現(xiàn)代空間鋼結(jié)構(gòu)高空滑移法施工技術(shù)

摘要：現(xiàn)代空間鋼結(jié)構(gòu)的一項重要技術(shù)，高空滑移法施工技術(shù)在近期得到了有關(guān)方面的高度關(guān)注。該項課題的研究，將會更好地提升高空滑移法施工技術(shù)的實踐水平，從而有效優(yōu)化現(xiàn)代空間鋼結(jié)構(gòu)的最終整體效果。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代空間；鋼結(jié)構(gòu)；高空滑移；施工技術(shù)

1、現(xiàn)代空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的特點

1.1空間鋼結(jié)構(gòu)的跨度大，材質(zhì)高檔，鋼板厚度大

隨著社會科技和經(jīng)濟的發(fā)展，我國的建筑理念也不斷的變化，為了滿足廣大客戶的生活需求，建筑功能技術(shù)也有了革新。其中，現(xiàn)代空間鋼結(jié)構(gòu)的跨度向更大的范圍發(fā)展。為了保證建筑物的質(zhì)量及施工的安全性，國家超限專家審查委員會規(guī)定，此類建筑物必須采用高強度級別的鋼材，并需要通過嚴格的監(jiān)測，以保證鋼板材料的厚度及質(zhì)量。

1.2空間鋼結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜多樣

當(dāng)前的空間鋼結(jié)構(gòu)在原有的形式基礎(chǔ)上不的斷創(chuàng)新、發(fā)展，已經(jīng)有了新的組合模式。例如，以弦支竅頂為鋼結(jié)構(gòu)的奧運會羽毛球館，以泡沫理論式多面體為空間鋼結(jié)構(gòu)的水立方，或是以仿生態(tài)為設(shè)計理念的現(xiàn)代空間鋼結(jié)構(gòu)，都使得建筑形式更加豐富。

1.3空間鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件數(shù)量多，設(shè)計難度大

在橋梁工程或是體育館建筑等大型工程中，所需要的構(gòu)件種類繁多、數(shù)量龐大，這就加大了施工的難度，影響了施工進程。因此，相關(guān)部門必須通過多次的試驗和研究才能在保證施工質(zhì)量的同時按時竣工。

1.4構(gòu)件精確度要求嚴格，焊接施工難度大

如今，許多空間鋼結(jié)構(gòu)的建筑工程都是國家指派的重點工程項目，它們在施工質(zhì)量標準方面有較高的要求。因此，相關(guān)部門在施工過程中必須要保證空間鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件精確度和焊縫技術(shù)，這些也加大了施工的難度。此外，施工過程中還要求對材質(zhì)進行預(yù)拼裝和焊接這些工作都需要借助從國外引進的施工技術(shù)及理念。為了保證工程施工的質(zhì)量及安全性，在傳統(tǒng)的技術(shù)手段上進行鋼結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新，工作人員應(yīng)該熟練掌握各種技術(shù)，克服施工中的困難。

1.5空間鋼結(jié)構(gòu)的施工結(jié)合了預(yù)應(yīng)力技術(shù)

空間鋼結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)是指采用預(yù)加應(yīng)力的方法，調(diào)整空間鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分布情況，并通過向空間鋼結(jié)構(gòu)施加壓力，增強材料強度，擴大結(jié)構(gòu)剛度。其中，預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)通過施加外力，改變了鋼結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)，降低了內(nèi)力峰值。這樣不但能夠平衡構(gòu)建內(nèi)部的荷載，還能夠減小構(gòu)建的截面積，從而減少用鋼量。此外，預(yù)加應(yīng)力還能夠結(jié)合鋼材的拉、壓強度，加強空間鋼結(jié)構(gòu)的彈性承載能力，提高工程的施工質(zhì)量。

2、空間鋼結(jié)構(gòu)施工類型

2.1網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)

網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)實質(zhì)上與空間桿結(jié)構(gòu)相似，平板網(wǎng)架型空間桿結(jié)構(gòu)的原理根據(jù)規(guī)律將桿件組合成網(wǎng)格，結(jié)合殼體結(jié)構(gòu)將其布置成具有一定空間結(jié)構(gòu)的架構(gòu)，因而其不僅具有桿系性質(zhì)，還具有殼體性質(zhì)。一般情況下，網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)是通過網(wǎng)殼內(nèi)部兩個方向的剪力、壓力或者是拉力來進行傳力。具體實例有1988年修建的北京體院體育館，其主要是采用雙層扭網(wǎng)殼（四塊組合型且?guī)睋危?，其主要參?shù)為挑檐3.5m、矢高3.5m、平面尺寸為59.2m2，是我國跨度最大的雙層扭網(wǎng)殼。

2.2懸索結(jié)構(gòu)

