摘要：目前，大跨度钢结构在我国应用越来越广，其造型越来越新颖，规模越来越大，因此，对建造施工技术的要求也越来越高。大跨度空间结构的施工技术及施工过程中表现出的诸多力学及关键技术问题愈来愈受到人们的重视。并且随着钢结构的材料的更新和新技术的应用，大跨度钢结构形式也趋于多样化。
关键词：大跨度；钢结构；安装工艺
引言
近年来，国内的建筑行业取得了飞速的发展，尤其是公用设施建设成就显著，其中运用到了越来越多的钢结构。钢结构相比其他材料，有着制作方便、耐用性强等特点。而大跨度钢结构的运用更有其特殊性与复杂性。当前来说，大跨度钢结构的施工过程中，涉及到多种安装工艺，且各有其独特的用途及限制，在进行选择时必须充分考虑到建筑结构构成、场地环境、工程进度及项目成本等可能造成的影响，从而确保整个施工过程的安全性。
1 现代大跨度钢结构施工技术的主要特征
1.1 钢结构跨度大，稳定性好
现代大跨度钢结构施工技术，是现阶段我国建筑行业之中应用的最为广泛的新型建筑技术，受到了业界人士最为丰富的好评。现代大跨度钢结构施工技术以其“跨度大”的结构优势最为显著，这类大跨度的建筑材料钢板厚度较一般建筑材料厚，质量更为优良，稳定性更好，不但具备优秀的抗震性能，安全系数高，且外观精良，更符合现代人的审美效果。因此，为了既保证建筑施工技术质量，又符合现代化的审美追求，严格遵循国家针对建筑物的质量安全标准，现代大跨度钢结构施工技术得到了极为广泛的应用，也取得了十分优秀的建筑成果。
1.2 结构形式丰富，更具适用性
空间钢的结构一向不是单一化的，它往往具有丰富多样的形式，因此，才能被广泛的应用于各式各样的建筑施工工程之中，赋予建筑物以新的活力。这类大跨度的施工技术是一种对传统施工技术的创新，既保留了原有的基础性建筑样式，又具备创新性的建筑风格，两者相结合赋予了建筑物更加丰富多彩的可能性，给予建筑师更大的自由发挥空间，例如著名的建筑鸟巢、水立方等，这些知名建筑都是现代化大跨度钢结构施工技术的优秀产物。
1.3 技术含量高，设计难度大
即便现代大跨度钢结构施工技术具备丰富的结构与多样化的形式，但是，由于这一施工技术是依托于现当代的高新科技所产生的，还需依赖高水平、高素质的人才施工，才能得以实现。这种空间钢结构建筑并不能单单依赖设计理念即可投入实践，它还需要精准的计算、丰富的实验、深厚的经验等多方面的条件高度统一，才能实现建筑设计理念的完美呈现，才能有效地避免建筑施工事故的发生。由于这类大跨度钢结构对于施工技术、施工材料、施工人员等各方面因素都具有较高水准的要求，因此，施工工程正式启动之前务必要做好相应的准备，提前做好建筑计算，以保证施工技术的按时完成，避免拖延建筑施工进程现象的发生。
2 大跨度钢结构安装工艺
2.1 高空散装法
直接在设计的位置上进行小拼单元或散件的拼装，又分为全支架法和悬挑法。如果是散件（单根杆件、单个节点）则主要采用全支架法，如果是小拼单元则主要是悬挑法。但是正因为是这样的小件，都是在高空作业，无需大型的吊装设备，但又不得不进行空间结构的搭建，从而增加支架材料和相应的设备。对于这样的高空作业手法，需要注意的方面也会很多，如：以具体结构形式为基础，确定好工作顺序和尺寸大小；在偏差的允许范围内进行结构复查和调整；悬挑法必须注重结构刚度和稳定性；必须按要求将螺栓拧紧到位并锁定；采取有效的保护措施等等。
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2.2 分条分块安装法
