摘要：现代建筑呈现出不断发展的趋势，依托于现代建筑技术的发展，越来越多的高难度建筑设想成为现实。大跨度空间钢结构是现代建筑技术中应用广泛的一种建筑技术，在体育馆、游泳馆这类需要举办体育赛事的体育场馆、大型展览、会议的会议中心、航站楼、文化设施等建筑中，对无柱或少柱的大空间要求更高，也是大跨度空间钢结构的主要适用场景。本文就现代建筑中大跨度空间钢结构施工技术展开研究，分析这类技术适用的建筑特点、施工技术难点以及具体的施工技术。

关键词：现代建筑；大跨度空间钢结构；施工技术

引言：

大跨度空间钢结构在多种建筑中表现出色，钢材本身具有相对于其他建筑材料更好的建筑性能，如强度高的同时自重较轻、具有良好的抗震性能、维护成本较低、施工精度较高等，大跨度的空间结构也能够使得建筑拥有更加开阔的空间，可以根据需求进行灵活分区。这使得大跨度空间钢结构在现代建筑中具有重要地位，但同时，大跨度空间钢结构也存在着一些问题，如结构稳定性、焊接质量、结构振动等。通过对其施工技术进行研究，能够得出更加优化的施工技术与施工方案，减少结构中的问题，提升结构质量。

一、大跨度空间钢结构建筑特点

（一）结构形式多样

大跨度空间钢结构在结构类型上具有多样性，根据预期建筑图纸设计，往往会采取不同的施工结构。这些结构包括王杰架构、悬索结构、拱结构、框架结构、壳结构等。如拱结构能够将荷载转化为轴向压力，因此在大型公共建筑中较为常见，壳结构能够承受更高的剪切力，在曲面造型建筑中应用广泛。在材料和构造上，这类结构也具有多样性，特别是焊接、铸钢节点方面。

（二）施工要求严格

大跨度空间钢结构拥有更加严格的施工要求，这取决于其对构件尺寸的敏感，构件尺寸的精确能够确保现场安装的顺利进行，使得结构能够具有稳定性，如尺寸出现误差，则在现场施工中可能出现节点连接问题，影响到整体的结构性能，对建筑外观也会造成一定破坏。施工工艺方面，普遍采用焊接工艺，焊接的施工质量会对结构性能造成关键影响，在采用螺栓等进行连接的工艺中，也需要进行精确的施工把控，确保连接安全可靠。

（三）施工环境复杂

由于采取大跨度空间钢结构的建筑多为公共建筑、商场建筑等，这类建筑普遍位于城市的交通关键地带，或城市中心，在进行施工时受到周围环境的影响较大，设备材料进场等方便性较差。在进行施工时，可能要考虑到周围既有建筑物的破坏问题，不能让现有施工对既有建筑物产生影响，也要注意不能对附近地下基础管线造成破坏。

二、大跨度空间钢结构施工技术难点

（一）施工安全风险较大

施工安全风险问题是大跨度结构在施工中面临的首要技术问题。首先，大跨度空间钢结构以高空作业为主，施工人员需要在高空中完成结构的安装，焊接，容易引发高空作业安全隐患，工人可能会坠落、摔伤。其次，大型构件的吊装需要使用起重设备，在操作过程中也可能存在一定的操作风险，如物体打击、机械伤害、电气伤害、疲劳作业等。第三，施工中一般需要进行临时支撑结构搭建辅助作业，这一结构的稳定性也会影响到施工的整体安全。此外，施工现场还可能存在交叉作业，遇安排不合理的情况潜在风险巨大，如上下层同时作业。

（二）大型构件安装精度控制

安装精度是大跨度空间钢结构的关键影响因素，其精度涉及设计、构件加工、运输储存、现场安装等多个环节。就施工方面而言，在进行现场安装施工时，要严格按照图纸进行精确组装，需要建设高精度测量控制网、进行相关结构的高精度预埋。现场要设定准确的基准点，搭建好临时支撑体系，稳定的临时支撑能确保构件在安装、连接时减少误差。如遇大型径向主桁架吊装这类情况，安装时要与预留孔精确同步。多使用现代计算机技术进行辅助施工。

