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钢结构建筑大跨度空间施工控制措施张超

发表时间：2020/11/4 来源：《基层建设》2020年第21期作者：张超

[导读] 摘要：现阶段，人们的生活质量逐渐得到提升，对建筑的要求也越来越高。

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        摘要：现阶段，人们的生活质量逐渐得到提升，对建筑的要求也越来越高。在科学技术发展进步的支持下，钢结构建筑大跨度空间施工技术得到了广泛的应用，并取得了较好的效果。在实际的工程项目中，为了解决实际问题，提高施工质量，则需要相关施工人员充分掌握大跨度空间结构施工技术特点，合理应用高空散装技术以及分段吊装技术，并利用有效的施工控制方法，提高建筑的整体质量。基于此，本篇文章对钢结构建筑大跨度空间施工控制措施进行研究，以供参考。
        关键词：钢结构建筑；大跨度空间；施工控制
        引言
        随着经济和技术的发展，建筑理念不断更新。我国建筑业正在逐步上升。比如机场、展览中心、体育馆、电影院和候车室。这些大型公共建筑基于建筑美学的设计理念进行规划，采用大跨度、复杂的空间钢结构来设计住宅工程的结构体系。我国大跨度空间钢结构的发展成为我国建筑结构技术展示的契机。出现了大量新的、先进的建筑，给建设机构带来了巨大的机遇和挑战。
        1大跨度钢结构的优势
        1.1坚固性和耐用性
        大跨度空间钢结构具有较好的坚固性和耐用性，能够提高钢结构的稳定性和安全性。但是因为大跨度空间结构会应用带很多的构件，所以其也具有一定的复杂性。基于此在设计大跨度空间结构时会存在一定的难度，特别是对于会展中心、体育场馆等大型建筑来说，涉及的建筑材料和施工工序相对较多，在提高稳固性的同时，对设计施工来说也具有复杂性的特点。
        1.2高精确度加工
        大跨度复杂钢结构建设中，对于构件的精度要求比较高，同时构件还应符合国家标准，特别是在原材料的焊接时，焊接缝还应符合国家水平，为迎合构件特殊结构需求，针对构件，开展复杂试验确保钢结构的稳定和安全，规范操作，从而使建筑物能够正常使用。
        1.3结构形式多样化
        从我国建筑的结构状态看，很多建筑使用大跨度钢结构，摆脱传统的单一结构形式，从而提高建筑的安全性，有效促进大跨度钢结构建筑的稳定性。在我国已有的著名建筑中，水立方的建设就是基于泡沫理论的多面体空间钢架结构，同时借助新型覆膜材料形成外表皮，在保证建筑质量的同时，提高外表的美观性。该种结构多用于国家重点建筑建设，但施工复杂，对技术的要求也比较高，对设计人员和施工人员都是较大的挑战。
        2大跨度空间钢结构的具体施工技术
        2.1散装施工
        散装施工技术就是在需要安装的平台搭建一个安全可靠的施工区域，这种施工技术相对来说的安全性有所提高，施工消耗的时间会缩短。主要的工作流程就是搭建平台之后，通过吊车将已经分解好的单元式钢结构运送到该平台上，然后根据设计的方案，将分解的钢结构进行重新的组装。在组装过程中需要进行及时的焊接加固的地方，不能粗心大意，要安装连接节点的焊接要求，保障各个分解单元是牢固的连接在一起的。安装完成之后需要做的还是各个数据的检测，只有在所有检测数据全部达标的情况下，才可以进行下一步的施工。在散装技术中由于要额外的搭建施工平台，需要消耗一部分人力和资本，会给工程项目带来多余的支出，为此，我们在考虑使用散装施工的时候，必须将时间、人力、资金和安全性等，全面的设想做出决定，争取是快速、安全、高质量的完成大跨度钢结构的施工连接。
        2.2分段吊装技术
        在建筑项目中，对大跨度空间钢结构施工中还应用了分段吊装技术。其是指相关施工人员将钢结构的构件进行分条和分块处理，然后在将构件吊装到高空中进行拼装。所以在建筑项目施工中先要充分考虑起吊设备的吊运能力，再采用合理方法将构件进行分条或者分块。在具体实施过程中先要搭建具有良好稳定性的临时拼装支架，再使用起重设备将条状和块状单元吊运到安装位置。最后则是进行整体的拼装。在建筑项目中应用分段吊装技术则能够有效的减少高空施工的作业量，而且部分施工作业可以在地面上进行，在一定程度上降低了工程损耗，而且也提高了施工安全性。

