吴兰昊
乌鲁木齐市建设工程质量监督站 乌鲁木齐市 830000
摘要：与其他材质相比，钢结构具有良好的稳定性，因此近年来，大跨度钢结构得到了广泛应用。然而，在施工中也存在着许多不可避免的问题。通过对各类大跨度钢结构施工技术进行研究与总结，包括整体提升、累积滑移、辐射式对称吊装等方法，面对各类大跨度结构能快速选出最合适的施工方案，使施工更顺利地实施，有效提升施工安全和质量。
关键词：大跨度结构；整体提升；累积滑移；
近些年，随着社会科学技术的巨大进步，建筑领域结构设计水平不断提高。对于场馆建设而言，借助于计算机技术，大跨度钢结构在大型场馆中的应用越来越多，不同的场馆设计的结构形式多种多样，在施工过程中所使用的施工方法也不同。结合不同的工程条件，根据相应的结构形式、场地条件以及工期要求等情况，综合因素作用下所带来的施工复杂性和技术难度给施工人员带来了较大的困难。因此，需要思考创新工艺解决此类问题。
一、累积滑移施工工艺
累积滑移施工工艺的工艺原理为：安装总体思路概括为：地面整体拼装、高空分段吊装、单元累积滑移。根据结构模拟计算结果选择滑移钢梁和支撑体系，滑移钢梁与混凝土柱之间采用预埋件连接，在滑移梁上通长设置滑移轨道，在桁架支座下方设置滑靴。首先安装前两榀主桁架及次桁架，拉索张拉完毕后使其形成稳定单元，利用液压顶推器向前顶推滑移一个行程。安装下一榀主桁架和次桁架，拉索张拉完成后使其再次形成稳定单元，然后继续滑移，直至全部钢桁架累积顶推滑移完毕。最终通过千斤顶完成结构卸载，桁架结构安装完毕。
工艺特点为：采用液压同步顶推累积滑移技术，计算机辅助建模模拟施工，有效解决了大跨度结构高空安装施工难题；通过采用同步控制系统，保证了两端支座滑移的同步性，保障了桁架滑移的可靠性和安全性；桁架的拼装工作在地面工装胎架上进行，有效减少高空作业量，降低施工风险和劳动强度；桁架采用场外整体拼装，高空分段吊装，对场内其他结构施工不造成影响，可实现同步施工，以节约工期；减少吊装支撑胎架投入数量和拆卸周转次数，从而减少大型吊机台班使用量和措施材料的用量，达到了节能、环保的目的。
适用范围：本施工方法适用于结构跨度大或大型起重设备无法进入施工区域，或采用其他施工方法经济性不佳、对工期影响较大的张弦桁架结构施工。
二、整体提升施工工艺
整体提升施工工艺的工艺原理为：使用Midas Gen有限元分析软件进行模拟分析，采用满堂支撑架与型钢独立撑联合加固技术和型钢支撑临时固结后浇带悬挑技术，对地下室顶板和后浇带处的悬挑混凝土梁、板结构进行加固、补强，利用加固后的既有地下室顶板作为钢结构拼装场地，进行钢结构原位叠层拼装，即先安装拼装胎架，再拼装最下层钢结构，其上安装第二道拼装胎架，再拼装第三层钢结构，依次进行多层钢结构的拼装，每层连廊间通过采用转换钢梁、门钢支撑、格构独立支撑组合支撑方式，使三层连廊无间隔的叠层拼装在一起；各层钢结构原位叠层交错拼装完成后，充分利用既有结构，采用永临结合方式设置一体化提升系统技术，将预拼装段作为既有结构，通过增点、补强等方式，转换为提升系统的临时着力点，在增设的钢柱上，设置提升支架、牛腿、提升设备等，地面拼装成整体后与钢柱同步吊装，形成一体化提升单元；再采用分层倒序整体同步提升方法，即由上至下使用“计算机同步控制系统精准控制提升技术”，将其分层逐步提升到设计标高，先提升屋脊桁架结构，后安装二层和三层以下的圆管支撑结构，其次提升三层连廊结构、嵌补周圈杆件，再提升二层连廊结构，最后完成大跨度钢结构周圈补杆安装及卸载工作；通过基于BIM三维建模、有限元分析及实施监测相结合技术，进行全过程设计及施工过程全真模拟，并对钢结构进行杆件加强，采用应力、应变仪进行结构及杆件实施监测，保证提升过程中，结构强度、挠度及稳定性满足设计工况。