将结构条状化、块状化，再吊至高空对应设计位置进行整体安装。既然要将结构进行条状或块状切割，就必然用到切割、拼装和焊接设备，而将这些工作在地面完成，对于减小高空作业的危险性、节省拼装支架和提升工程质量方面有很大作用。这样既能保证切割后的条件或块状结构具有足够的刚度，又能保证施工结构的自身几何尺寸不发生变化。一般事物都具有两面性，将结构进行条状或块状分割后，增加了优势，也有需要特别注意的地方，如：保证刚度和几何尺寸，或采用支撑体系、或保证稳定性；按实际重量进行起重安排，合理的数量和位置，保障安装精度；采用预拼接控制尺寸，减小偏差；注重接口对接等等。
2.3 整体提升（顶升）法
在地面进行结构拼接，利用起重设备，将结构转移到相应的设计位置进行安装。整体提升和整体顶升，这两种方法具有相似点和不同点；整体提升，是将起重设备放置在需安装结构的上方，而整体顶升是利用支柱进行滑动，将待安装结构放置在起重设备的上方。整体吊装则更适用于中小型的网格结构空间，在地面进行整体拼装，在高空平移或旋转后进行吊装。他们之间既有相似（在地面完成整体拼装），也有不同，只要对其进行适用性研究，就可以找到最佳安装方式。与高空散装法和分条分块安装法相比，整体提升、顶升具有了更多的优势，如：地面拼装，降低高空作业风险，提升工程质量；两项工程同时进行，提升工程效率，缩短工程时间；减少高空支撑，节省材料、支架等的费用；降低能耗和噪音，提升社会和环境效益。同样，整体提升、顶升也具有需要注意的问题，如：需要将施工过程中的变边界问题进行模拟计算；保证吊索的垂直度；保证结构性能，减少突发情况；注重施工过程中的刚性位移和弹性形变问题；保证结构的稳定性，减少速率提升产生的动力效应影响；确定好具体的吊点数量和设计位置；避免操作的不同步问题，减小对结构内力和位移产生影响等等。
2.4 整体吊装法
与整体提升（顶升）法类似，都属于整体施工方法，但也具有其自身的特点。采用整体吊装法进行空间结构的安装工作时，可在就近的地方进行拼接（柱错位总拼或场外总拼）工作，但主要适用于采用焊接手法进行的网架连接。虽然在地面进行总拼，减少了一定的高空作业风险，提升质量和保证准确的几何尺寸，但是却需要大型的起重设备进行起重吊装，对于大型设备的停放位置的地面承载力也具有较高的要求，对于地面土建的施工作业也具有一定的影响。
2.5 滑移安装法
主要用于分条的小单元，通过前期的位置设置，将分好的单条或逐条滑移到相应的设计位置上，然后拼接，完成后整体进行安装的方法。显而易见，需要在地面进行一定的分条处理，然后在高空中进行拼接和安装。这就使得需要一些临时支架进行高空支撑，而不需要大型起重设备进行起重，同时还能在地面和高空同时作业，不仅能减小内部施工产生的负面影响，还能提升作业速度，缩短施工时间，保障施工的安全。
结束语
近年来，各类建筑工程的跨度越来越大，在开展大跨度钢结构的施工前，需要依据其结构组成、场地环境及所用机械设施等，选择最佳的安装方案，从而确保大跨度钢结构施工项目的安全性。相信随着相关研究的深入，以及工程实践的大量实施，我国科研人员必将进一步研究出适合我国工程建设需要的新技术、新工艺，更加充分地展现大跨度钢结构的安全性、合理性、便捷性，推动我国大跨度钢结构技术更积极、稳定的进步，为我国国民经济的长期发展提供保障。
参考文献
[1]许立新，遇瑞.大跨度钢结构安装工艺的选择[J].施工技术.2013(20).
[2]张成.大跨度钢结构安装工艺的选择[J].工程技术研究.2018(05).
[3]郑晟，陈锡宝.装配式大跨度钢结构的安装工艺[J].上海城市管理.2017(02).
论文作者:王文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签：钢结构论文; 大跨度论文; 结构论文; 施工技术论文; 地面论文; 建筑论文; 高空作业论文; 《基层建设》2019年第7期论文;