大跨度鋼網架與鋼桁架組合結構整體提升技術

吳承哲 曾祥穩

現代各個行業的快速發展都對其專業技術性操作更加嚴格，建筑行業也不例外，專業的設備輔助也是越來越常見，而鋼的使用以及其結構的應用使用在建筑行業更加廣泛。由于現代大型建筑工程在跨度、高層施工上的難度更加依賴于技術的支持，為了能夠使高層建筑達到所需的要求，因此，大跨度鋼網架和鋼桁架組合結構在高層建筑施工中的應用慢慢成為重要的建筑方法。高層建筑的施工危險性較高，利用此技術能夠不用人為去完成一些難點問題，不僅提高施工的效率，更加降低了施工工程中的困難與風險。

1 大跨度鋼網架與鋼桁架組合結構技術分析

在現代建筑中，大跨度鋼網架和鋼桁架組合結構目前主要運用在高層建筑上。在現代社會中，大跨度的高層建筑是一種適應時代發展需要的一款建筑類型。中國是個人口大國，人口住房問題比較嚴重，而高層建筑恰恰為現代社會城市化發展提供了巨大空間，因為它提高了土地利用率。想要建高層建筑，就避免不了高空人為操作，此時大跨度鋼網架和鋼桁架就起了作用。在施工過程中，鋼網架和鋼桁架組合結構在要先在低層樓面上組裝完成，再利用整體提升技術來進行施工，這樣就減少了高空操作量。大跨度鋼網架和鋼桁架組合結構在建筑造型上能夠達到現代審美設計的所需要的要求，在建筑施工過程中，大跨度鋼網架和鋼桁架組合結構能夠將兩種鋼結構架設的優勢結合，在不同的位置有了多種結構形式，這樣就提高了選擇率，這種形式的結構相比與傳統的技術大大減少了對高空支撐手架的依賴，在簡化施工形式的同時，不僅能夠使工程質量水平得到提升，又降低了整體工程造價。達到效率利益雙贏的完美結果。

大跨度鋼網架和鋼桁架組合結構在整體提升技術上的優勢更能適應時代的發展，所以在現代高層建筑的使用中越發廣泛，老式的建筑施工方式已經不能達到高層建筑的要求。雖然鋼結構組合有極大的優點，但是在實際施工的過程中并沒有那么容易，亦存在一定的難度。不同的建筑類型的要求和條件在施工過程中也是十分復雜，操作方面的問題不是唯一在技術方面所需要克服的。大規模的鋼結構組合在跨度上相比低層建筑較大，所以對于工程施工技術而言也會提出更加嚴格的要求，并且在高層建筑大安裝過程中需要去解決更加復雜的困難。把兩種不同的鋼結構類型焊接在一起是鋼結構組合的最終目的，這就大大增加了鋼網架在焊接上的工作量，加上網狀鋼架的勞動是要人工完成焊接的，所以在焊接的過程中會花費大量的時間，所以更可能有變形情況的產生。更難的是在運行焊接工作過程中，需要去觀察鋼結構部件的整體變形情況并予以控制。而之后焊接與組合鋼桁架的工作在提升整體結構的操作工藝中，高效率的維持住鋼結構的焊接質量也會更加的困難。增加了焊接的工作量，要去控制焊接整體節點的變形程度就會更加復雜，同時也會增加整體的安裝工作和精度控制的難度。

2 大跨度鋼網架與鋼桁架組合結構整體提升技術

2.1 整體提升施工的難點

要整體提升大跨度鋼網架和鋼桁架組合結構，測量控制、同時上升控制、鋼架菏載等技術都是在技術環節專業人員所需要注意的技術重點。

在整體提升技術安裝過程當中，其中的一項重要環節就是要進行測量控制，確保提升質量，在試提升過程中，我們需要去注意對桁架變形的控制、對各個點的監控以及整體提升后對發生的水平位移按照規定方案上的要求進行測量和調整。對桁架變形的測量必須在人工焊接并且要焊接點定型之后在規定的時間內進行觀察以及測量，定型提升之后的數據要與焊接之前的數據進行對比，相對比的結果要詳細記錄，依照這個數據能夠發現桁架是否發生了變形，有了數據的對比就能夠提高說服力，也提高了測量變形的精準度。不僅要做科技上對各個焊點進行監控也要安排人員分工對各個點進行人工監控，監控移動的情況，一但發生了位移的情況就要立刻停止提升，進行各方面的檢查，并作出相應的解決辦法再繼續提升。在人工監控的過程中可以依靠設備來確定精準度。

