基于大跨度异形钢雨棚施工技术的探讨

阙荣 苏铠 黄云 王永刚 罗琦曦

1. 中国建筑第二工程局有限公司华南分公司 广东 深圳 518045；2. 中建二局阳光智造有限公司 广东 河源 517000

引言

随着钢结构在建筑项目的普遍应用，我国的大跨度钢结构施工技术和施工水平都有了极大进步和发展，目前已经衍生出高空散装法、地面吊装法等多种技术方法。在人性化思维的影响下，钢结构雨棚作为建筑辅助构件出现在一些大型商业综合体等建筑项目中，即便钢结构雨棚不是建筑主体部分，但是相关人员也不可对钢结构雨棚的设计与施工掉以轻心，同时，也需要针对大跨度异形钢雨棚施工技术以及施工技术的具体实施进行重点研究，以便保证大跨度异型钢结构雨棚施工质量符合工程要求。

1 当前大跨度钢结构施工工艺

目前大跨度钢结构施工技术较为成熟的方法主要有：整体顶升法，高空散装法，高空滑移法，等一系列施工方法，在具体的施工过程中，应当依据施工现场的具体情况以及对应的结构进行选择，要综合多种情况提高施工的质量和效率。

1.1 高空散装法在大跨度钢结构中的技术应用

高空散装法适用于复杂施工条件下小单元钢结构安装的情况，根据图纸所设计，在施工现场对整体结构或部件分成多个子单元进行安装，该施工方法需要注意的是在施工前要精确掌握各类部件的具体坐标，避免因坐标错误而造成的拼装困难或出现拼装错误。

1.2 整体提升技术

整体提升法是将结构在地面拼装完成，再由液压起重设备垂直地将结构整体提升至设计标高的方法。该方法在施工过程中可以利用结构柱作为提升结构的临时支承结构，也可以另外设置格构式提升架，提升设备一般为液压千斤顶。通过电脑进行计算来帮助来计算或解决提升技术的各类技术参数的调整[1]。

2 异型钢雨棚施工工艺案例应用分析

2.1 项目概述

广州某中央商务区数码产业总部商业楼工程位于广州市番禺区。本工程为超高层城市商业综合体，建筑用地面积为3.6万㎡，总建筑面积约35.6万㎡，其中本工程主体钢结构主要分布为：A塔钢骨柱及屋顶钢结构塔冠；A#塔楼裙房钢骨梁/柱；BC塔钢骨梁/柱及钢连廊；商业街屋顶雨棚。

其中，商业街屋顶雨棚为大跨度异形钢结构，平面投影最大长度89.8m，最大宽度34.7m，结构最大标高31.4m，距离地面最大高度46.5m。屋顶雨棚杆件均为圆管截面：φ800×25，φ400×20，钢雨棚总重约380t。

图1 大跨度异形雨棚结构示意

2.2 雨棚钢架安装流程

根据本工程大跨度异形钢结构雨棚的设计方案，结合现场勘查。鉴于该钢结构雨棚具有整体的自重较大、跨度长、造型不规则等特点。因此我们在施工的过程中，通过多种大跨度钢结构施工技术的必须，最终采用高空散装法开展施工。也就是按照图纸的要求，我们把钢结构整体的分成多个组件单元，分批吊装到设计的位置，按顺序进行安装。

2.3 雨棚安装施工工艺要点

2.3.1 斜钢柱校正工艺要点。在进行斜钢柱的矫正过程中，需要用到多种矫正方法，例如，垂直度矫正以及错口校正或周线矫正及标高的调整等方法。通过对上下两节柱错口的矫正应当通过千斤顶在下节柱耳板连接处增减垫片来完整调整过程。

要保证斜钢柱的扭转偏差不高于4mm，并且保证中心线对齐，在进行垂直度校正的过程中一般采用两台经纬放置在垂直轴线的控制线上，精确对中整平后，将照准部进行有效固定，纵向转动望远镜，照准标尺读数，通过与设计控制值进行比对，然后进行校正，直到找到正确的位置。当斜钢柱完成矫正后，还要对垂直度进行有效的复核，保证垂直度处于项目设计规定的范围内，通常进行斜钢柱标高的调整过程中，应当首先对标高偏差较大的斜钢柱标高进行有效的修正，某种情况下，考虑到工厂的设备较为全面，方便调整，因此对于标高偏差较大斜钢柱应当在工厂进行预拼调整，对于偏差较小的斜钢柱可以在施工现场继续调整，调整的过程你通常在采用在接头处增加铁块进行修正。

