摘要：在当前的社会发展中，随着城市化进程的加快和城市土地利用的缩小，各种超高层、大跨度的建筑结构应运而生，为城市建设的发展和崛起提供了必然的依据。在建造这些建筑结构的过程中，施工技术和施工要求受到了极大的关注。随着科学技术的发展，大跨度钢结构的施工工艺变得越来越成熟。在施工过程中，建筑结构具有跨度大、荷载大、高度高的特点。因此，在施工过程中，我们需要系统地、全面地总结和分析所有方面，尤其是在屋面施工过程中，更重要的是深入、系统的研究和讨论。
关键词：大跨度钢结构屋盖；安装施工技术；应用
1大跨度钢结构概况
山水六旗乐园的寻险探奇广场钢结构屋面是一个四坡的弧形屋面。钢结构分布平面长度约135米，宽度约64米，呈弧形状，投影总面积约8000平方，屋脊标高16.2米，檐口处结构标高15.2米，主体钢结构为H型钢梁，尺寸最大为H1600x500x30x35，单根跨度24米，总体吊装量约1100吨。
2大跨度钢结构施工特点
2.1结构样式丰富
目前，我国已经开始了钢结构的使用，空间钢结构建设的形式会远远高于传统的建筑单一框架形式。本工程建筑设施是由空间型钢架结构构成，其建筑设施的钢结构十分的复杂，需要配合弧性的进行设计。随着我国对于综合建筑设施性能需求的提升，空间钢结构实际的跨度范围也开始随之扩展。大多数的建筑设施都会使用强度比较高的钢材部件。
2.2预应力技术的应用
预应力技术的使用，会极大程度的提升建筑设施等的安全质量效能。大部分的空间钢结构都会借助仿生态研究方式，丰富其建筑设施的外形结构，提高其自身的美观程度，就其建筑设施的特点选择相对应的节点设计方式，综合性的分析预应力技术的使用要点。本工程项目中所使用到的构件数量极大，单个部件的实际截面尺寸以及长度都会存在较大的差异，这会直接影响到良性施工技术的应用，给其技术的控制形成阻碍，且其还会存在一些扭曲的部件，这些部件必须要经受到技术以及质量等方面的检验，在检验达标后允许其构件继续使用。大跨度空间钢结构施工技术始终是国家重点的工程项目内容，所以其对于建筑设施的内部质量要求会较为严苛，需要以部件的加工精度为切入点，开展一级焊缝工作。但是在实际的施工中，其实施的难度会比较高。想要保障施工精度的水平，就需要做好准备工作，提前开展拼装整合的工作，开发新的施工技术，正确的渗透以及疏导。
3大跨度钢结构的基本类型
3.1网络框架结构标准
按照多根框架杆之间的标准，依照一定的网络形式进行分析，明确具体的节点位置，确定空间结构。依照空间的受力、刚度、轻重形式，分析抗震性能的优劣情况。网络架的结构形式，主要广泛应用在展览、体育、会议厅、候车厅、车站等位置，通过覆盖结构的标准内容，准确的分析工业化发展形势，判断自重水平，准确的分析稳定性能，判断外在的美观效果。网络框架结构的节点杆件数量往往较多，在制定安装过程中，需要明确其软平面的复杂程度，确保网络框架结构符合实际操作标准。
3.2网络壳的结构分析
网壳的结构是一种类似于平板网络的空间杆系统结构，其主要以杆件为基础形式。按照一定的规律组成网络，通过壳体进行布置，确定空间的框架结构，是具有一定的杆系和壳体性能的。按照传递的基本特点，准确的分析壳体内的两个方面的拉力，明确压力、剪力的传送效果。采用必要的双面四角椎体形式，确定建筑覆盖面积。
3.3悬索结构标准的分析
按照建筑工程的具体工作内容，对框架实施悬索结构处理，确保建筑拉索、边缘构件的有效承载作用。采用钢丝束、钢绞线、链条等较好拉力的线材进行拉线处理，确定高强度材料的拉线性能使用标准，保证跨度大、材料使用质量良好、自重小、容易施工的效果。
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4大跨度钢结构新型安装施工方法
4.1“攀达穹顶”整体顶升施工法
