大跨度鋼網(wǎng)架與鋼桁架組合結(jié)構(gòu)整體提升技術(shù)

吳承哲 曾祥穩(wěn)

現(xiàn)代各個(gè)行業(yè)的快速發(fā)展都對(duì)其專業(yè)技術(shù)性操作更加嚴(yán)格，建筑行業(yè)也不例外，專業(yè)的設(shè)備輔助也是越來(lái)越常見，而鋼的使用以及其結(jié)構(gòu)的應(yīng)用使用在建筑行業(yè)更加廣泛。由于現(xiàn)代大型建筑工程在跨度、高層施工上的難度更加依賴于技術(shù)的支持，為了能夠使高層建筑達(dá)到所需的要求，因此，大跨度鋼網(wǎng)架和鋼桁架組合結(jié)構(gòu)在高層建筑施工中的應(yīng)用慢慢成為重要的建筑方法。高層建筑的施工危險(xiǎn)性較高，利用此技術(shù)能夠不用人為去完成一些難點(diǎn)問(wèn)題，不僅提高施工的效率，更加降低了施工工程中的困難與風(fēng)險(xiǎn)。

1 大跨度鋼網(wǎng)架與鋼桁架組合結(jié)構(gòu)技術(shù)分析

在現(xiàn)代建筑中，大跨度鋼網(wǎng)架和鋼桁架組合結(jié)構(gòu)目前主要運(yùn)用在高層建筑上。在現(xiàn)代社會(huì)中，大跨度的高層建筑是一種適應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要的一款建筑類型。中國(guó)是個(gè)人口大國(guó)，人口住房問(wèn)題比較嚴(yán)重，而高層建筑恰恰為現(xiàn)代社會(huì)城市化發(fā)展提供了巨大空間，因?yàn)樗岣吡送恋乩寐?。想要建高層建筑，就避免不了高空人為操作，此時(shí)大跨度鋼網(wǎng)架和鋼桁架就起了作用。在施工過(guò)程中，鋼網(wǎng)架和鋼桁架組合結(jié)構(gòu)在要先在低層樓面上組裝完成，再利用整體提升技術(shù)來(lái)進(jìn)行施工，這樣就減少了高空操作量。大跨度鋼網(wǎng)架和鋼桁架組合結(jié)構(gòu)在建筑造型上能夠達(dá)到現(xiàn)代審美設(shè)計(jì)的所需要的要求，在建筑施工過(guò)程中，大跨度鋼網(wǎng)架和鋼桁架組合結(jié)構(gòu)能夠?qū)煞N鋼結(jié)構(gòu)架設(shè)的優(yōu)勢(shì)結(jié)合，在不同的位置有了多種結(jié)構(gòu)形式，這樣就提高了選擇率，這種形式的結(jié)構(gòu)相比與傳統(tǒng)的技術(shù)大大減少了對(duì)高空支撐手架的依賴，在簡(jiǎn)化施工形式的同時(shí)，不僅能夠使工程質(zhì)量水平得到提升，又降低了整體工程造價(jià)。達(dá)到效率利益雙贏的完美結(jié)果。

大跨度鋼網(wǎng)架和鋼桁架組合結(jié)構(gòu)在整體提升技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)更能適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，所以在現(xiàn)代高層建筑的使用中越發(fā)廣泛，老式的建筑施工方式已經(jīng)不能達(dá)到高層建筑的要求。雖然鋼結(jié)構(gòu)組合有極大的優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際施工的過(guò)程中并沒(méi)有那么容易，亦存在一定的難度。不同的建筑類型的要求和條件在施工過(guò)程中也是十分復(fù)雜，操作方面的問(wèn)題不是唯一在技術(shù)方面所需要克服的。大規(guī)模的鋼結(jié)構(gòu)組合在跨度上相比低層建筑較大，所以對(duì)于工程施工技術(shù)而言也會(huì)提出更加嚴(yán)格的要求，并且在高層建筑大安裝過(guò)程中需要去解決更加復(fù)雜的困難。把兩種不同的鋼結(jié)構(gòu)類型焊接在一起是鋼結(jié)構(gòu)組合的最終目的，這就大大增加了鋼網(wǎng)架在焊接上的工作量，加上網(wǎng)狀鋼架的勞動(dòng)是要人工完成焊接的，所以在焊接的過(guò)程中會(huì)花費(fèi)大量的時(shí)間，所以更可能有變形情況的產(chǎn)生。更難的是在運(yùn)行焊接工作過(guò)程中，需要去觀察鋼結(jié)構(gòu)部件的整體變形情況并予以控制。而之后焊接與組合鋼桁架的工作在提升整體結(jié)構(gòu)的操作工藝中，高效率的維持住鋼結(jié)構(gòu)的焊接質(zhì)量也會(huì)更加的困難。增加了焊接的工作量，要去控制焊接整體節(jié)點(diǎn)的變形程度就會(huì)更加復(fù)雜，同時(shí)也會(huì)增加整體的安裝工作和精度控制的難度。

