田玉坤 安晓锋 王传金 焦殿江
中建八局第一建设有限公司，山东 济南 250014
摘要：本文首先分析了大跨度钢结构主要安装技术存在的不足，接着分析了大跨钢结构安装精度优化措施。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词：大跨钢结构；安装；精度控制技术；优化措施
1大跨度钢结构主要安装技术存在的不足
1.1现有的施工途径未能满足精度较高的项目指标
由于大跨度钢结构大都是通过焊接技术进行安装的，一般在运输至指定安装地点前要进行各个部件的焊接，出现精度安装不符合项目指标的缺陷。一方面，在运输前，由于施工人员的技术问题，导致焊接精度误差大，进而影响到后面的安装进程。另一方面，焊接好的部件在运输至指定施工现场时，由于施工人员的技术水平不足，导致在安装过程中出现较大的精度误差。这都是由传统的施工途径未满足精度较高的项目指标导致的。安装时，应注意大跨度钢结构的规模和土建钢结构基础允许偏差不同，施工人员应对自身焊接的部件做出及时的调整。
1.2在技术测量范围中存有规范性方面的欠缺
测量工作是大跨度钢结构安装过程中非常关键的环节之一。由于施工人员在技术测量领域有规范性方面的欠缺，导致工程安装的精度受影响，严重时，无法满足正常的测量标准。首先，我国现有的大跨度钢结构安装精度体制不完善，存在多个漏洞，在边角测量、内容标识等方面还未进行高精度的标准指定。由于缺乏标识性的内容，使施工人员缺少参照，导致测量精度无法得到保证。
2大跨钢结构安装精度优化措施
2.1混凝土振捣控制
锚栓和预埋板定位施工主要分为两个环节，即安装定位板与浇筑混凝土。安装定位板时，派遣质量监管人员在旁监督，确保施工人员严格按照顺序进行安装。混凝土浇筑作为大跨度安装偏差的重点，其易受到温度、配合比等方面影响，会出现水计量、砂石含水量波动等情况。因此，为保证整体安装精度，在浇筑混凝土之前，本工程预先检查混凝土掺和料、水泥、石砂等材料质量，并对施工人员进行培训，严格规定下料与振捣时间，遵循“快插慢拔”的原则，插入混凝土8cm后，将振动器缓慢提出，由专业人员记录混凝土振捣时间，当其不再冒出气泡，停止下沉后，结束振捣，进行后续混凝土浇筑工作。并且在振捣过程中全程进行测量，一旦出现锚栓和预埋板跑位，一定在混凝土初凝前纠正复位。
2.2完善组装工艺，提高关键节点定位精度
大跨度钢结构厂房安装精度要求主要体现在钢网架下悬挂吊车轨道安装的高精度要求，具体说就是对网架下弦行车吊挂点的准确定位，如何精准控制吊挂点位置是整个网架拚装及吊装的关键节点。行车吊挂点三维精度可采取分别控制，为保证为保证X、Y向（网架纵、横向）精度，在地面拼装阶段首先是对拼装场地硬化，以消除拼装过程中因胎模位移的影响，对有行车吊挂点的纵横向胎模作可抽条硬化加固，确保拼装时不产生位移；其次是根据行车吊挂点位置来分片、分段组装网架，先焊接小单元，再拼装跨度方向的中单元，最后才组装整体，把焊接变形和拼装产生的误差在单元组装时消化掉。对Z向精度采取吊挂点先预放尺寸向精度采取吊挂点先预放尺寸，网架吊装就位后经过测量再来确认吊挂构件长度，最后精度细调对多余的进行割除再焊连接板，这样能同时清除了吊装偏差及自身挠度产生的差异，此作业因为是在屋盖结构安装完成后进行，为高空作业需采取安全保障措施确保施工安全。
场馆类钢结构大跨度管桁架安装精度主要体现在两端支座的安装控制。