工艺特点为：满堂架与型钢独立撑联合加固和型钢支撑临时固结后浇带悬挑技术，利用满堂支撑架与型钢独立撑联合加固后的地下室顶板作为钢结构拼装场地，进行钢结构原位正序叠层拼装，同时为确保后浇带处的悬挑混凝土梁、板结构安全及变形控制，采用型钢支撑刚性体临时固结后浇带悬挑梁技术，保证上部荷载顺利传递，实现施工过程安全可靠的目的。
采用原位逐层正序叠加拼装技术，依次按照先二层连廊、后三层连廊、再屋脊桁架的顺序，原位叠加拼装三层连廊，即连廊间通过采用转换钢梁、门钢支撑、格构独立支撑组合支撑技术，使三层连廊无间隔的叠层拼装在一起，保证现场施工便利、安全、高效。
分层倒序整体同步提升技术，充分利用既有结构，采用永临结合方式设置一体化提升系统技术，再采用分层倒序整体同步提升方法，即由上至下使用“计算机同步控制系统精准控制提升技术”，将其分层逐步提升到设计标高，先提升屋脊桁架结构，安装二层和三层以下的圆管支撑结构，再提升三层连廊结构、嵌补周圈杆件，后提升二层连廊结构，最后完成大跨度钢结构周圈补杆安装及卸载工作，极大减少了钢结构施工过程中，各工序的相互交叉影响，提高了工效、缩短了工期。
施工模拟一体化，安全可靠，采用基于BIM三维建模、有限元分析及实施监测相结合技术进行全过程设计及施工过程全真模拟，提高了施工精度，保证了施工安全。
适用范围：本工法适用于多层大跨度钢结构、尤其适用于多层交错大跨度钢结构、多层狭窄空间大跨交错钢结构的施工。
三、大跨度钢梁分段滑移及卷扬机配合滑轮组整体提升施工工艺
大跨度钢梁分段滑移及卷扬机配合滑轮组整体提升施工工艺工艺原理为：铺设滑移轨道至钢梁安装位置下方，利用滑移轨道作为钢梁拼装平台，分段钢梁滑移到位后进行钢梁的校正、拼装、焊接、探伤，尽量避免高空作业造成的安全隐患。在钢梁连接两端的混凝土柱或上方钢梁埋件上设置垂直吊点，固定滑轮组，同时架设导向装置，吊点的高度要满足钢梁提升到位后滑轮组上下滑轮的最小间距。在现场选择视野开阔、相对安全、便于固定卷扬机的位置布设起重设备，设置钢丝绳以及导向轮，尽可能保证进出卷扬机的钢丝绳水平。选择经验丰富的起重信号工及吊装设备操作人员进行钢梁吊装，利用两台卷扬机同时提升钢梁两端，将钢梁提升至安装高度。
工法特点为：采用卷扬机结合滑轮组、导向轮进行构件提升及安装就位，无需其他吊装机械设备。减少构件高空焊接量，减少工人高空作业量，提高安装、焊接效率，提高施工作业安全性。利用滑移轨道作为钢梁拼装用平台，不需要搭设临时支撑胎架及其他支撑措施，节约了劳动力，降低了工程成本，取得了良好的经济效益。利用现有塔吊，对钢梁进行合理分段；并在楼层结构上设置滑移轨道，将分段后的钢梁滑移转运至就位位置正下方。
适用范围为：本工法适用于大跨度钢梁的吊装，特别适用于现场吊装设备起重能力不足，导致构件转运和安装受限的钢梁吊装施工。
四、施工过程中的结构计算要点
施工结构的计算，以在将结构设计标准作为重要依据的基础上，确保施工方案的可行性、科学性，从而提高施工稳定性、安全性。随着我国市场经济的快速发展，大跨度结构的发展速度不断加剧，是各种施工工程必须重点考虑的问题，如在整体吊装某个体育馆的中平面桁架时，需要注重吊点数量、位置的合理确定，才能确保其各种指标与相关施工标准相一致，从而提高桁架的整体稳定性。
参考文献：
[1]崔晓强.大跨度钢结构施工过程的结构分析方法研究[J].工程力学,2015(05).
[2]王驰.大跨度钢结构施工过程的结构分析方法研究[J].中国建筑金属结构,2015(10).