大跨度空间钢结构施工技术与控制的研究

贾臣

摘 要：随着钢结构技术的不断发展，大跨度钢结构的应用越来越广泛，为了能够满足工程建设需要，建设中也普遍的使用大跨度空间钢结构。大跨度复杂空间钢结构施工时，施工技术所起的作用很重要。为确保钢结构施工具有较好的经济性与安全性，采取科学的施工方案，开展规范的施工工艺应用十分关键。文章将围绕大跨度空间钢结构施工技术，针对其特点、具体技术以及技术控制进行分析与探讨，旨在为相关工作人员提供帮助。

关键词：大跨度空间；钢结构施工

1 前言

我国大跨度空间钢结构逐步发展，导致钢结构施工难度较大，要求较高的施工技术。这就要求相关工作者不断努力，创新大跨度空间钢结构施工技术，确保技术应用的规范化与标准化，促使大跨度空间钢结构施工稳定推进。

2 大跨度的复杂钢结构的主要特点

2.1 大跨度复杂钢结构运用预应力技术

预应力是一种新兴的技术，普遍应用在现代设计中。该项技术应用下，多表现在索穹顶新型结构中，如果结构需要承受较重的负荷，需要添加与载荷力相应的预应力，如此，确保构建较高的刚性，也使构建的耐久性较强。

2.2 大跨度钢结构具有较多的构件

大跨度钢结构工程的工程量较大，由许多个构件组成，构件种类多样，具有不同的尺度，导致施工不易开展。为迎合构件特殊结构需求，针对构件，开展复杂试验。上述因素的存在，给施工带来一定难度。

2.3 大跨度复杂钢结构要求高质量的材料

现代建筑涉及层面广，为迎合工程各项需求，应逐渐增大大跨度钢结构跨度，如此，确保钢结构的稳定与安全。此外，还要用到优质钢材，需要的钢材强度较大，如此，确保建筑物正常构建。

2.4 大跨度复杂钢结构对构件要求严格的加工精确度

对一些大型工程建设项目，要重视城市现代化建设，把人们希望寄托其中。如此，这种类型的建筑通常要求较高的质量。需要构件精度符合一定标准，特别是在原材料焊接时，各种焊缝一定要在国家一级水平状态。

3 大跨度空间钢结构的具体施工技术

3.1 高空原位单元安装法

高空原位单元安装法也叫高空原位散装法，这种施工技术方法是指在设计的位置直接进行钩、杆件的设计安装。在实际操作中，为实现构件高空搁置及高空工人操作平台，需要进行满堂支承的预先搭设。一般来讲，高空原位散装法适用于任意类型的大跨度钢结构，但针对较大规模的项目而言，支承材料的增加、占用场地的加大、支承安装时间的延长，高空作业时间的增多，导致工程时间也会随之延长，所以高空原位散装法从某种程度上还是比较适合在工期相对宽松、应用跨度小的空间结构工程上应用。

应用高空原位单元安装法，首先需将结构进行合理分块，然后利用设备将被分块的单元移动至预先设计的位置并实施安装，相比较高空原位散装法来说，高空原位单元安装法的原理虽然很相似，也就是说都是在原位置进行结构安装的，但是许多焊接、拼接工序的开展还是在地面或工厂内进行的，一些高空作业能够有效地被避免，工程的质量、工程的安全性及工程的进度都由此有了大幅度提升从而节省了施工成本，提高了经济效益。

3.2 整体提升法

整体提升安装是在地面或是适宜的楼层投影位置进行结构安装，将结构组装成型后借助提升系统的手段，将结构整体进行，上升到工程项目需要的设计标高。在施工的过程中，一旦遇到跨度高度较大的钢结构时，施工搭设不仅复杂还需要耗费大量的资金，而整体提升安装就可以解决这些问题。整体提升法在大屋顶工程中应用较多，提升的过程一般包括4个阶段：地面拼装--支承胎架--提升阶段一结构就位。整体提升法并不适宜提升单元结构不强、刚度较小、边界安装精度高的大跨钢结构，盲目应用可能会影响结构整体的精准度。

