钢结构建筑大跨度空间施工控制措施

付举民

摘要：随着建筑行业快速发展，建筑设计理念得到更新，建筑技术明显进步，在会展中心、体育馆及影剧院中开始大量使用大跨度空间钢结构施工技术。施工期间，大跨度空间结构存在施工技术复杂、流程繁琐等问题，对此，施工企业须有效掌握大跨度空间结构各个环节的施工技术，并做好施工控制工作，从而切实提升建筑施工效率，保障建筑质量与安全性。本文主要对钢结构建筑大跨度空间施工控制进行分析。

关键词：钢结构;大跨度空间;施工控制

一、钢结构建筑大跨度空间施工常见类型

（一）网架结构

该类结构主要是借助于杆件进行施工处理，确保特定网格能够利用节点连结模式进行处理，更好地提升整体钢结构建筑大跨度空间处理效果。该类结构的工业化较为明显，自重相对而言比较小，进而也就能够更好地维系整个钢结构的稳定性效果，在很多大型建筑物中都得到了理想运用，对于一些外观要求较高的建筑物同样也能够灵活运用，整体美观度相对更高。本研究中涉及到的小武基垃圾转运站全密闭除臭工程综合工房A区就是采用该类结构模式进行处理，表现出了较强的应用价值。

（二）网壳结构

在钢结构建筑大跨度空间施工处理中，采用网壳结构进行施工处理同样也是比较常见的，其主要就是利用杆件进行合理布置，确保其能够形成较为理想的网络结构，能够和壳体结构较为协调，共同形成较为理想的建筑物大跨度空间。在网壳结构的具体施工处理中，其最大的特点就是在力学平衡性方面具备理想优势，如此也就能够保障钢结构建筑的稳定性效果，实现拉力、压力以及剪力的有效传递和控制。

（三）悬索结构

对于钢结构建筑大跨度空间施工处理模式的应用，其借助于悬索结构进行处理同样也是比较常见的基本类型，这种悬索结构主要就是借助于柔性受拉索以及相关边缘构件进行合理搭配，促使其能够形成较为理想的承重结构，有效实现对于整个钢结构建筑大跨度空间的有效维系。结合这种悬索结构的有效应用，其对于材料抗拉性能的要求比较高，需要确保其能够具备理想的强度以及韧度，能够更好地在整体结构中表现出稳定维系价值。该类悬索结构的应用能够更好地实现对于自重的控制，有效节约施工材料，处理难度相对而言也比较小，在多个领域得到了理想推广运用。

二、大跨度空间钢结构施工控制理论依据

（一）现代控制理论

现代控制理论主要分析状态空间，主要通过方程运算控制多种形态的系统对象，不论单输入、单输出还是多输入、多输出均不会产生较大影响，只要在结合实际施工情况的基础上设计状态方程，便可为施工人员提供理论参考依据。且在此理论的应用过程中不存在人为判断，避免了多种失误问题。由此在施工期间，现代控制理论得到了广泛采用，且效果良好。

（二）经典控制理论

经典控制理论主要依据简单函数，并运算基本函数的基础上，人为估算记录施工控制因素。经典控制理论的控制对象较为简单，无法有效联系各种因素，增大施工难度。且由于其运算方向较为单一，因此无法满足人们的建筑需求，呈现出逐步被淘汰的趋势。当前建筑施工过程中，经典控制理论已逐渐走出人们视线，但其也属于其他控制理论的基础，以此进行创新与改进。

（三）智能控制理论

智能控制理论可模仿人类的行为思想，属于现代的思想理论，且其采用的思想来自于自动控制等智能领域。同时，智能控制理论包括较为广泛的控制对象，无论开发或是未被开发的系统均可使用人工智能，减少了多种不可控因素的影响，避免了失误偏差，促进了施工的顺利进行。

三、大跨度空间钢结构的施工技术分析

（一）高空散装技术

（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。

（二）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時支架，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。

（三）整体顶升技术

（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。

（四）高空滑移技术

（1）在高空处预先设计的位置搭建拼装工作台;（2）将钢结构构件分为若干个拼装单元，并做好滑移轨道的安装工作;（3）利用轨道将拼装好的构件单元滑移至拼装平台，完成整体的拼装工作。高空滑移技术不需较大的拼装平台与大型的起吊设备，只需搭建简单的支架结构，减少了高空操作流程，也降低了施工成本，提升了施工工程的安全性与稳定性。

四、大跨度空间钢结构的施工方法

（一）大跨度空间钢结构的开环施工控制

作为发展最早的施工控制方法，开环控制发展较早，且更为完善成熟，因此被广泛采用至建筑施工控制中。但开环控制对建筑施工有较高要求，在实际施工期间存在多种缺陷，开环控制主要以简单函数作为理论技术，由经典控制理论发展而来。在大跨度空间钢结构的施工过程中使用开环控制方法主要单向控制钢结构的施工流程，若控制工作不到位则无法与实际施工进行完美结合。对此，应在简单的钢结构与施工项目中采用开环控制方法。

（三）大跨度空间钢结构的闭环施工控制

随着我国社会的快速发展，为有效满足复杂建筑施工技术的要求，也为有效避免开环控制方法对复杂建筑控制不到位的问题，相关研究人员在不断探索与创新的基础上设计了闭环控制方法。在施工流程复杂的大跨度空间钢结构施工过程中，闭环控制的效果十分明显，这主要因为闭环控制方法可进行反推，有效验证了正推的正确性与准确性，在减少施工事故发生几率的基础上切实提高了施工质量水平。

结语

对于钢结构建筑大跨度空间施工模式的应用，重点把握好对于各个基本施工环节的严格控制必不可少，除了要确保相关施工操作较为精确可靠外，还需要加大施工监测力度，能够更好地发现可能存在的明显问题隐患，如此也就能够及时予以处理，确保整体钢结构建筑大跨度空间施工具备较高质量效果。

参考文献：

[1]石俊，朱海锋.钢结构建筑大跨度空间施工控制的探讨[J].建筑技术开发，2018，45（8）：16-17.

[2]刘理星，郭超.大跨度钢结构建筑防火与灭火[J].内蒙古科技与经济，2017（20）：87.