

所谓整体提升法是将起重设备放在结构的上面,其应用的方式是对于结构在地上安装完以后,通过吊杆将拼装好的结构提至到已经设计好的位置上。这样的施工方法基本采用的是利用小的机械群体来安装大结构框架,可以大大地减少吊装时所产生的成本,与此同时可以将主体结构上的一些附属部分一起调至到设计位置,例如通风设备、电器管线、防水层等部分,这么做不仅仅会对工期有所加快,还大大地降低了成本同时也保证了安全。

1.5整体顶升法

所谓整体顶升法是指钢结构的构件在地面上拼接完以后可以把结构柱当做滑道来使用,将千斤顶安放在各个结构支点的下方,接着一步一步地将架好的结构慢慢地顶升至设计位置的方式,因此整体顶升法与整体提升法的区别在于它的提升时利用的设备不同和提升应用的轨道也不同。

1.6折叠展开安装法

所谓折叠展开安装法是运用网壳穹顶的结构,它的使用原理在于它的立体空间可以被当做是环向箍的效果与径向拱的效果来叠加。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这种施工技术的核心是:首先是将网壳去掉一部分杆件,让它成为一个可以机动的结构体,接着就是将网壳结构在地面上将其折叠的部分进行展开,来减低它的安装高度,最后通过提升设备的方式将补全剩余的构建在设计位置时,这样使整体的结构又恢复了之前的静定结构。

2大跨度钢结构施工技术问题分析

2.1仿真技术

之前人们较关注钢结构的实际受力状态,对施工期间钢结构受力并不关注。国内钢结构跨度越来越大时,钢结构施工期间出现了许多不安全问题。钢结构的施工与使用在受力方面存有差异,使得在这个过程中,钢结构的受力状态有所不同。仿真技术应用在钢结构施工中,表现在下述几个方面:吊装操作时,对大型构建进行仿真;施工时,仿真了工程概况;钢结构安装时,应用了预变性技术,确保了钢结构安装的精准;钢结构拼接时,实施仿真;钢结构卸载时,实施模拟仿真。通过计算分析施工中的重点及存在的薄弱环节,实施控制,合理控制大跨度复杂空间钢结构,确保形状与尺寸无误。

2.2支撑柱设置问题

通常情况下,在进行大跨度钢结构施工过程中,整体结构可以达到设计受力状态前,可以运用方法承担钢结构的一部分作用力,这个时候就要使用支撑柱。支撑柱只可以在短期内对钢结构起到支撑作用,对钢结构施工较为有利,但是从长远来看,支撑柱可能会对钢结构今后的使用带来较严重的负面影响。由于支撑柱在进行钢结构施工时只是起到短期的支撑作用,并不是一直在支撑,在施工结束后要对其进行拆除。所以在进行施工前期设计时,应对施工周期、交叉影响、吊装半径等因素进行综合性的考虑,尤其是整体结构的受力,可以避免作用力分布问题,临时的支撑点及附近区域内力加大,从而对工程整体的安全性和稳定性带来影响,引起安装过程中结构构件的破坏。

2.3平面稳定性问题

在进行大跨度钢结构施工时,吊装也是其中重要的环节。要想保证吊装的稳定性,就不能让吊件的平面出现失衡的情况。平面失衡指的是大型钢结构中那些较大的构件或拼装单元。所以在进行大跨度钢结构施工时,依然会存在许多构件平面失稳的情况。这种情况的产生主要是因为构件或节点的强度不够并遭到破坏,如果出现这样的情况,就会给整个钢结构施工的稳定性带来严重的影响。同时,如果施工时构件太过沉重或是吊装点较多,也会造成平面结构不稳定的情况,所以,在进行吊装的过程中要将吊点作为重点的考虑对象。

2.4桁架结构稳定性问题

对高跨度的钢结构工程进行施工时,因为高空焊接作业存在一定的危险性,要想开展此项工作非常困难,操作效率不高。所以,为确保较高的施工效率,施工时,把空间框架用作吊装单元,把许多焊接工作接近地面再开展工作,如此,可保障这项工作较高的效率,维持施工较高的安全性。事实上这项工作存在许多严重问题,其中,桁架结构并不稳定,影响了工程顺利推进。

2.5安装方法

大跨度钢结构施工时,务必结合施工状况,采取合理施工方式进行施工,确保可靠性与安全性,还要具有一定的适用性与经济性。对国内大跨度钢结构施工,传统钢结构施工方法已经不能满足要求,许多先进的创新型的施工技术在大跨度钢结构施工中得到应用。基于传统施工方法,实施再构造,促使计算机技术与理论发展,推动了钢结构安装方法的发展。

3大跨度钢结构施工流程优化

(1)施工时,首先要将主梁安装在支撑钢架上,并适时调节主梁的总体结构,进而安装次梁和龙骨。(2)其次,在钢结构安装工作基本完成后,拆除建筑物中部的支撑钢架,而建筑物两边支撑点则要根据实际情况选择是否保留,待时机恰当可有效提升一些物件,比如主梁,可大概提高2m左右,再经过一段时间观察,基本掌握好整体结构的变化情况,最终确保锚点的顺利连接。(3)在大跨度钢结构施工过程中,待整体钢结构提高到正常高度后,可以开始准备焊接。与此同时,结构综合质量应检测好,待所有的结构都达到相关标准后才可拆除提升设备,从而保证整个大跨度钢结构施工流程的顺利进行和整个项目的施工质量,最终推动施工工作的正常开展。

4结语

我国大跨度钢结构逐步发展,也使钢结构施工难度较大,要求较高的施工技术。要求科研工作者不断努力,创新大跨度钢结构施工技术,促进其较好地发展,针对大跨度钢结构在施工中存在的许多问题,探究了存在的技术问题,确保大跨度钢结构施工技术得到更好的应用,促使大跨度钢结构施工稳定推进。

参考文献

[1]蔡俊.大跨度钢网架结构整体提升施工关键技术应用研究[D].华南理工大学,2016.

[2]黄振邦.大跨度钢结构施工技术及BIM应用研究[D].北京建筑大学,2016.

[3]陈文集.关于大跨度钢结构吊装施工技术的分析[J].福建建材,2016,(01):79-82.

[4]应巧琴.简析大跨度空间钢结构施工技术[J].门窗,2016,(12):2+4.

论文作者:陈燕朝

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期

论文发表时间:2017/12/4

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

探析大跨度钢结构施工中存在的技术问题论文_陈燕朝
下载Doc文档

猜你喜欢