探析大跨度钢结构安装工艺

探析大跨度钢结构安装工艺

周岳常 ,张贻贵 ,田怀伍

中建二局第三建筑工程有限公司华南分公司    广东深圳    518000

摘要：近几年，由于经济的发展和社会的需要，学校建筑的配套设施十分完善，同时设计要美观大方，使用方便。大多数学校设计的体育馆跨度较大，从空间效果、视觉效果和造价方面考虑都会使用钢结构框架。而且学校建设是一项民生项目，对于工期要求比较严格。在大跨度钢结构施工中，必须保证一次完成。要防止在安装时出现栓不对孔的问题，在现场进行二次扩孔会严重地影响工程的质量，或者再进行一次施工，工程建设的费用增加，周期延长。因此，在大跨度钢结构施工中，要做到尺寸精度控制，保证其一次完成，这些尤为关键。

关键词：体育馆；大跨度钢结构；安装工艺

1.引言

在工业化时期，国内的建筑行业步入一个以数字化为主导的全面转型和以绿色为基础的可持续发展的新时期。全国住房和城乡建设工作会议提出，要大力推进“中国建造”的发展，促进建材工业的发展。对大跨度钢结构工程进行分析，不仅能降低可能在施工中出现的质量问题，而且能加快建设的速度，提高项目效益。如今大跨度钢结构工程施工在新一轮的工业化建设中占据优势，为以后的发展提供便利。

2.大跨度钢结构安装工艺

目前，大跨钢架施工中常见的施工方法有如下几种：

2.1高空散装

从图1可以看出，它是一种大型的高空散装。安装工艺是根据工程图纸将各类散件或小型拼块在高空中进行装配，它的施工工艺有：全支架法和悬挑法。全支架法主要是装配散装零件，而悬挑法则是装配小型零件。由于这种方式大多采用较小的设备，或是较大的零散设备，因此在建造中需要采用一些临时的支架和吊装设施。若采用大型悬挑结构，则无需安装任何辅助设备，利用吊装设施即可实现高空施工。在展开高空散装施工时，需要注意：①根据工程的具体条件，选择适当的安装顺序，并对安装阶段可能产生的偏差进行有效的管理；②在工程建设中，要及时测量、修复并调整各部位的安装部位，以保证最后的误差控制在设计范围内；③若采用大悬挑结构，应确保悬挑在分段装配后的安全性和稳定性；④对螺栓球节点进行安装时，先将其上的螺栓紧固到确定位置上，然后将其紧固；⑤采取必要的安全保护措施，确保高空作业工人的生命安全，保证工程的安全。

图 1 高空散装

2.2分条（分块）安装

如在附图2中所见，是分条（分块）安装。这种施工工艺是将钢构件按不同的形式进行组合，然后将其装配到各自的部位，最终使其成为一个完整的构件。本项目实施的具体工序均在地上进行，既可确保项目的质量，又可缩短项目周期，降低高空施工的工作量。这种安装方式所使用的小型设备，小单元一定要具备充分的强度和结构的稳定性。本工程在进行此项工程时，需注意：①拼接结构具有很高的强度，装配完毕后误差很少，且具有很好的稳定性。若小型单位的结构强度不高，应采用安全可靠的支撑方式进行安装，既能确保安全，又能提高工程的质量；②在进行吊装操作时，应根据所抬物料的质量选择合适的起重机，避免由于货物的重量超出其正常负荷而造成的危险。如果被操纵的部件是条形结构，那么在吊装时所承担的载荷就是其自身重量，因此，应选择合适的方向和数目，以使结构完工后的上屋盖能保持充分的变形，从而保障工程的质量；③在进行吊运前，若单位体积较小，应增加单位的数目，避免由于装配完毕后出现的变形不够好，导致施工中出现严重的偏移，影响到下一步的施工；④在施工中，为了保证施工的安全，可以增加临时支架的高度，并充分利用支架对钢梁框架中的各个连接部位产生的作用。

图 2 分条（分块）安装

2.3整体吊装

如在附图3中所见，是一个整体吊装。这种方式类似于上述的提升法相类似，区别在于在进行屋盖施工时，先将屋面结构固定在大楼外侧，然后将其转移至对应的设计方向。采用整吊方法进行钢筋混凝土框架的施工，可以将房顶和钢柱间进行错位的拼装。在地表进行焊接，可以有效保障焊接网的品质和安全。该方案的缺点是需要采用更大的设备来完成，对设备的承载量有很高的要求，并且在安装的时候会对其它工作产生一定的干扰，导致无法进行多个工作，从而降低工作的工作效率。

图 3 整体吊装

3.体育馆一期钢结构工程施工

本工程在使用Q345B的同时，还选择了铝合金和胶合木等建筑材料。其结构形式是 H型钢、圆管和箱型截面，并选用了一些特种材质，如铸钢、抗震支座、钢索等。整体使用的钢材大约有4000多吨。该项目由9个单元组成，施工范围涉及到钢结构的预埋、钢结构的吊装、张拉索的施工、防火涂料的涂装和屋面的施工。其特征主要有：①最大跨度35.4m，钢柱高度13.2m，构件数目较多，桁架必须就地组装；②在工程中，钢柱柱脚建设，涉及到较多的预埋工序。配合混凝土的施工，很困难；③工程场地占地较大，工程项目范围较大，且分散，需要多个地区的局部工程，需要进行多个地点的联合施工，现场管理难度大；④全地区同时进行，存在诸多限制条件，影响工程顺利进行。本文重点阐述了1#建筑的钢架构造。其内容有：①钢结构吊装。1号楼钢结构由1~12层部分安装有劲性钢柱及钢梁结构，其特征在于：钢结构的重量较轻，但分布位置多，而且不是连续的，所以需要使用ST6015塔吊进行，因此需要注意与施工单位的施工配合；②分段控制。1栋1-12层部分采用了钢筋混凝土和钢筋混凝土框架，由于钢结构的构件相对较轻，分布面积较大，采用了不同的起重机，其重量限制在1.5t以下；③采用了不同的吊装方式。按照该单元的特性，由ST6015型塔吊进行施工，按照塔吊的起重能力，部件的质量在1.5吨以下。由于1号楼劲性柱体在架设过程中并不是连续的，所以各起重部位都要与土建单元交叉，在进行劲性柱的吊装前，下一层混凝土的浇筑已经在进行。将吊车周围60公尺范围的全部劲性钢梁一次全部吊装就位。

参考文献：

[1]张美伟.大跨度厂房钢结构施工安装工艺[J].住宅产业,2020(12):87-89.

[2]胡静.探析装配式大跨度钢结构安装工艺[J].低碳世界,2019(12):148-149.

[3]张成.大跨度钢结构安装工艺的选择[J].工程技术研究,2018(05):93-94.