一般常规做法：根据设计图纸尺寸加工钢构件，土建按照设计图纸进行支座预埋，然后进行安装。其缺点：土建规范允许的误差大于钢结构，大跨度钢结构焊接收缩变形及自身荷载造成挠度变形难以控制，造成安装时候误差太大。大跨度管桁架太高，公路运输受限。一般钢构厂加工零件，现场利用胎架拼装大跨度构件。首先可以利用预埋支座先安装特点，现场实测实量大跨度支座之间距离a1，利用Midas软件模拟计算组装后大跨度构件安装后的下挠数值a2和下挠后支座之间距离a3。保证a1=a3,若是锚栓连接，务必开长圆孔。其次按照上述数据利用BIM技术中的TEKLA软件进行钢构件三维放样，并导出每个钢零件数据。最后按照放样数据加工钢零件，考虑焊接收缩余量前提下利用胎架进行组装焊接吊装。
2.3检查吊具质量
吊具带病工作同样是大跨钢结构安装出现误差的重要因素。因此，为提高钢结构安装精准度，本次工程中，对吊具按期检查，做好每月的点检登记。每月点检均要求操作人员认真对待，严格根据标准检验，当发现问题后，提出相应检修流程，以保证吊具质量，形成科学化管理。同时，要提高操作人员素质，在施工之前对其进行岗前培训，重视员工实际经验及技能熟练度，培训内容主要是让员工掌握最新科技动向、提高安全意识和操作水平。
2.4完善建筑钢结构焊接、安装测量过程管控
首先加强源头质量把控，所用的焊接材料应有完整的质量证明，使用前应检查质量证明的有效性和焊材烘焙记录，焊接材料必须进行现场取样复试。检查焊接工艺评定报告是否覆盖工程的所有焊接内容，评定试板的焊接位置能否代表结构焊接位置、构件焊接件的厚度是否在评定试板的厚度覆盖范围、度、弯曲、冲击等物理性能试验是否满足要求。对于进场焊工检查其合格证书，确认考试合格项目是否覆盖实际焊接内容、合格证是否在有效期内，焊接方法、位置是否与项目相适应。可以组织焊工进行进场焊接考试，对考试合格人员发证，特殊部位和关键节点可以要求在施焊部位刻上焊工钢印，确保质量的可追溯性。网架现场安装应进行全过程的监控测量，专人负责实行全过程动态管理。首先根据工程现场情况在网架四周中心各设置一个测量控制点，网架安装时便于用仪器观测。
2.5校准工程仪器
工程中使用垂准仪、精密水准仪、高精度自动导向全站仪，辅以相应测量设备进行测量控制。在测量之前，要校准测量仪器的精度。例如，对于垂准仪，先进行水平调校，目镜十字丝与上靶标对准，重合0°和180°，调好垂直，检查上激光与靶标十字丝中心重合度，下激光与准靶标中心对准，旋转垂准仪后，无激光画圈表明仪器精准。由于篇幅有限，本次仅简述工程中垂准仪校准方式。通过校准后，人们可以确保仪器的精确性，进而提高大跨钢结构安装精度。将测量仪器用于施工检测中，需要注意以下两环节。一是柱脚锚栓测量。依据钢柱连接图，在锚栓底板侧放节点中心线，以做好醒目标记，精准定位锚栓位置后，利用水准仪对底板四角标高进行较正，控制标高差在±2mm，保证工程柱脚标高差不会超过工程规定范围。二是关键部位测量。本次工程中，钢结构安装关键部位为钢梁与钢柱，使用分段安装测量方式，控制钢柱分段端口部位，钢骨梁则主要对梁顶面水平度与标高进行控制，使用全站仪测量定位与标高，水准尺控制钢梁顶面的水平度。
结束语：
目前，随着一些有特殊使用功能要求的建筑广范应用钢结构，钢结构的安装需适应建筑功能中特殊工艺设备的高精度要求，如何控制安装精度成为钢结构施工需高度关注的问题。大跨度钢结构较多采用焊接球网架和管桁架，多采用构件工厂化制作，现场组装成形，最后整体吊装补杆就位的施工方式。因为采用现场拼装和吊装，网架下悬挂行车的吊挂点精度控制较为困难，传统的施工方法过程的控制薄弱，网架吊装完成后偏差虽然符合规范要求但行车吊挂点精度不能满足行车安装工艺要求，需后期处理，增大了施工安全风险、工程费用和工期，所以如何作好前期预控，提高带悬挂行车的网架结构安装精度，意义重大。
参考文献：
[1]论大跨度钢结构安装施工技术[J].刘家玉.工程技术研究.2019(08)
[2]大跨钢结构安装精度控制技术及优化措施[J].周成元.门窗.2017(10)