3.3 分段吊装技术

所谓分段吊装是指进行吊装前先对构件进行小区域的拼装，形成相对独立的稳固单元，之后对单元进行吊装，在预先设计的位置进行拼接，最终形成统一的空间结构。该种结构形式能够减少一定量的高空安装任務，降低施工的高峰风险，对高空吊装设备的需求相对较大，是大跨度空间钢结构施工的常用技术。

3.4 高空滑移技术

高空滑移技术是在其他区域进行钢结构的部分组装，一般分为按条组装或按块组装，组装成功后借助于特定的滑轨将条块进行空间移动，到达设计的位置后在实施拼装。此安装方式实现了安装区域与拼接区域的分离，可以避免相互间形成干扰，不仅如此，对施工场地的要求也相对较低，所以，在施工实践中的应用也比较广泛。此项施工技术是高空原位单元安装技术的延伸发展，大大降低了原技术的施工风险，提升了安装的安全性和可靠性。

4 大跨度钢结构施工控制

4.1 质量控制

（1）施工准备阶段。在施工准备阶段，其质量管理和控制包括施工方案的优化及施工程序的合理安排，施工人员与设计人员间要做好相应的施工技术交底，并且要详了解每道施工工序的质量要求和标准。在对施工图纸进行审查的过程中，须做到严谨和仔细，且针对施工人员还需要加强施工技术培训，既能提升施工质量，又能确保施工工期顺利推进。而针对施工过程中应用到的各种原材料，质量管理人员也需对其进行严格的检验和审查，即对于存在缺陷的原材料或质量检验不合格的原材料须严格禁止使用。而在实际施工之前，针对施工设备和机械也需进行严格的检查和维修，要对相关的施工机械进行合理的配备，同时采用质量预控法，对施工中可能出现的各种问题进行预先控制，这样就能避免大跨度钢结构施工的过程中不会出现较大的质量问题。

（2）施工过程中。在实际施工的过程中还需要建立相应的质量管理保障体系，以确保大跨度钢结构施工能达到较高的质量。在体育馆项目大跨度钢结构施工的过程中，由于其对质量要求相对较高，且施工过程面临相对较大的难度，因此在实际施工的过程中须对其质量管理工作加强领导，对各种规范标准需进行严格的执行。同时，应按照施工设计组织要求对具体的施工流程进行严格控制，只有这样才能确保工程质量管理工作发挥出真正的作用。而施工人员在实际施工的过程中，需将施工质量放在施工的收尾，即对施工质量进行精心管理，这样才能确保有效实现质量管理目标。在大跨度钢结构施工的过程中，还需对施工作业指导书进行详细的研读，按指导书上的各个要求和标准严格进行施工操作及技术交底，以确保能够对施工过程进行严格的监控检查及控制，从而达到提高整个大跨度钢结构施工质量的目的。

4.2 安全控制

在大跨度钢结构施工的过程中，首先质量管理人员需对器材的可靠度进行整体提升，且要对液压设备、立柱、梁等进行严格检查，并对大型设备的基础脚手架加强检查，即检查其是否牢靠，是否稳固等。同时，还需要加强检查钢绞线质量，以便有效提升整体吊装的质量和安全系数。而在大跨度钢结构施工的过程中，还需加固临时支墩的脚手架，以便有效应对施工过程中出现的各恶劣天气等。而施工人员在具体操作过程中，还需将自身的保护措施做好，如时刻佩戴安全帽等，既能遮蔽阳光，又能避免被一些高空坠物砸伤，且在高空作业的过程中，施工人员须时刻系好安全带，以避免人身安全受到威胁。

5 结语

综上所述，大跨度空间钢结构是对人们的大空间需求的积极响应，依托复杂的结构设计和优质的材料性能形成大跨度空间，为人们提供相对广阔的室内空间。然而，该种结构的实现是以复杂的结构为基础的，对施工技术提出更高的要求。因此，合理严谨的施工技术过程与控制是促进大跨度空间钢结构施工能够顺利开展的关键，相关工作人员需要引起足够的重视。

参考文献：

[1] 高永祥.大跨度穹顶钢结构设计与施工[J].建筑技术开发，2017.

[2] 叶婷婷.钢结构在建筑结构设计中存在的问题[J].四川建材，2017.