探讨大跨度钢结构施工技术

一、整体提升安装技术 （一）整体提升安装技术

钢结构整体提升安装技术是指钢结构在地面或适当的部位组装成整体或整个单元，采用多台提升机械提升安装至设计位置的特种安装工艺。应用该项技术，可以显著减少结构安装时的高空作业，有利于提高质量控制，作业安全和施工效率。提升机械可以是卷扬机组，也可以是液压提升（顶升）设备。

整体提升施工方法的基本步骤为：首先在地面拼装好钢屋盖的各级桁架及其内部必要的支撑体系，然后以安装在各钢柱顶部的提升支架作为支座，在其上布设穿心式千斤顶并通过钢绞线将钢屋盖整体提升，最后待钢屋盖整体提升到设计位置时再超提升一定高度，然后逐点落位并与支柱的钢牛腿连接。

（二）整体提升安装技术应用

南宁东站站房结构形式：钢筋混凝土框架结构，屋盖为钢管混凝土柱支承的钢管桁架。本工程钢结构主要由站房钢柱、钢楼梯、屋盖网架三部分构成。屋盖结构为正放四角锥焊接球网架结构，网架结构最高点标高为43.25m，最大跨度为66m，支撑网架的结构柱采用钢管混凝土柱及钢筋混凝土柱，屋面平面尺寸为210mX450m，在1/L、1/F轴线附近的2道东西向伸缩缝，将屋盖分为了三大块，分割后的屋面结构单元最大平面尺寸为169mX198m，网架焊接球最大直径为900mm，杆件最大规格为Φ351*30mm，材质为Q345B。网架结构施工开始时，站房两侧的雨棚、高架桥已施工完毕，站房南北两端的转换大厅正在施工中，造成了网架构件运输的困难，所以可否定投标时在地面提前拼装运输楼面组装的方案，也否定了标书中南北站房端部的屋盖用大型吊车在外围安装的方案。因此所有网架的组装工作都只能在9.15m高架层上进行。大部分网架采用整体提升工艺。

本工程采用整体提升技术。在地面进行桁架的钢结构安装，然后用千斤顶整体提升，进行空中就位。省去搭设高空脚手架施工，节省了资金，缩短工期，减少了安全隐患；在低空组装的钢结构便于测量和安装质量控制，质量保障可靠；大量缩短工期、降低成本；取得了良好的社会经济效益。

二、高空滑移法

（一）高空滑移技术

高空滑移法是指，分条的网架单元在事先设置的滑轨上单条滑移到设计位置拼接成整体的安装方法。此条状单元可以在地面拼成后用起重机吊至支架上，在设备能力不足或其它因素存在时，也可用小拼单元甚至散件在高空拼装平台上拼成条状单元。高空支架一般设在建筑物一端，滑移时网架的条状单元由一端滑向另一端。

高空散装滑移法对机械的要求比较高。网架高空滑移法施工要求整个施工区域都在垂直运输机械的工作半径之内，并且需要长时间占用机械。

（二）高空滑移技术应用

新建厦门站站房屋盖整体呈拱形，拱顶最大高度31.0m，突出天窗最大高度33.2m，两侧拱脚（檐口）高度约为19.35m。整个屋盖水平投影面宽约121m，屋脊约191m，檐口约181m。屋盖采用正交正方四角锥焊接空心球网架结构，网格尺寸4m～4.5m×4m～4.5m，网架高度沿横向变化，在跨中为3m，在跨边为2.4m。沿纵向，在南北两端布置两榀拱及斜柱支承钢结构屋盖。拱矢高约16m，跨度约68m，通过V形斜撑支承网架屋盖，拱两侧的斜柱直接支承网架屋盖。沿纵向，还布置有6榀V形柱支承网架屋盖。V形柱沿纵向间距为17.65m至27.5m不等，最外榀V形柱与拱的间距为32m。屋盖沿建筑周边的悬挑长度在5～14m间。

滑移分区：北区最后一次滑移（H轴至M轴）滑移重量约350吨，累积滑移距离约30米，分为2次累积滑移（单元七和八原位拼装）。

滑移流程：在站房北端区域搭设拼装平台，安装滑移支撑架、滑移梁及滑移轨道。在拼装平台上拼装滑移单元五，并安装滑移设备，调试设备。

本工程中根据现场施工条件和钢桁架的外形特点，采用了整体液压同步滑移安装的施工工艺。配合本施工工艺的先进性和创新性，主要使用如下关键技术和设备：1） 超大型构件液压同步滑移施工技术。2） TL-P1000型液压爬行器。3） TL-HPS60型液压泵源系统。4） TL-CS 11.2型计算机同步控制系统。

滑移过程控制要点：1）在一切准备工作做完之后，且经过系统的、全面的检查无误后，现场滑移作业总指挥检查并发令后，才能进行正式进行滑移作业。

2）在液压滑移过程中，注意观测设备系统的压力、荷载变化情况等，并认真做好记录工作。

3）在滑移过程中，测量人员应通过钢卷尺配合测量各牵引点位移的准确数值，以辅助监控滑移单元滑移过程的同步性。

4）滑移过程中应密切注意滑道、液压顶推器、液压泵源系统、计算机控制系统、传感检测系统等的工作状态。

5）现场无线对讲机在使用前，必须向工程指挥部申报，明确回复后方可作用。通讯工具专人保管，确保信号畅通。

三、高空散装法

高空散装法是将网架的构件（小拼单元或散件）吊至设计位置直接进行拼装的方法。该方法解决了大型吊机无法进到内场进行桁架整榀吊装的难题，同时，又避免了传统的满堂脚手架费用过大。条形承重脚手架显得构造简单清晰，使用功能明确，在实际施工过程中，将此种脚手架与塔吊结合，将杆件一根一根地吊到架子平台上进行原位拼装，使屋面钢桁架的安装过程容易控制，并充分利用塔吊的起重性能，先吊装桁架下弦并逐根对接固定，再将架子延伸至桁架上弦杆高度，进行桁架上弦及腹杆的吊装拼接，条形承重架兼顾了临时支撑及操作平台的双重作用。钢网架在安装时，对临时支点的设置应认真对待。应在安装前，安排好支点和支点标高，临时支点既要使网架受力均匀，杆件受力一致，还应注意临时支点的基础（脚手架）的稳定性，一定要注意防止支点下沉。临時支点的支承物最好能采用千斤顶，这样可以在安装过程中逐步调整。注意临时支点的调整不应该是某个点的调整，还要考虑到四周网架受力的均匀，有时这种局部调整会使个别杆件变形、弯曲。临时支点拆卸时应注意组支点应同步下降，在下降过程中，下降的幅度不要过大，应该是逐步逐步的分区分阶段按比例的下降，或者用每步不大于100mm的等步下降法拆除支撑点。

某大学综合游泳馆工程中篮球馆屋面钢结构即采用了高空散装法，该屋面结构采用螺栓球连接形成正四角锥钢网架，南北跨度47.6m，东西跨度60m，最高标高23.8m，最低标高18.65m，由22个混凝土柱支撑，采用弹性支座，网格尺

寸4x4m，采用Q235B钢材制作杆件，最大规格Ø219×10m，最小规格Ø60×4m，有效的构建出了奇特形似鹰头的造型。

参考文献

[1]季文，李鑫奎.青岛温泉国际博览中心大跨空间钢结构施工分析[J].建筑施工，2014年11期.