天津城建设计院有限公司 天津 300122
摘要：随着近年来我国经济实力的不断增强，我国各行各业的发展水平都得到了显著地提升，我国的建筑行业正是在这一社会背景之下飞速发展起来的。建筑行业的发展与人类的社会生活是息息相关、密不可分的，从随处可见的大型公共建筑，例如体育场馆、会展中心，再到日常生活所必须居民广场、公共厕所等等，这些随处可见的生活场地都可以视为基于建筑美学与施工技术相结合的艺术产物。一直以来，我国始终奉行着为人民服务的核心理念作为一切行动的准则，建筑行业也不例外，更是要以为人民提供更为便利、舒适的生活环境为主要目标，建设更具有实用性、艺术性、技术性的建筑物。
关键词：现代大跨度；钢结构；施工技术
1大跨度钢结构施工技术特点
（1）大跨度空间结构具备多种类型，且主要在结合建筑实际要求的基础上组合而成，可更好地满足建筑多样化需求。如在北京奥运会羽毛球馆的建设过程中便采用了大跨度空间钢结构技术，钢结构为大跨度弦支弯顶，之后在钢结构中嵌入泡沫，从而体现出了大跨度钢结构的多样性与独特性，展现了设计理念。（2）大跨度空间钢结构更为坚固耐用，随着人们对建筑要求的不断增高，大跨度钢结构施工过程中开始使用了硬度较大的钢板材料，在提升建筑稳固性的基础上确保了其安全性。同时，大跨度钢结构较为复杂，建设期间难免会使用多种构件，增大了设计难度。如对于体育馆与会展中心等大型建筑施工期间存在多种工序，增大了钢结构的复杂性。（3）大跨度空间钢结构具备较强的精确性，大跨度钢结构施工过程中需要使用多种构件，对此，企业应严格检查钢结构构件，确保其满足施工标准。此外，大跨度钢结构施工期间对材料的焊接与安装工艺要求较高，因此，大跨度钢结构施工技术须满足精准性要求。（4）现代大跨度空间钢结构的节点形式较为复杂，现代空间钢结构大多采用仿生态建筑，为满足基本的建筑造型要求，采用了多种形式的节点，如锻钢节点、球铰节点等。
2大跨度钢结构施工技术的研究现状
自我国实行加大高等教育、素质教育力度以来，各类高素质人才丰富涌现，这些新鲜的血液注入了建筑行业，促进了建筑理念的革新，也使得我国的建筑行业达到了一个前所未有的高度。近年来，新涌现的现代大跨度钢结构施工技术虽然推行时间尚短，但是已经得到了十分广泛的应用与发展，为人类生活带了诸多便利。例如深圳国际会展中心、哈尔滨体育会展中心、厦门国际会展中心等建筑，都是大跨度钢结构施工技术在建筑行业中得到实际应用的优秀案例。除此以外，这种以钢结构建筑为核心建筑理念，各种大跨度、复杂空间形状的钢结构建筑更是层出不穷，并且许多建筑物之中还在此基础上衍生出了多种新型、局部受力复杂、制作难度大的钢构件，它们可以依据其钢结构的连接方式主要划分为网架式、网壳式、悬索式三种结构。这三种钢结构施工技术各有其独特的优势性，且较传统的建筑材料而言具备更良好的抗压性与实用性。
3现代大跨度钢结构施工技术的施工方法
3.1整体顶升技术
整体顶升技术主要在地面上完成所有的结构安装工作，之后再将安装好的结构升至预先设计的位置，具体步骤如下：（1）根据建筑实际施工情况在地面上完成结构顶的拼装工作；（2）利用千斤顶将拼装好的结构升至预先设计的位置。整体顶升技术操作流程简单，工作量少，因此常被使用至点支撑的大跨度空间结构施工过程中（搭建车站候车厅的屋顶）。但若顶升支撑结构为原始建筑时，为确保搭建结构的稳定性与耐用性，施工企业还应做好原始建筑结构稳定性的检查工作。
3.2高空散装技术
作为大跨度空间钢结构中最为常见的施工技术，高空散装技术的操作流程如下。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（1）在预先设计的位置搭建脚手架或临时搭建支架；（2）利用起吊设备将钢结构的散件吊运至构件设计位置，之后在支架处完成拼装工作。一般情况下，高空散装技术不需要大型起重设备便可完成整个安装流程，但由于此技术大多在高空处作业，存在数量较多的散件，增大误差的发生几率。为减少失误，施工企业须按照合理的散件拼装流程作业，且拼装期间严格控制轴线与标高。此外，高空散装过程中若使用较多支架，则要求支架具备较高的刚度、强度及稳定性，因此，应在高强螺栓连接过程中使用高空散装技术。
