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高空超長懸挑鋼支撐系統技術的研究

2021-11-27 09:15:17郭佳佳張洪濤廖小偉
家園·建筑與設計 2021年14期

郭佳佳 張洪濤 廖小偉

摘要:隨著城市建設進程的不斷加快,建筑行業得到突飛猛進的發展,人們對建筑要求越來越多,已經不單單局限于滿足基本的生產生活學習需求,并且越來越重視建筑外觀及其居住環境的相容性。為了更好地滿足人們這一需求,由此產生了懸挑結構這一新型的模板支撐施工技術。本文結合筆者工程實踐,針對某建筑工程案例中采用高空懸挑結構,對其模板支撐方案進行必選,同時提出支撐系統的構造要求和施工技術,旨在為以后類似工程提供借鑒作用。

關鍵詞:高空懸挑;模板支撐架;雙鋼管斜撐

引言:

隨著建筑業的快速發展,各類造型繁雜的建筑 結構應用廣泛,其中圓柱筒體結構外設計采用懸挑平臺的建筑結構逐漸增多,該種建筑結構可作為觀 景平臺使用,也可用于水文、氣象、環境等的觀測使用。在圓柱筒體主體結構上,懸挑平臺結合了傳統 施工工藝的施工原理及優點,設計一種附著式懸挑 鋼結構桁架主次梁支撐系統平臺作為懸挑結構施 工的模板架體支撐平臺。從施工力學角度,該技術 在施工過程中由于將附加荷載全部傳遞至豎向墻 體,增加了一種承載能力極限狀態的施工形態。因 此,保證施工過程中主體結構、鋼結構桁架支撐系統在安裝、使用、拆除時的安全、穩定,使結構由施 工狀態平穩過渡至使用狀態,是鋼結構懸挑桁架主 次梁支撐系統施工設計與施工控制考慮的主要 問題。

正文:

一、大型懸挑鋼結構施工技術

1.1 大型懸挑鋼結構施工技術簡介

懸挑鋼結構是建筑的主要結構之一,是以大量型鋼 作為主要施工材料,將其由兩根斜吊受力鋼絲繩以及兩根斜吊保險鋼絲繩,共同組成梁架,使其成為施工人員的施工平臺以及 接料平臺,以此達到提高施工效率,節約人力與物力的目的的一種技術。大型懸挑鋼結構在使用完成之后,會被拆除,最終完成 整個建筑的施工過程。將其運用到電廠施工中,能夠達到提高施工效率與質量的目的。大型懸挑鋼結構施工的特點主要體現在承擔的荷載大這一方面。以電廠建設為例,施工人員必定面臨著高空作業的問題,大型懸挑鋼結構施工的意義,便在于為施工人員建立一個安全 穩定的高空作業平臺,使施工過程能夠更加順利的進行,同時保 證施工安全。大型懸挑鋼結構不僅需要承受高空作業人員所帶 來的荷載,同時還要承受施工材料的重量,如其穩定性達不到要 求,必定會導致安全事故的發生,影響電廠建設效率以及施工人 員的安全,因此,在施工過程中,對結構的設計以及材料的選擇 等,要重點加以重視,以切實保證施工安全、確保施工順利進行 為目的,考慮如何盡可能少的使用鋼材,以避免對施工成本造成不必要的浪費。

1.2 大型懸挑鋼結構施工具體應用

中央電視臺總部大樓是大型懸挑鋼結構施工的主要代表,總 建筑面積達 55 萬 m2,包括一棟主樓與一棟電視文化中心,前者包括地上 52 層,地下 3 層,總高度達 234m,是國內大型懸挑鋼結 構施工的重點案例之一。除此之外,大型懸挑鋼結構施工也可用 于發電廠的施工過程中,目前技術水平已經相對成熟,施工效果 相對較好。

二、大型懸挑鋼結構施工難點與具體施工手段

2.1 大型懸挑鋼結構施工難點

大型懸挑鋼結構施工面臨的問題主要體現在設計與選材以 及建造與檢測等方面:首先,設計與選材問題,是大型懸挑鋼結構施工面臨的主要問題。設計必須充分考慮結構所需要承受的 荷載,并重視具體施工環境,從提高參數精確度的角度出發,既要保證建筑的使用性與施工的安全性,又要保證建筑外觀的美 感,這就對大型懸挑鋼結構施工提出了更高的要求。[2]施工必須 提高設計水平,與此同時,重視材料的選擇,在確保材料質量符合施工要求的基礎上,盡可能的減少材料的使用量,降低施工與 作業成本,為施工企業經濟效益的提高提供保證。其次,建造與 檢測問題也必須得到重視,隨著時間的推移,一部分建筑物本身 的使用性能逐漸喪失,開始面臨著拆除以及更新,因此,必須充分重視建造以及檢測問題,以使上述問題得到解決。

2.2 大型懸挑鋼結構具體施工手段

當前,大型懸挑鋼結構施工方法主要包括無支撐安裝法以及 整體提升法等。①無支撐安裝法指的是在不采用其他支撐的前提下,完成大型懸挑鋼結構施工的一種方法。該方法要求采用結 構本身的剛度作為支撐的主要來源,以大型吊裝機作為主要施 工機械,采取逐步施工的辦法,使得大型懸挑鋼結構能夠逐漸形 成。上述方法中,層與層之間的對接,需要在高空完成,因此必須 重視對接的緊密性問題。采用無支撐安裝法施工的優勢在于,能夠充分節約施工材料,耗時少,不必卸載,且施工簡單方面。以我國的中央電視臺大樓為例,其所采用的大型懸挑鋼結構施工方 法,便屬于無支撐安裝法。②整體提升法也是大型懸挑鋼結構施 工的主要方法之一,采用整體提升法,實現對大型懸挑鋼結構的 安裝,主要包括四個步驟:第一步為組裝,第二步為搭設提升裝 置,第三步為提升過程,第四部,結構安裝。a.組裝需要在懸挑鋼 結構下部的投影面積下完成,具體組裝步驟與大型懸挑鋼結構 施工步驟相同。b.在組裝完成之后,需要在確保其質量不存在問 題的基礎上,施工人員需要搭建提升裝置,并確保裝置的可靠 性。c.采用“提升系統”將其提升至相應位置。d.在提升至固定位置 之后,保證結構已經就位,并實現安裝。

三、總結

大型懸挑鋼結構施工是建筑施工中的重點,施工在設計與選 材以及建造與檢測方面存在困難,與此同時,鑒于結構本身具有 重量,因此施工過程較容易發生位移。控制好位移問題,準確設 計其預調值,是確保施工質量達到有關標準的主要途徑,對此,工作人員必須做好全程監測,避免各施工環節出現錯誤,盡最大 程度的保證施工質量與安全。

參考文獻:

[1]劉京國.大型懸挑鋼結構施工關鍵技術研究[J].黑龍江科學,2014,10(01):86~87.

[2]徐書立,丁齊國,董振杰,程 立.體育場懸挑大型鋼結構網架吊裝施工 技術[J].建筑施工,2015,02(11):194~196.

[3]吳 弘.大型體育中心鋼結構工程施工難點及技術要點探討[J].建設科技,2016,15(04):150~151.

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