懸索結(jié)構(gòu)主要是柔性受拉索及邊緣構(gòu)件等所構(gòu)成的一種承重結(jié)構(gòu)。柔性受拉索的材料主要為圓鋼、鏈條、鋼鉸線、鋼絲繩、鋼絲束等具有較好受拉性能的材料。懸索結(jié)構(gòu)是主要利用具有較高強度和抗拉性能的材料，其結(jié)構(gòu)優(yōu)勢是施工簡單、節(jié)省材料、自重較小、跨度較大。該結(jié)構(gòu)形式除在我國大型橋梁中的應(yīng)用較為廣泛外，還被廣泛應(yīng)用于倉庫、展覽館、飛機庫、體育館等屋蓋結(jié)構(gòu)當(dāng)中。

2.3網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的主要原理是按照一定網(wǎng)格形式將多根桿件利用節(jié)點連結(jié)的形式組成一種空間結(jié)構(gòu)。該種結(jié)構(gòu)形式具有外形美觀、穩(wěn)定性好、自重輕、工業(yè)化程度高等特點，被廣泛應(yīng)用在大型建筑結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中。

3、鋼結(jié)構(gòu)滑移施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1施工及調(diào)整

鋼管拱肋整體頂推縱向滑移是施工中最難控制的一個環(huán)節(jié).必須保證鋼管拱安全穩(wěn)定的沿軌道前進。所有準備工作完成后，開始進行鋼管拱的整體頂推施工。通過液壓缸的推力先確保夾軌器夾緊鋼軌，夾軌器反作用于鋼軌上，由液壓缸同步頂推前方的輪箱組前進。在液壓缸上標注刻度用來控制頂推前進的距離，將各條軌道在出發(fā)點和就位點之間分成若于小單元，安排4名技術(shù)人員分別在4個拱腳監(jiān)測輪箱的行進速度。頂推過程中，采用在俐軌面上拋灑粉砂的措施，保持摩擦配重塊與鋼軌的摩擦力。負貴監(jiān)測前后方輪箱組的技術(shù)人員通過對講機保持聯(lián)系.發(fā)現(xiàn)任何部位發(fā)生異常立即哲停頂推并匯報，查明原因并解決問題后.再進行頂推操作。

鋼管拱就位調(diào)整：鋼管拱頂推到位后，對鋼管拱進行精調(diào)，縱向位置偏差利用滑移量修正，豎向偏差采用調(diào)節(jié)鋼軌標高修正，橫向偏差利用輪箱輪子與軌道之間的縫隙塞鐵片在滑移到位前提前修正。鋼管拱修正到位后，安裝拱腳預(yù)埋段與滑移系統(tǒng)拱肋之間的合龍段，并進行鎖定焊接，安裝腹板與其他附件，完成整個鋼管拱的安裝。

3.2施工中的安全措施

抗傾覆是滑移系統(tǒng)設(shè)計時必須考慮的重要內(nèi)容，要保證鑰管拱安全穩(wěn)定的沿軌道前進，應(yīng)進行橫向抗傾覆驗算，為了增加安全系數(shù)，防止鋼管拱自行滑移，在滑移系統(tǒng)后方設(shè)置配重塊以增加整個體系與軌道的摩擦力。橫向抗傾彼驗算。橋址區(qū)年平均大風(fēng)天數(shù)》8級為156.sd，最大瞬時風(fēng)速40.7m/s，主導(dǎo)風(fēng)向與線路呈小角度相交。鋼管拱安裝完成后，傾筱荷載主要是橫向風(fēng)荷載。

4、鋼結(jié)構(gòu)桁架累積滑移施工技術(shù)

主析架在液壓同步牽拉過程中.由于受到諸多因素的作用，很難保證兩個頂推點的同步進行，而這兩點的不同步推進又會引起衍架桿件內(nèi)力發(fā)生變化，當(dāng)超過一定限度時會對整個析架產(chǎn)生破壞作用。因此，對兩端頂推狀態(tài)進行動態(tài)監(jiān)測，并隨時加以控制，對施工安全有著重大憊義。油缸同步采用液壓頂推系統(tǒng)本身的計算機系統(tǒng)控制，同步精度可控制在10 mm以內(nèi)。為了控制以上各種情況下析架的穩(wěn)定、同步及變形.擬采取以下措施：

1）析架在滑移過程中，是沿設(shè)定的直線前進的.如果滑道的直線度差.極易使滑道產(chǎn)生破壞。因此，滑道的施工梢度必須較高。

2）為了保證析架在頂推過程中的穩(wěn)定性、同步性，本工程采用計算機控制液壓頂推設(shè)備。液壓頂推作業(yè)由計算機通過傳感器進行閉環(huán)控制和鉀能化控制，實現(xiàn)頂推的同步和負載的均衡，使頂推過程中鋼析架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、同步性和位移偏差符合要求。另外，通過光學(xué)測量進行監(jiān)控。

5、結(jié)語

通過對現(xiàn)代空間鋼結(jié)構(gòu)高空滑移法施工技術(shù)的相關(guān)研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，該項施工技術(shù)良好效果的取得，有賴于對多項影響環(huán)節(jié)與因素的充分掌控，有關(guān)人員應(yīng)該從現(xiàn)代空間鋼結(jié)構(gòu)施工的客觀實際要求出發(fā)，研究制定最為符合實際的高空滑移法施工技術(shù)應(yīng)用方案。

參考文獻：

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