大跨度钢结构施工技术在建筑工程中的应用研究论文_赵川杰1, 王爵钢2

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摘要:我国对于大跨度钢结构施工技术的研究起步较短,大跨度钢结构的应用主要在机场建设和体育馆建设之中进行应用。而随着时代的发展,人们对于建筑物的要求也在不断提升,相关建筑设计人员也设计出了不同的大跨度钢结构的结构形式,提升了大跨度钢结构施工技术在建筑工程之中的应用力度。本文作者根据自身对于大跨度钢结构施工技术研究多年的实际经验,对于大跨度钢结构施工技术在建筑工程中的应用展开了深入的探讨和分析,并根据实际情况提出大跨度钢结构施工技术的技术要点,希望能对建筑工程行业起到一定的推进作用。

关键词:大跨度钢结构;施工技术;建筑工程

引言:在进行大跨度钢结构施工技术在建筑工程中的应用研究之中,首先应该明晰大跨度钢结构施工技术的主要特点,然后对于常用的大跨度钢结构施工技术进行深入分析,进而根据其在建筑工程之中的应用形式,总结大跨度钢结构施工技术的技术要点,从而全面提升大跨度钢结构施工技术的应用效力,提升建筑工程的建设质量和建设效率,使施工企业能够获得预期的经济效益,促进我国建筑工程行业的深入发展。

一、大跨度钢结构施工技术的主要特点

(一)技术含量高

大跨度钢结构在施工过程之中,应该采用预拼接的控制措施,从而在最大程度上提升施工的精确程度。而预拼接工作想要顺利进行,应该在构件带入到施工现场后,进行现场焊接,从而确保相应的施工流程能够顺利进行。这就要求了大跨度钢结构施工需要进行大量的焊接工作,且整个焊接施工过程难度较高,技术含量较大,在建筑工程应用之中,应该注意大跨度钢结构施工的这一特点,才能确保施工的顺利进行[1]。

(二)大跨度钢结构形式较为复杂和多样

随着社会经济的不断发展,大跨度钢结构的结构形式也较为灵活和多变。当前我国在建筑工程之中常用的结构形式也更加复杂和多样,越来越多的钢结构形式出现在建筑工程之中,比如说鸟巢就采用了极其复杂的扭曲空间桁架结构的形式。

二、大跨度钢结构施工技术分析

(一)高空散装施工技术

高空散装是公技术就是指在原有的结构之上,将所有的钢结构构件分成若干个散件,在高空之中直接进行安装成体的技术。这种技术在施工之中,一般有悬挑法和支架法两种施工方法。其中支架法在我国的建筑工程应用较为广泛,更加适用于节点较多的网架结构施工,其主要特点在于不需要较大的起重设备,然而这种施工方法的弊端在于,整个技术需要进行结构的搭建,会耗费一定的材料资源[2]。

(二)分项安装施工技术

分项安装施工技术的技术要点在于将钢结构之中的构件在地面上进行焊接,将其分为条状或者块状,然后采用起重机械进行吊装到相应的位置,最后组成相应的架构形式。这种施工技术能够有效的节省地面的支架,施工设计上也较为灵活,能够有效地提升大跨度钢结构施工的施工效率。

(三)整体吊装施工技术

整体吊装施工技术的技术要点在于,将大跨度钢结构的结构构件在地面阶段就进行拼接,使其能够形成一个整体,然后在利用相应的起重设备将其吊到相应的位置并进行安装。这种施工技术较为适用于中等跨度的下桁结构,然而这种施工技术在建筑工程应用时要注意起重设备的选择以及吊装过程之中技术应用对于地面建筑工程的施工影响。

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(四)整体提升施工技术

整体提升施工技术指的是将起重设备放到钢结构的上部,并将结构进行提升到设计好的位置上。这种施工方法的技术要点在于通过吊杆将已经安装好的钢结构进行提升,其中使用的机械规模较小,能够最大程度上减少吊装过程之中产生的成本,同时也可以将主体结构上的其他部分进行吊装到相应位置,能够起到加快施工进度,降低施工成本的根本作用。

(五)折叠展开施工技术

折叠展开施工技术的技术要点在于将钢结构的立体空间进行环箍,去掉网壳部分之中的杆件,确保其能够成为一个激动结构,然后将网壳结构进行折叠,降低结构的安装高度需求,最后利用相应的起重设备提升到指定位置,最后进行结构构件的补全,从而将原本机动结构改变成为静定结构[3]。