3.3分段吊装技术
分段吊装主要指的是施工人员将钢结构构件分块吊装至高空进行拼装，且吊运过程中还应考虑起吊设备的实际吊运能力。在分段吊装过程中还应搭建临时支架，之后利用起吊设备将其分块吊运至需要安装的位置，并利用高空散装技术完成最终的拼装工作。同时，在施工过程中的部分焊接工作可在地面进行，有效降低了工程损耗，在提升施工质量水平的同时增强施工安全性与稳定性。需要注意的是，为增强整体钢结构的稳定性，分块、分条的构件应具备相同的刚度与稳定性，否则应采取加固措施进行固定。
3.4高空滑移技术
高空滑移技术主要包括两种：单条滑移与累计滑移。单条滑移主要讲的是先逐条滑移再逐条连接，就是把分割单元一条条滑到高处，再逐条连接成整体。累计滑移主要讲的是把第一条滑到相应距离后，然后连接第二条，第一条与第二条作为一个整体共同滑移到相应距离后，与第三条连接，依此论推。以我国新近建成开放的钢结构又一力作“钢琴”为例，这一矗立于哈尔滨松花江北岸的百米巨型建筑完全由钢结构搭建，其主体建筑———室内滑雪场不仅是目前全球最大室内滑雪场，还是全球最大的通过雪承载实验和风洞试验的钢结构建筑，单体用钢体量甚至超过了“鸟巢”，是名副其实的“钢的琴”，创造了多项世界纪录。为满足滑雪功能的需要，滑雪场采用大跨度、大落差、超长钢结构悬挑的架空设计，与建筑造型和结构超限设计相对应，建筑钢结构部分纵向最大长度487m、最大跨度151m、最大高度114.5m，相当于10个标准足球场、40层楼高的超大空间。将这样的超限设计变为现实，从钢材的选用，到钢构件的加工制作，再到各个构件的安装，每一步都是严峻的挑战。①钢材的选择。哈尔滨冬季最低气温-35℃，夏季太阳直射下钢结构表面温度能达50℃以上，正负温差约达90℃。为此项目采用了高级别的Q345GBD型钢材，更耐寒更稳定。②钢构件的加工制作。必须通过三维建筑模型（BIM）将一个个构件呈现出来，精细预判和调整因温度差异和焊接收缩变化的适度尺寸，千方百计保证构件满足现场拼装的温差及焊接影响。③现场施工，难度更是难以想象。150m跨度超高超限整体提升、100m高空精准滑移。
3.5高空原地安装
高空原地安装技术具有保持钢结构原状，减少建筑材料变形的优势，能够有效提高建筑施工技术的质量，但是由于高空原地安装需要安装高台，并在高台上进行零件的安装工作，因此，这类安装技术仍具备较大的风险性，具有发生建筑坍塌事故的可能性。高空原地安装技术对于建筑平衡具有较高的要求，一但出现纰漏极有可能造成建筑事故的发生，从而造成不可挽回的损失，因此在高空原地安装过程之中更要严谨，避免失误现象的发生。
结论
总之，钢结构建筑在未来发展中会越来越多，因为未来的建筑会越来越多样化，越来越宜居，而钢结构可以打破传统钢筋混凝土结构建筑高度极限、跨度极限并可实现建筑的外观多样性，现在越来越多的建筑结构向大跨度钢结构靠拢，大跨度钢结构技术也越来越成熟。
参考文献：
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[4]卢立香.铸钢节点在大跨度管桁架建筑钢结构中应用探讨[J].钢结构，2003，（5）.
论文作者:王克峰
论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月上
论文发表时间:2018/9/7
标签：钢结构论文; 建筑论文; 大跨度论文; 高空论文; 施工技术论文; 构件论文; 技术论文; 《建筑细部》2018年2月上论文;