（三）施工质量控制困难

基于大跨度空间钢结构施工的高精度、高质量要求，施工质量控制也成为施工中的难点问题。首先是整体施工要求更高，相较于普通工程，对误差的要求更精细，在施工中对施工工人的要求也更为严格。其次是施工材料的质量控制问题，施工中的材料对结构的影响重大，材料出现问题可能会使整个结构失去作用。最后是焊接工艺问题，构件无误、质量合格的情况下，焊接质量会直接影响到整体结构的安全性与结构性能，控制焊接变形、焊缝缺陷是施工质量管理的重中之重。

三、大跨度空间钢结构施工技术探究

（一）滑移安装法

采用滑移安装法需要将结构在施工场地内先组装成形，这要求施工场地必须具有地面拼装条件，在体育馆、剧院这类建筑物中较为实用，且周边需要有较好的支承条件。结构组装完成后利用滑移系统将结构移位至设计位置。滑移法主要分为结构滑移与支承滑移两种。直接在建筑图纸设计的位置进行施工具有一定难的情况可以采用结构滑移，例如跨内不能满足吊装设备的正常行走。支承滑移则是需要在结构的设计内搭设支承架，其特点为滑移支撑机构而非结构。在施工时要注意滑移的路线越长、滑移的工作效率越高，在过程中要尽可能减少滑移抵抗力，以提高整体刚度与稳定性，根据设计位置不同，还需要进行防滑措施，如支承附近设置柔性拉索。

（二）整体提升安装法

整体提升安装法需要在场地内完成结构的组装，一般是地面或者楼层投影位置，通过液压同步提升系统将结构提升到建筑设计高度，随后进行调整和固定，使结构安装到设计位置。这一施工技术的主要应用场景是高度较高的大跨度空间钢结构，支承架搭设不方便。例如某项目钢结构屋盖为双向不规则空间异形焊接球网架，在进行施工时，采取了整体提升安装法，利用已有的混凝土柱作为支架位置进行提升。采用这种办法能够有效减少施工工人的高空作业，提高施工安全性，且施工效率较高。

（三）大跨度悬挑钢结构无支承安装法

这种安装办法相对较难，需要在不搭建支承机构的情况下进行安装，将悬挑钢结构的本体刚度作为结构依托， 利用吊装机械进行高空散件的安装。施工时采用阶段式安装方法。安装时需要利用预应力系统施加预应力，避免因结构稳定度不足造成的安装失败。还需对结构的重量或位置等进行动态调整，使其保持平衡。在施工中要使用高精度的监测设备对施工现场进行实时监测，确保结构的应力和稳定性。但由于无支承设计，在实际施工中，会出现结构的位形移动，可能会导致悬挑段无法顺利合龙，是施工中需要重点控制的内容。这一技术方法适用于下方空间受限，无法进行支承结构安装的情况或建筑结构拥有特殊的几何曲线外观。

（四）高空无支托拼装施工技术

这一技术的主要做法是将结构进行分段，设计合理的吊装顺序，使得施工过程中不需要进行支撑平台的建设，只需要利用结构本身的刚度就能够形成稳定单元，通过不断的接装完成整体结构的安装。施工时的要点在于高强度的连接节点和测量技术的精确，以确保结构具有稳定性和安全性。适用场景以高空区域为主，如建筑屋顶、建筑外墙，当空间受限时可以采取这类技术进行安装工作。

四、总结语

综上所述，钢结构形式是现代综合体建筑结构体系的必然发展趋势，在改善建筑使用体验的同时，也提出了更严格的施工标准要求[1]。在进行大跨度空间钢结构施工时，对工程中的要点、难点环节加以把控，重点控制安装精度、施工精度以及安装质量问题。要结合工程特点综合考虑建筑施工技术的采用，使用滑移安装法、整体提升安装法、大跨度悬挑钢结构无支承安装法、高空无支托拼装施工技术等完成大跨度空间钢结构的施工安装。通过完善并提高大跨度空间钢结构技术，能够有效促进我国建筑行业的积极发展。

参考文献：

[1] 马刚，王传旭.综合体建筑中大跨度空间钢结构施工技术[J].大众标准化，2024，（11）：48-50.