大跨度鋼結(jié)構(gòu)雨棚施工技術(shù)探討

王增勤

摘 要：現(xiàn)代建筑中，鋼結(jié)構(gòu)雨棚所起的作用主要是作為建筑中的輔助構(gòu)件。既然是作為建筑的輔助構(gòu)件，那就意味著大跨度鋼結(jié)構(gòu)雨棚的設(shè)計(jì)和施工應(yīng)該慎重考慮。在建筑施工的過(guò)程中，我們往往會(huì)被建筑的安全和荷載能力所困擾，主要問(wèn)題來(lái)源于材料的自重、安全、經(jīng)濟(jì)性。大跨度鋼結(jié)構(gòu)雨棚的出現(xiàn)，很好的解決了混凝土自重大，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。大跨度鋼結(jié)構(gòu)雨棚也廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代建筑中，起到一定的防護(hù)作用。

關(guān)鍵詞：大跨度雨棚;鋼結(jié)構(gòu);施工技術(shù)

1 目前大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

當(dāng)前大跨度鋼結(jié)構(gòu)比較成熟的施工技術(shù)方法主要有：高空散裝法、高空滑移法、地面吊裝法、整體提升法、整體頂升法等。我們?cè)趯?shí)際的生產(chǎn)生活中，應(yīng)該因地制宜，選擇適合各自單位的鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，提高施工的準(zhǔn)確度和可操作性。

高空散裝法。高空散裝法適用于施工現(xiàn)場(chǎng)的鋼結(jié)構(gòu)屬于小單元或者散件的場(chǎng)合，也就是我們按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)的位置，直接在現(xiàn)場(chǎng)高處對(duì)小單元或者散件進(jìn)行安裝。這種施工方法要求，在施工前要嚴(yán)格把握施工對(duì)象的具體坐標(biāo)，防止在拼裝的過(guò)程中由于坐標(biāo)的錯(cuò)誤造成不必要的糾紛或者出現(xiàn)拼裝的失誤。高空散裝法施工的對(duì)象要求是非焊接。

地面吊裝法。我們?cè)谑┕がF(xiàn)場(chǎng)施工的過(guò)程中，往往在高空中施工的難度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)在地面上施工的難度，因此我們將一個(gè)大跨度的鋼結(jié)構(gòu)分成幾個(gè)相對(duì)較小的單元進(jìn)行吊裝。小的單元在地面進(jìn)行焊接或者拼裝，在拼裝完成后再根據(jù)事先確定好的順序吊裝到相應(yīng)的設(shè)計(jì)位置進(jìn)行高空的拼裝。地面吊裝法在一定程度上降低了施工的難度，但是由于分段的吊裝使得我們不得不在不同單元的拼接薄弱部位采取一定的加固措施。

整體提升或整體頂升法。整體提升技術(shù)單靠人工來(lái)進(jìn)行控制是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，在這個(gè)過(guò)程中就需要我們借助計(jì)算進(jìn)行輔助。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行整體吊裝的計(jì)算參數(shù)的確定或者參考，通過(guò)控制液壓裝置對(duì)大跨度的鋼結(jié)構(gòu)同步提升到具體的位置。

2 大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的具體應(yīng)用

某辦公樓門口的大跨度鋼結(jié)構(gòu)雨棚采用的承重的鋼結(jié)構(gòu)桁架相對(duì)較粗。此工程的鋼桁架系統(tǒng)采用的是橫豎綜合的承載方式，這種方式有利于增加大跨度鋼結(jié)構(gòu)雨棚的安全性能。根據(jù)本工程所需的大跨度鋼結(jié)構(gòu)雨棚的設(shè)計(jì)方案，施工單位組織技術(shù)人員進(jìn)行了相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)勘查。由于本工程所需的鋼結(jié)構(gòu)雨棚的整體的自重較大，并且工程本身的鋼結(jié)構(gòu)不需要焊接，而是由單個(gè)單元直接拼裝起來(lái)的。因此我們?cè)谑┕さ倪^(guò)程中，選擇的是高空散裝法。也就是按照?qǐng)D紙的要求，我們把每個(gè)鋼結(jié)構(gòu)整體的組件吊裝到設(shè)計(jì)的位置，按順序進(jìn)行安裝。具體的施工順序如下：a. 根據(jù)圖紙的要求，先把最靠近建筑的一側(cè)的桁架分別吊裝到準(zhǔn)確的位置進(jìn)行相應(yīng)的固定，在這個(gè)過(guò)程中，施工的重點(diǎn)是螺栓位置的確定，只有準(zhǔn)確的掌握我們所安裝的位置的準(zhǔn)確坐標(biāo)，才會(huì)保證后續(xù)工作的順利進(jìn)行。b. 在安裝完最內(nèi)的一排桁架之后，我們把相應(yīng)的外挑的那部分桁架與之前的進(jìn)行拼裝，中間用螺栓把兩者鎖在一起，構(gòu)成一個(gè)整體，在這個(gè)過(guò)程中要嚴(yán)格控制安裝的準(zhǔn)確性，防止后期的二次返工，保證工程的安全和質(zhì)量。本工程在進(jìn)行室外裝修，在需要編制施工方案的時(shí)候，需要我們施工單位在合同的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析合同的要求。這是事前控制的過(guò)程。本工程施工的難點(diǎn)在于工程的危險(xiǎn)性相對(duì)較高，因此我們?cè)谶M(jìn)行施工方案實(shí)施的過(guò)程中要嚴(yán)格遵守相關(guān)的施工方案的流程，配備專門的安全人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的人員進(jìn)行必要的監(jiān)督。在工程施工的過(guò)程中，其中吊裝的安全范圍以內(nèi)嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的停留，防止在吊裝的過(guò)程中出現(xiàn)意外。同時(shí)工程的技術(shù)人員應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)的技術(shù)規(guī)程進(jìn)行吊裝作業(yè)。相關(guān)的現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，作業(yè)人員必須持證上崗。施工過(guò)程中的技術(shù)要點(diǎn)。大跨度鋼結(jié)構(gòu)雨棚在施工的過(guò)程中需要特別注意以下幾個(gè)技術(shù)節(jié)點(diǎn)：鋼結(jié)構(gòu)首個(gè)桁架的設(shè)計(jì)位置的坐標(biāo);不同單元之間桁架連接部位的螺栓應(yīng)該按照操作要求進(jìn)行安裝固定，防止活動(dòng);施工現(xiàn)場(chǎng)人員安全的保障措施。本工程在鋼結(jié)構(gòu)雨棚施工完畢后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用，我們對(duì)于雨棚的質(zhì)量以及發(fā)揮的作用進(jìn)行了簡(jiǎn)單的評(píng)價(jià)：滿足工程的使用功能的需求。本工程設(shè)計(jì)的鋼結(jié)構(gòu)雨棚主要是用于遮擋風(fēng)雨以及對(duì)一定的高空墜物進(jìn)行必要的攔截以保證人員的安全，在使用的過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)雨棚很好的發(fā)揮了其自身對(duì)于建筑物的價(jià)值。安全性能高，外觀優(yōu)美。鋼結(jié)構(gòu)雨棚增加了與建筑物本身的契合度，使得建筑物的外觀更加優(yōu)美;另一方面，由于本身鋼結(jié)構(gòu)自身荷載相對(duì)較輕，保證了雨棚的安全性，降低了雨棚的自身荷載。本工程施工結(jié)束至今已有兩年時(shí)間，未有滲漏以及變形現(xiàn)象，防滲抗風(fēng)效果良好。