2.3.2 钢梁吊装工艺要点。依照对称原则，在进行吊点选择时首要考虑的问题就是钢梁的平衡性问题，通过在吊点处加装耳板来解决钢丝绳的固定问题，以此来提升效率并增加安全性，吊点大约在钢梁的1/3处，并保证钢丝绳和钢梁之间的夹角符合施工要求。

2.4 支撑胎架安装流程

本工程钢结构自重大，跨度长，杆件的内应力随时变化，有可能会超过设计应力，因此在支撑体系安装过程中，必须对支撑体系安装全过程进行详细周密的分析，以指导整个卸载过程的实施。

第一步，通过测量方向性找到支撑架的混凝土梁柱的中间点，然后通过植筋的方法来假设锚板，锚板材质的材料质量以及相关的技术参数等，应当严格按照施工图纸中标注的尺寸和植筋数量和植筋深度进行施工。

第二步，在进行底部分配梁的过程中，要首先注意钢梁的规格是否符合要求，确定材质为Q355B。要对钢梁通过全熔透焊缝进行连接，保证钢梁的坡口符合施工设计要求，通过在节点区焊接肋板来提供强度，强肋板要保证3m的间距，并对角焊缝和混凝土顶部钢板进行焊接连接工作。

第三步，吊装支撑胎架，标准节架立于底部分配钢梁的顶部，标准节下部与分配梁顶部使用卡板固定，焊接卡板时，焊缝需通长，防止标准节底部产生水平方向位移，安装支撑胎架时需及时横向连接。在进行支撑胎架的安装过程中，应当保证节架放在底部分配刚梁的下方，然后将分配梁顶部和标准节下部通过卡板连接固定[2]。

3 应用大跨度异形钢雨棚施工技术的有效措施

3.1 实施安全技术交底，加强人员管理

为了提升大跨度异形钢雨棚施工的整体质量，要通过全面的技术交底工作来实现质量管理的关键部分。在开展施工之前，要对施工工艺进行全面的分析，以此来满足施工图纸的要求。在进行技术应用的过程中，要做好相关的安全防护措施，明确不同岗位部门所对应的安全职责，通过不断消除安全隐患来控制安全事故的发生概率，针对在施工过程中出现各类问题，应当及时通过各类措施来进行解决。与此同时，要对参与施工的各类人员进行有效的管理，保证上岗前的施工人员具备良好的工作状态，并且佩戴好相应的安全防护措施。在日常施工过程中要注意物品的摆放，避免出现高空坠落的现象。

3.2 强化材料管理，做好安全防护工作

在进行钢结构雨棚的施工过程中，需要应用不同类型的施工材料以及相关的机械设备。要对材料和设备做好管理工作，当材料以及设备进入施工现场的时候，需要出示与产品对应的合格证书以及质量检测报告，并对材料和设备进行抽检，在保证材料以及设备的质量之后才能投入使用，避免不合格的材料和设备影响施工质量。除了原材料之外，施工过程中还涉及较多的半成品，对于半成品应当同样依照材料管理制度进行管理，要对半成品进行良好的保护，例如在堆放的过程中应当保证对各类材料进行分类堆放，为了保证材料的干燥，应当对堆放材料设置相应的防潮防水措施。与此同时，应当对各类材料做好标识工作，以便在领料的过程中能够增加效率，保证领料过程的顺利。在进行钢结构雨棚施工的过程中，为了避免结构或者支撑体系出现坍塌，倾覆的危险，应当对施工过程进行管理，保证结构和支撑体系的稳定性，并设置护栏等防护措施。要严格执行施工现场的安全制度，进行高空作业必须佩戴防护用品才能进入施工区域。要建立有效的防坠落防护网，并保证施工面下方没有其他作业人员，防止出现高空坠物事故[3]。

3.3 做好测量质控

钢结构雨棚施工之前，应当做好施工测量工作。要加强对施工设计图纸的分析，把握施工设计图纸中所规划的基准点，并设置好的控制点，深入施工现场中，以确保施工设计图纸的可行性。通常情况下，工地四周较为稳定的地方便是平面总控制点，测量人员需要进行科学的现场勘查工作，明确施工现场中的一级网控制点的具体位置，保障测量数据的真实性和准确性，在测量完成之后需要进行复测。在布置二级轴线控制网的时候，需要充分考虑雨棚的平面形状及轴线布置，做好基准点的测量和布设工作。

4 结束语

在不断实践过程中，我国的大跨度钢结构施工水平有了很大提升，技术措施也越来越成熟，施工技术是确保大跨度异型钢结构建设项目施工作业顺利推进的重要支撑，但是在该类型项目施工的具体实施中，需要根据项目的实施情况，科学性的选用相应的施工技术方法，从而为项目施工的顺利完成奠定基础。