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大空间钢结构吊装施工技术

张忠海
  
安家(建筑与工程)
2021年24期
中国二冶集团有限公司 内蒙古 包头市 014010

摘要:近年来,随着我国社会经济发展速度的不断加快及建筑水平的不断提高,大空间公共建筑项目的数量也在与日俱增。应进一步升级相应的技术和材料,保证整体工程项目顺利运行,真正助力整体工程项目的可持续发展。基于此,本文对大空间钢结构施工技术应用特点以及大空间钢结构吊装施工技术进行了分析。

关键词:大空间;钢结构吊装;施工技术

1 大空间钢结构施工技术应用特点

相关研究表明,大空间钢结构施工技术应用特点主要体现在三个方面,即钢材强度要求高、预应力控制效果好以及焊接工程量大。随着钢结构跨度的不断增加,使得超过百米以及壳体结构在工程建设中得到良好的实践应用。具体来说,工程建设的跨度越大,其悬臂所要承受的荷载就越大,这就要求钢材的强度必须得到设计要求标准。在以往传统的建筑结构中,对于大跨度问题,是通过设置柱体或是梁体,来减小跨度长度,从而提高整个结构的承载能力的。但大跨度的设计理念下,没有柱子或是梁体来提供支撑,因此,设计人员要控制好钢材应用的强度,来克服剪力。在预应力方面,其重要体现的张拉结构与索穹顶,能够大幅度增强钢材的使用强度。例如,当预应力施加于抗震性系统构建,其不仅能够缓解结构的弹性形变,还能增强构件应用的耐久性,从而延长其使用寿命。值得注意的是,目前可供选择的预应力技术包括:后张法与先张法,技术人员要根据工程项目的实际情况,采用具有适用性的张拉方法。大空间钢结构中,对于众多节点的连接大多采用焊接施工方法。因焊接瞬间高温作业会改变钢材的性能效果,因此,在焊接前,施工技术人员要做好一系列的准备工作,即在钢筋对接位置设置凹槽。此过程,施工人员要通过测算焊接接缝的长度,来确定昂管凹槽的设置深度。而对于两个焊接钢材的连接板应采用围焊固定的方式,或是将连接件方向设置在沿着钢构件剪切力摆放,来防止板材外漏问题的出现。

2 大空间钢结构吊装施工技术

在大空间公共建筑的施工中, 钢结构吊装施工是一项关键环节,其目的是为了保证空间钢  结构桁架的整体质量。而为了提高大空间钢结构吊装施工水  平,就必须要先保证施工技术过关。

2.1 钢梁安装的要点

钢梁安装应当安装先主梁后次梁的顺序,当完成上一区域后才能够开始下一区域的施工。钢柱必须与相连接的钢梁共同进行安装,这样才能够形成稳定的结构体系。校正时要充分考虑到多种影响因素,包括水平度、标高、轴线以及连接板间隙等,确保所有环节的设计都符合相关规范。钢梁在工厂内加工时就要将吊耳焊接好或是进行开吊装孔,在实际吊装就位时要注意其靠向,就位完毕后先以冲钉对钢梁两端孔进行对位,再将螺栓拧紧。

2.2 中庭平台梁吊装

中庭钢梁在抬吊时要由两辆车同步提升,并由一人统一进行指挥调度,高空施工人员利用对讲机与下面的指挥人员进行对话沟通。为了保证按期,在起吊前注意将周围人员都撤离。吊起时先吊起500mm,仔细观察构件的倾斜情况和钢丝绳的拉紧情况,确定无问题后再继续缓慢起吊。由于中庭钢梁的长度和质量都很高,且两梁之间距离较小,所以不方便利用吊车起臂,需要采用退吊的方式。吊装时注意要在钢梁的两端拴好溜绳,起吊过程中将溜绳拉紧。当吊钩转至与就位中心线一致时停止转杆并落钩。注意要在柱子复核完成后才能够开始吊装钢梁,且在吊装过程中也要利用仪器随时矫正偏差。双吊车抬有两个吊耳,第一个设置在与钢梁两端相距6m处,第二个设置在于第一个相距6m处。吊耳的材质与钢梁相同,长宽各200mm,厚度δ30。吊装时,先将卡环穿过圆孔,再在卡环上套好钢丝绳,注意检查其是否有裂纹或断丝,保证质量合格。最后在吊装超长构件时,采用吊索四点起吊法,由四名施工人员共同完成。