穹顶结构使用历史悠久，而近代的壳体结构和空间网架结构就充分利用了穹顶结构的三维立体特征，而穹顶的空间立体性反而成了该结构体系在制作安装时的障碍，攀达穹顶施工法正是为暂时取消穹顶在制作安装过程中的这种立体特性而提出的。攀达穹顶施工法的核心思想是通过临时去掉一些杆件并在结构中设置单轴铰使穹状结构在建造的一个时期内暂时成为几何可变体系，从而在施工中可被折叠，结构即可在地面上或在一个相对较低的高度上进行组装。不仅是结构主体，室内外装修、电气及机械设备的安装也可在较低的高度上进行安装，这样便可使安装工作安全、迅速、经济地完成。然后采用吹气设备提高穹顶内的气压或采用千斤顶等顶升设备将其顶升至预定高度就位。当结构达到最终形态后，再将施工中临时去掉的杆件安装在相应位置上，完成整个结构的安装。该法具有施工速度快、造价低、安全可靠及施工质量易得到保障等显著优点。
4.2“折叠展开式”整体提升施工法
目前国内采用整体提升法和整体顶升法对网架、网壳结构的安装运用越来越广泛。但这两种方法在结构提升或顶升的过程中，仅仅是向上平动的过程，内部各点之间并无相对位移，所以这些方法只适用于平板网架或较为扁平的网壳结构，而对曲率较大、失高过高的网壳或网架结构并非优选。日本的川口卫教授针对双曲率网壳结构的施工，提出了较为实用的“折叠展开式”整体顶升施工法。该法是一种新型的网壳结构安装施工方法，基本思路类似于“攀达穹顶”施工原理，是将网壳结构去掉部分杆件，在地面上折叠起来；然后将折叠的网壳结构利用提升设备提升到设计高度；最后补缺去掉的部分杆件，整个施工过程是一个由机构变为结构的变化过程。
4.3少支架高空悬挑拼装法
对于跨度大、高度高、覆盖面积大的网壳结构，若采用传统的全支架安装法，仅脚手架的费用就很高，且脚手架的拆装也需大量的时间，工期和成本必然提高。少支架高空悬挑拼装法，是利用网壳结构各节点对集中荷载的承载能力大，且自身刚度大、稳定性好的特点，用已安装好的部分结构作为后续待安装结构的操作面，来完成结构的安装作业的。使用该法，在施工初期，需先按传统的安装方法搭设少量支架，安装3-4跨网壳结构，保证其具有一定的刚度，能够承受后续施工荷载；然后在己安装好的网壳结构节点上悬挂搭设支架，在其上安装后续结构，逐步扩展，直至完成整个结构安装。与传统的全支架安装法相比，该法可大大减少脚手架的用量，同时在地面上可进行立体交叉作业，从而大幅度减少施工成本缩短工期，但由于其高空作业相对较多，也存在一定的安全隐患。
4.4整体张拉施工法
整体张拉施工法适用于柔性结构，尤其是索杆结构和索网结构。对于索结构的施工，传统的施工方法普遍采用高空散装法，需搭设大量临时支架，高空作业多，存在很大的安全隐患。整体张拉施工法是将索结构在地面整体拼装，然后利用液压千斤顶将索结构同步提升至与周围刚性约束连接，再对整个结构进行整体张拉成形的施工方法。该法避免了高空作业存在的安全隐患，同时减少了大量临时支架的安拆作业，从而节省时间，降低成本，更重要的是在整个提升过程中，能够准确并有效地控制构件的位移、变形和受力状态。
5结语
综上所述，大跨度钢结构施工技术在建筑工程中具有重要意义，不仅能够提高建筑的观赏性，而且还能保证建筑工程良好的经济效益。在施工中，施工单位应该依据实际情况制定完善的安全管理措施，保证工程施工的顺利，提高工程质量。
参考文献
[1]刘宇恒.大跨度钢结构的精益建造应用研究[D].长春工程学院,2018.
[2]张强.大跨度复杂钢结构屋盖整体滑移安装技术[J].建筑施工,2018,40(06):894-895.
[3]郑林琪,曹文根.较大跨度钢结构屋盖分片滑移施工技术[J].建筑机械化,2017,38(03):44-47.
论文作者:王海
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年6期
论文发表时间:2019/7/11
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