(六)高空原位施工技术

在大跨度钢结构的安装过程之中,根据结构的情况采用临时的支撑装置进行施工荷载的支撑,在结构安装工程结束后,进行支撑构件的拆除,从而确保结构能够满足设计标准。在构件的安装之中,分为散件与单元件两种情况。前者是采用结构下方的脚手架作为支撑,在空中原位进行施工,这种施工方式更加适用于杆件较少的结构,不需要大型机械的配合,且安装精度较高,施工较为便利,脚手架也可以进行回收。而后者采用的是点式支撑的方式,施工作业量较小,高空作业少,施工质量和效率都能够得到一定的保证[4]。

三、大跨度钢结构施工技术要点分析

当前大跨度钢结构的施工过程已经将计算机技术、互联网技术以及物理学技术进行整合和应用,能够以一个成形的建筑物展现在人们面前。因此在施工技术的应用之中,不仅要注意焊接问题还要注意装配施工工艺流程的问题。其中,在钢结构焊接之前,要对于焊接材料的质量以及焊接所用的电压与电流进行有效选择,在焊接过程之中,要确保焊接处的干净与整洁,从而提升焊件的应用性能。同时,在钢结构的精密度下,可以采用焊接胎夹具的方式来完成装配和检验,最后对于焊接之中钢结构的变形情况要进行有效控制,从而使构件的焊接加工流程能够有效进行。大跨度钢结构在装配过程之中,要根据实际装配需求来确定构件的装配尺寸,从而将误差达到最小化,根据相关的装配流程与图纸的需求进行施工设计,从而确定装配的工艺尺寸。尺寸的选择要对于钢结构形式的收缩量进行预留,并通过铁档的方式进行定位,从而确保施工尺寸能够满足施工需求。在进行20米以上的大跨度钢结构施工时,一般需要进行整体吊装的方式,吊装施工的技术要点在于采取三点的吊装方式,以钢结构的厂房屋面作为支点,然后实施整体的吊装施工。在达到以一轴为核心的结构吊装时,采用相同的流程进行二次结构吊装,同时注意结构的倾斜于侧弯情况。在施工过程之中,为了确保结构的稳定性,需要采用螺栓来进行钢柱与结构之间的连接。在吊装施工流程结束后,应该检查其安装位置是否准确,同时要对于螺栓的稳定性与支撑能力进行检验,如果是大型的结构。应该采取焊接的方式进行钢柱与结构之间的连接。正如之前所言,当今互联网技术也为钢结构的施工提供了更加便利的技术条件。采用计算机技术与虚拟建模技术,能够有效的避免施工过程之中因为构件偏差和施工环境因素对施工造成的不良影响,确保大跨度钢结构施工的施工质量和施工效率,同时也能起到降低工程成本的作用。在传统施工之中,经常会出现因为某个构件发生偏移而造成工程受力情况发生改变的现象,然而模拟技术的应用能够有效避免这个问题,从而全面解决工程难点和重点的控制问题,促进大跨度钢结构施工质量的全面提升。

四、结束语

随着建筑工程复杂化与多样化的发展趋势,大跨度钢结构施工技术在建筑工程之中也得到了广泛应用。大跨度钢结构施工技术可以打破建筑结构对于建筑高度与跨度的限制,使建筑的外观更加具有多样性。目前建筑工程的结构也在向着大跨度钢结构靠拢,而随着大跨度钢结构施工技术的不断成熟与优化,相信在不远的未来,大跨度钢结构将在建筑工程行业之中占据更加重要的位置。

参考文献:

[1]曾超群. 大跨度钢结构施工技术在建筑工程中的应用研究[J]. 河南建材,2018,(3):72-74.

[2]周增强.建筑工程大跨度钢结构转换层施工技术应用[J].居业,2017,(6):

76-77.

[3]包立军. 建筑工程大跨度钢结构转换层施工技术应用[J]. 装饰装修天地,2018,(5):225.

[4]李前进. 大跨度钢结构在公共建筑施工中的应用[J]. 城市建设理论研究(电子版),2015,5(28):72-73.

论文作者:赵川杰1, 王爵钢2

论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期

论文发表时间:2019/4/10

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