摘要：网架结构具有受力结构简单、刚度大、重量轻、整体稳定性好、节省材料的特点，已经被广泛的应用于工业建筑和民用建筑中，需要大空间、大跨度的结构更是将大跨度网架结构作为首选。随着科学水平的发展，工程届对于大跨度网架的施工涌现出了多种新工艺、新方法，这些新工艺、新方法对于工程进度、工程成本有直接的影响。本文首先介绍了大跨度网架的分类，并据此分析了大跨度网架施工时常用的整体提升技术的关键技术及施工流程。
关键词：大跨度；网架；整体提升
近30年来，各式各样的大跨度钢结构在美国、日本等发达国家得到了迅猛发展，使这些国家的建筑规模和建筑跨度得到了空前的提高。大跨度钢结构的发展不仅促进了新材料的发展，还促进了施工技术的提高。因此，发达国家的大跨度网架施工水平较高，施工机械化程度高。
近10年我国大跨度空间结构也得到了迅速的发展，但是由于起步较晚，我国大跨度空间结构的技术基础仍然比较薄弱。随着近年来国家和政府的重视，大跨度空间结构迎来了一个大发展的时期。
1 网架结构的分类
网架结构具有受力合理、工业化程度高、施工周期短、应用范围广、稳定性好、安全性高的特点。网架结构种类繁多，根据其组成又可以分为平面桁架系网架、四角锥体系网架、三角锥体系网架和六角锥体系网架四种类型。
（1）平面桁架系网架是在平面桁架的基础上发展而来，其基本单元是由一根上弦杆、一根下弦杆、一根斜杆和两根竖杆组成，相邻的基本单元用公共的竖杆连接起来，最终多个基本单元构成一个大跨度网架。
（2）四角锥体系网架是由四根斜杆和四根弦杆构成的正四角锥作为基本单元，正四角锥可以正置也可以倒置，相邻的正四角锥锥顶用上弦杆或者下弦杆相连，最终多个正四角锥相互关联成为一个大跨度网架。
（3）三角锥体系网架的基本单元是一个三角锥，由三根斜杆和三根弦杆构成。与四角锥体系网架类似，基本单元也可以根据需要进行顺置或者倒置。不同的三角锥体系网架可以根据需要选择不同的三角锥体的组合方式和连接锥体弦杆的方法。
（4）六角锥体系网架是一种节点数和杆件数较多的网架，网架单元为六根斜杆、六根弦杆组成的锥体。它的主要形式为六角锥网架。
2整体提升技术简介
大跨度网架的施工就是采用某种方法将网架安装在设计的位置上，目前网架常用的施工方法有：高空散装法、分条（块）安装法、高空滑移法、整体吊装法、整体提升法以及整体顶升法。在施工时，可以根据施工设备、工程造价、施工场地等多方面因素选择合适的施工工法。
我国从上世纪90年代起开始自主研发和运用整体提升技术，先后修建了首都机场四机位库、国家图书馆钢屋盖等一大批大跨度结构，取得了巨大的成功。整体提升技术就是在结构上直接安装液压千斤顶和钢绞线承重支架等提升设备，将网架整体提升至超过设计位置后再缓慢放下，并与支柱的相应构件进行连接。此外，还可以在进行滑模施工时，将网架作为操作平台，同时提升网架。
大跨度网架整体提升技术适用于周边支承及多点支承的各类网架，在施工时可以充分利用现有结构，因此可以节约很大一部分的施工费用。整体提升技术所用的提升设备较小，可以用较小的设备安装大型的网架结构。
3 整体提升技术关键技术分析
大跨度网架的整体提升技术的关键技术包括提升设备布置位置与负载能力确定、网架提升的同步控制和支撑柱的稳定性问题三个方面。
（1）提升设备布置位置与负载能力确定
施工时，大跨度网架的受力状态与正常设计状态下会有所不同，提升设备布置的位置不同，网架的受力也会发生改变。因此，在布置提升设备时应当计算此种状态下网架的受力状态，尽可能的使网架的受力状态与设计相符。
对于各个提升设备所受的荷载，也应尽可能的与设计相符，在验算提升设备的安全性时应对提升设备的额定负载能力进行折减，以确保提升设备的安全。
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（2）网架同步提升