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        2.3整体安装法
        相比较前两种施工方法，整体吊装方法在实际的拼接过程中有着明显的区别。在大跨度建筑钢结构施工过程中使用整体安装法，首先需要在施工地面上将结构进行合理拼接，形成一个整体，然后再借助起重设备进行吊装，使得拼接完成之后的整体结构能够安装在建筑设计的实际标高位置，保证位置的合理性之后再对其进行固定。整体吊装方法和高空构件拼接施工方法相比，在实际的建筑项目施工过程中，前者能够有效地提高整体的焊接质量，保证焊接工作可以满足建筑施工要求。与此同时，通过使用整体安装法，相关工作人员还可以准确把握结构体的实际大小尺寸，提高相关数据信息的精准度，所以整体吊装法在安装网架结构的过程中比较常见。
        2.4厚板不同钢管结构的多角度全位置焊接技术
        钢截面形状和连接形状不断更新和多样化。焊接质量要求很高，并且不断出现没有参考经验的新焊接问题。由于国产钢的扩散，焊接难度增加。尤其是当用于厚板模具时，可能会发生母材的熔化，并且难以控制焊接质量，现场的焊接环境是影响焊接质量的重要因素。在低温、强风和高湿度的环境中，很难控制质量和保持焊接零件。面对不同的焊接问题，在合理使用传统焊接技术的基础上，针对不同项目的不同焊接特性采用了新的焊接技术和方法，以克服不同的焊接和焊接困难，从而设法保证质量。
        3钢结构建筑大跨度空间施工控制方法
        3.1开环控制
        钢结构建筑大跨度空间施工存在一些不确定的因素，为了避免对施工质量的影响，则要采用适当的控制方法。而在建筑项目施工中，主要是采用开环控制，其是我国建筑工程领域中一种比较常见而且发展较早的施工控制方法，是基于简单函数的经典控制理论发展形成的，当前已经相对比较完善和成熟。因此在建筑项目中运用开环控制方法具有较好的实效性，能够及时的发现施工现状的缺陷。而由于建筑项目钢结构建筑大跨度施工的控制主要是单向控制，如果控制不到位，就会与施工实际发生严重的偏离。所以在工程中，一般是在简单的施工项目中运用开环控制。
        3.2安全控制
        在钢结构建筑大跨度空间施工中，由于其作业具有高空、悬空和作业点较多等特征，为防止发生意外事故，则要采取一定的安全控制措施。比如成立施工现场安全监督小组，通过专职安全管理人员监管施工工序的全过程，落实安全管理制度和规定。同时要完备高空作业人员的安全防护措施，在工程开展时，要保障施工人员在高空施工中系牢安全带，正确佩戴安全帽等个人防护用品用具，并且要在高空作业位置对应顶部架底部位设置安全平网防护等，充分保障充分保障钢结构建筑大跨度空间的施工安全。
        3.3闭环控制
        由于在建筑项目中对大跨度空间钢结构施工采用开环控制可能存在不到位的情况，因此为了进一步满足对该建筑的施工控制要求，则可以设计采用闭环控制方法。在工程中利用闭环控制具有较好的效果，而且能够进行施工作业反推，以检验其施工质量和水平，能够最大限度的降低事故率。另外一方面在建筑项目中采用闭环控制，能够准确反馈施工控制，充分满足大跨度空间钢结构的精确性特点，可以减少钢结构的施工误差，进一步保障该项目大跨度空间结构的施工质量。
        结束语
        在当前的建筑施工过程中大跨度钢结构的使用非常广泛，与此同时，相关的新技术也在不断发展，建筑整体的稳定性得到了进一步的提高。但是当前我国大跨度钢结构的施工还存在一定的技术问题，所以必须对其中的问题进行仔细分析和研究，进而提高整体的施工质量，为建筑行业的进步和发展提供保障。
        参考文献
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        [3]杨晓池.大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨[J].绿色环保建材,2019(12):165.
        [4]袁斌.超大跨度空间钢结构设计的发展趋势及现状[J].建材与装饰,2019(33):101-102.
        [5]周吉林,邱顶宏.超大面积大跨度钢桁架屋面整体拼装施工技术[J].建筑施工,2019,41(07):1252-1253+1273.