2.2 整體提升施工方法

大跨度鋼網架與鋼桁架組合結構在地面進行焊接拼接最好的方法就是采用液壓提升的方式進行，在焊接時可使用液壓提升器來作為提升機器，能夠降低人工焊接所需要的時間。

2.3 整體提升技術的優化方案

目前最常用的優化吊點位置有兩種方法，分別是應變能最小的準則優化吊點位置以及單元軸力最小為準則確定吊點位置。而這兩種都基于一個原則，都是以網架的各個節點為變量空間，然后在所有的節點變量空間進行組合計算，然后根據所得的數據選取最佳的吊點組合。但是由于工程過于浩大，變量空間的各個節點組合都要進行計算，這就使得計算量非常浩大，也會耗費巨大的時間，這就不符合實際工程中所需要的。但是可以根據這個方法，在此基礎上縮小每個吊點之間的搜索空間，達到縮小計算的搜索范圍，減少結構的應變能計算次數，這樣就能夠大大減少計算次數，解決了耗時的問題。

充分利用專業的軟件，對網架的結構進行整體以及細節的精準分析，達到快速了解結構薄弱點的位置，再對此作出加固的方案。

在大跨度鋼網架與鋼桁架組合結構提升過程中，由于屋蓋的安裝未到位，柱子的受力狀態與實際情況中有所偏差，所以要在柱子穩定性的計算中要密切注意原結構柱的偏心受壓、臨時立柱的穩定性驗算這兩個重要的細節。

2.4 整體提升的同步控制

人工的提升或多或少都會存在一定的誤差，然而利用計算機來控制去同步提升可以最大程度降低這種誤差，但是并不是全部由計算機進行操作，在施工過程中倘若出現變形等一系列問題則需要人工來進行對計算機數據的修改，來達到完成施工的要求。所以在實際的施工過程中目前全部采用計算機與人工的共同工作方法來進行整體提升的同步控制。

（1）在計算機控制下進行同步提升技術：計算機控制提升主要只考慮同步吊點設置、提升過程的調整、整體結構離地前的檢查、整體同步提升、提升分級加載、位置檢查調整等重要的方面。

（2）人為監測技術：人為監測技術與計算機控制同步技術并不相同，其主要是對屋蓋變形和混凝土柱偏壓變形兩方面的監測，主要目的就是監測屋蓋撓度的變形，保證了混凝土柱的無誤就保證了在提升過程中混凝土柱的安全性，要保證提升鋼絞線在垂直的狀態并且控制在一度的誤差范圍內。

2.5 組合結構整體提升質量控制及質量監測

組合結構的質量控制是在整體提升前進行的，其中包含地面安裝測量、焊接、起哄等方面的控制，必須要全部按照國家以及地方的規范去進行。質量監測是在整體結構提升的過程中進行的，在提升的過程中去監測提升反力以及結構撓度變形。整體提升的實際檢測數據與預計的數據存在誤差，所以要保證提升設備能夠提供三倍以上的承載力，這樣才能萬無一失，保證了整體結構的安全性。通常情況下設計的混凝土柱柱頂預埋件只能夠滿足結構安裝的需求，一但進行提升時，則需要加大預埋件并且要通過審批。在整體提升前要嚴格做好組織保障措施，每個點都要有負責人，做到定點定人；一但哪個點出現問題能夠確保信息的快速傳達，并作出及時的解決方案。

3 結束語

該技術在實際中已經獲得多次的成功，但是仍然存在眾多的技術難點，不能夠掉以輕心，在施工的過程中處理好每一個細節。施工過程中更要仔細檢查設備的完好性，施工人員要有十分嚴謹的工作態度，隨時做好面對困難的準備，爭取做到零失誤的存在。當提升技術逐漸成熟，不僅能夠極大的縮短工程耗時，在收益方面也是十分可觀的。

[1]陸寧.大跨度鋼結構網架整體液化提升技術及安全措施[J].建筑施工，2012：22～25.

[2]藍 天.空間鋼結構的應用與發展[J].建筑結構學報，2015：07～09.