网架提升时应尽量做到保持同步，其吊点间的提升差值要符合规程的要求。网架的同步提升技术是网架整体提升的关键施工质量和施工安全的前提。如果不同步的话，将会产生网架中某些杆件或个别吊点受力过大而断裂的情况。
在施工时应当检查每一步骤是否存在隐患，尤其是应当注意液压器的工作状态是否完好，液压器能通过上下锚具的锁紧和放松，压缩和伸长提升器的气缸，使得连接临时球和提升器的钢绞线不断缩短，最终实现钢网架逐步提升。因此对于液压器的控制是整个网架提升过程的关键部分。
（3）支撑柱的稳定性问题
在整体提升施工过程中，提升机具是安装在承重柱或者其他临时承重的结构上的，支撑柱的稳定性决定了提升过程的施工质量和施工安全性。因此，在网架提升施工前，应当检查支撑柱是否具有稳定的受力体系，如果没有，则应当验算支撑柱的稳定性。如果稳定性验算的结果不满足施工过程的要求则应采取拉揽风绳、各柱间设置水平支撑等加固措施。
4 大跨度网架整体提升施工流程
整体提升法施工，是将各个构件在建筑地面上进行分区分段拼装成整体，无需与结构柱错位拼装，与结构柱相冲突的部分构件可后期拼装完成，在地面总体拼装完成后，可利用安装在结构柱或临时承重结构上的液压提升器提供提升动力，通过钢绞线或吊杆与临时球节点连接进行承重，然后逐步提升到设计位置。其施工流程大体可分为网架拼装、液压提升和同步控制两个个步骤。
（1）网架的地面组装
采用整体提升技术安装大跨度网架时，网架应首先在地面上进行组装。组装时要求场地平整压实。网架安装前，首先对施工现场测量定位，定位放线工作根据平面坐标图进行测量；在组装过程中为了减少焊接造成的变形和二次应力，应当选取正确的拼装次序；在组装完成后，应当对预埋件和支撑柱的位置进行复核，防止施工时出现误差。
（2）液压提升和同步控制
网架提升是利用液压提升器作为提升装置，利用钢绞线作为承重装置，通过穿芯液压提升器的上下顶升，使上下吊点之间的钢绞线变短，从而使下吊点不断上升，带动网架的整体上升。液压提升系统由穿芯液压提升器、提升支架、钢绞线、临时球和临时杆件、计算机控制部分五部分组成。整体提升技术就是这五部分构件整体配合完成的，提升过程中应注意以下几点。
① 设置多个吊点以便实现同步控制
在网加上设置多个提升吊点，每个提升吊点上都设置有传感器用来采集该吊点的位移，并将数据返回给计算机控制系统。计算机控制系统可以据此分析出吊点的高差是否合理，并通过控制控制阀控制千斤顶的动力，使各个提升油缸动作同步，确保各个吊点位移达到一致，实现同步提升。
② 提升分级加载
在开始吊装时，各个吊点的荷载不能一次加载到位，这样会引起网架的受力性能发生改变，严重时会损毁网架。应当采取逐级加载的方式，并在逐级加载的过程中严格观察网架、提升系统、安装环境等是否存在不安全因素，以及检查提升过程中位移是否发生偏差，并进行微调。
③ 整体分级卸载
当网架提升至柱顶设计位置时，须将所有临时杆件和临时球拆除，并且将所有后装构件如在提升过程中与柱子相冲突的构件补装在网架结构上，待其所有操作完成后，须将整个网架整体卸载安装固定在球铰支座上。
在网架卸载过程中，如果一次性卸载，网架直接从施工状态转为正常状态，网架内部应力的分布来不及转换，可能对网架造成损伤。因此，为了确保施工安全，在卸载过程中采用分级卸载。
参考文献：
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论文作者:曹毅丰
论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期
论文发表时间:2017/3/22
标签：网架论文; 大跨度论文; 锥体论文; 结构论文; 液压论文; 技术论文; 受力论文; 《基层建设》2016年第34期论文;