3 空間管桁架在大跨度雨棚中的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，尤其近十幾年以來(lái)，我國(guó)主要干線鐵路客站、市域城際鐵路客站陸續(xù)開(kāi)展了大跨度雨棚的研究、建設(shè)及工程改造，滿足了大空間建筑使用功能需求且具有較好的時(shí)代美感。大跨度雨棚（也稱無(wú)柱雨棚），主要是區(qū)別以往的站臺(tái)有柱結(jié)構(gòu)，一般利用大跨度鋼結(jié)構(gòu)將支撐雨棚的柱子設(shè)立在站臺(tái)外或股道間，形成覆蓋整個(gè)站臺(tái)的雨棚結(jié)構(gòu)。典型的雨棚站型有兩臺(tái)兩線、兩臺(tái)四線、兩臺(tái)六線、三臺(tái)七線等。本文主要對(duì)管桁架結(jié)構(gòu)在兩臺(tái)兩線和兩臺(tái)六線站型大跨度雨棚中的應(yīng)用進(jìn)行研究，為雨棚的工程設(shè)計(jì)提供參考。鋼管桁架結(jié)構(gòu)（簡(jiǎn)稱管桁架）是指由鋼管制成，充分利用材料、承重與穩(wěn)定作用的桁架結(jié)構(gòu)，其截面通常為三角形。鋼管具有優(yōu)越的受力性能，組成的結(jié)構(gòu)輕巧美觀，桁架結(jié)構(gòu)中各桿件受力以單向拉、壓為主，通過(guò)對(duì)上下弦桿和腹桿的合理布置，可適應(yīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的彎矩和剪力分布。除了能充分利用材料的優(yōu)越性能和強(qiáng)度外，空間鋼管桁架結(jié)構(gòu)還有較好的側(cè)向穩(wěn)定性和較強(qiáng)的扭轉(zhuǎn)剛度，可以減少側(cè)向支撐構(gòu)件。管桁架結(jié)構(gòu)形式美觀、經(jīng)濟(jì)，能適應(yīng)大跨度結(jié)構(gòu)需要，在大跨度雨棚建設(shè)中得到大量應(yīng)用。表1 為我國(guó)部分建成的大跨度管桁架雨棚。實(shí)際工程中，通常使桁架的外形接近彎矩，趨向拱型，形成拱型桁架。當(dāng)桁架兩側(cè)懸挑長(zhǎng)度較大時(shí)，可增設(shè)拉桿或撐桿，既較好地控制結(jié)構(gòu)體系的變形，又可取得較好的經(jīng)濟(jì)效果?？臻g管桁架具有良好的結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)性能，在大跨度雨棚建設(shè)中可廣泛應(yīng)用。雨棚柱距對(duì)檁條有較大影響，隨柱距增大，檁條用鋼量在總用鋼量中所占比重逐漸增大，不宜采用過(guò)大柱距。雨棚總用鋼量隨著柱距的增大呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)，考慮建筑美觀、結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)合理等因素，建議兩臺(tái)兩線、兩臺(tái)六線大跨度雨棚的合理柱距采用15m 或18m。有條件情況下設(shè)置跨中搖擺柱可取得較好經(jīng)濟(jì)效果。

4 結(jié)語(yǔ)

大跨度鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)積累了很豐富的經(jīng)驗(yàn)，但是這種技術(shù)對(duì)于人員的綜合素質(zhì)的要求相對(duì)較高，也是未來(lái)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，因此我們?cè)诜e累經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，一定要注意對(duì)鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)方法的優(yōu)選。只有合理的方法才會(huì)收到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)

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[2]鄭晟，陳錫寶. 裝配式大跨度鋼結(jié)構(gòu)的安裝工藝[J].上海城市管理.2017（02）

（作者單位：長(zhǎng)治市郊區(qū)人民醫(yī)院）