2.3 构建精准度与焊接施工技术难度大

因为很多大空间钢结构建筑工程都属于国家的重点工程,所以,在施工质量方面的要求也很高。因此,一定要确保空间钢结构构件的精准度,只有这样才能够确保工程施工质量符合工程施工标准。另外,对于焊缝施工质量的要求也很高,所以,同样会增加工程施工的难度。

另外,在工程施工的过程中,要想提高施工施工的精度,就需要预拼装或者是采用大量焊接。与此同时,还应该与先进的施工技术予以积极地借鉴与结合,确保工程施工质量目标的有效实现。其中,最关键的就是不断创新大跨度钢结构,进而使得工程施工更加安全,最终提升工程经济效益。

2.4 安装施工仿真技术

在建筑施工中,通常忽视施工中的安全隐患,而只关注建筑的使用性安全。但是,有些工程在建筑过程中就能体现它的最大承载负荷,尤其是大型的工程建筑,大空间钢结构建筑就是其中一种。因此,应该足够重视施工过程中的安全问题,关注施工的质量,重视施工工人的安全。仿真模拟技术的运用是大空间钢结构建筑工程的一项重要的措施,在施工过程中,关注施工设备的运行情况,检查跨度和节点的准确度,对于结构安装和卸载等过程进行仿真模拟,确保对整个施工过程的控制。

2.5 充分结合预应力技术

预应力钢结构充分利用预加应力来对结构内力分布进行适当地调整,并且对钢结构增加荷载,进而使得材料自身的强度得到提升,实现结构刚度的有效扩大。而预应力钢结构主要是通过预加力来改变钢结构受力状态,减少其内力峰值。在预加力的作用下,实现了构件内部荷载的平衡,并且减少了构件截面积,节省用钢量。除此之外,通过预加应力的运用,能够在相同构件中充分地发挥并利用钢结构钢材的拉压强度,使得钢结构弹性承载力得以增强。而在共同抵抗外荷载的作用之下,可以把钢结构当中的柔性索和刚性拱有机结合,实现高强钢索抗拉性能的有效提升,最终更好地对拱自身的压弯性能进行利用,使得工程施工中的预应力钢结构质量不断提升。

2.6 整体安装技术

整体安装技术是对分段吊装技术的极限化,结构的所有构件在地面拼装完成,之后通过高空起重设备起吊到设计为主,进行固定,完成整个安装工作。该种安装技术能够大度降低高空安装的工作量,给予施工极大的安全和质量保证。此外,在地面完成整个拼装工作,临时固定点的需求少,节省相应的固定工作量。根据钢结构的提升方式的不同,整体安装技术可以细分为整体提升安装技术、整体吊装安装技术和顶升安装技术三种。①整体提升安装技术。该技术是通过起重机或提升设备将地面组装的钢结构提升到合适的高度进行安装,在实际的施工中应用最为普遍,其施工的难点在于控制提升的高度。近年来,随着机械自动化技术的发展,提升过程借助计算机软件可以实现有效的过程控制。②整体吊装安装技术。与提升安装技术不同,吊装技术是借助特殊的机械设备实现钢结构的吊运提升。③顶升安装技术。该种安装技术的主要设备为千斤顶和辅助支架,借助千斤顶将钢结构抬升一定的高度,然后用临时支架进行辅助支撑和固定,之后在此应用千斤顶进行抬升,重复上述过程,直到到达设计位置。相较而言,该种安装技术的应用较少。

3 结束语

综上所述,在大空间公共建筑的施工中,钢结构吊装施工是一项关键环节,只有采取科学有效的吊装施工技术,才能够保证空间钢结构桁架的整体质量。在实际吊装施工中,主要分为钢柱吊装、钢梁吊装及观景平台吊装三大部分,在每个部分的施工中,都要掌握施工重点,做好每个步骤的工作。

参考文献

[1]崔晓林.超大跨度预应力钢拱桁架施工技术探究[J].工程技术研究,2019,4(20):45-46.

[2]王军杰,邱峰,王显博,李黎,陈刚.受限空间大跨度屋面钢结构施工技术[J].施工技术,2019,48(10):68-71.

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