2 大跨度鋼網(wǎng)架與鋼桁架組合結(jié)構(gòu)整體提升技術(shù)

2.1 整體提升施工的難點(diǎn)

要整體提升大跨度鋼網(wǎng)架和鋼桁架組合結(jié)構(gòu)，測(cè)量控制、同時(shí)上升控制、鋼架菏載等技術(shù)都是在技術(shù)環(huán)節(jié)專業(yè)人員所需要注意的技術(shù)重點(diǎn)。

在整體提升技術(shù)安裝過(guò)程當(dāng)中，其中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)就是要進(jìn)行測(cè)量控制，確保提升質(zhì)量，在試提升過(guò)程中，我們需要去注意對(duì)桁架變形的控制、對(duì)各個(gè)點(diǎn)的監(jiān)控以及整體提升后對(duì)發(fā)生的水平位移按照規(guī)定方案上的要求進(jìn)行測(cè)量和調(diào)整。對(duì)桁架變形的測(cè)量必須在人工焊接并且要焊接點(diǎn)定型之后在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行觀察以及測(cè)量，定型提升之后的數(shù)據(jù)要與焊接之前的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，相對(duì)比的結(jié)果要詳細(xì)記錄，依照這個(gè)數(shù)據(jù)能夠發(fā)現(xiàn)桁架是否發(fā)生了變形，有了數(shù)據(jù)的對(duì)比就能夠提高說(shuō)服力，也提高了測(cè)量變形的精準(zhǔn)度。不僅要做科技上對(duì)各個(gè)焊點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控也要安排人員分工對(duì)各個(gè)點(diǎn)進(jìn)行人工監(jiān)控，監(jiān)控移動(dòng)的情況，一但發(fā)生了位移的情況就要立刻停止提升，進(jìn)行各方面的檢查，并作出相應(yīng)的解決辦法再繼續(xù)提升。在人工監(jiān)控的過(guò)程中可以依靠設(shè)備來(lái)確定精準(zhǔn)度。

2.2 整體提升施工方法

大跨度鋼網(wǎng)架與鋼桁架組合結(jié)構(gòu)在地面進(jìn)行焊接拼接最好的方法就是采用液壓提升的方式進(jìn)行，在焊接時(shí)可使用液壓提升器來(lái)作為提升機(jī)器，能夠降低人工焊接所需要的時(shí)間。

2.3 整體提升技術(shù)的優(yōu)化方案

目前最常用的優(yōu)化吊點(diǎn)位置有兩種方法，分別是應(yīng)變能最小的準(zhǔn)則優(yōu)化吊點(diǎn)位置以及單元軸力最小為準(zhǔn)則確定吊點(diǎn)位置。而這兩種都基于一個(gè)原則，都是以網(wǎng)架的各個(gè)節(jié)點(diǎn)為變量空間，然后在所有的節(jié)點(diǎn)變量空間進(jìn)行組合計(jì)算，然后根據(jù)所得的數(shù)據(jù)選取最佳的吊點(diǎn)組合。但是由于工程過(guò)于浩大，變量空間的各個(gè)節(jié)點(diǎn)組合都要進(jìn)行計(jì)算，這就使得計(jì)算量非常浩大，也會(huì)耗費(fèi)巨大的時(shí)間，這就不符合實(shí)際工程中所需要的。但是可以根據(jù)這個(gè)方法，在此基礎(chǔ)上縮小每個(gè)吊點(diǎn)之間的搜索空間，達(dá)到縮小計(jì)算的搜索范圍，減少結(jié)構(gòu)的應(yīng)變能計(jì)算次數(shù)，這樣就能夠大大減少計(jì)算次數(shù)，解決了耗時(shí)的問(wèn)題。

充分利用專業(yè)的軟件，對(duì)網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體以及細(xì)節(jié)的精準(zhǔn)分析，達(dá)到快速了解結(jié)構(gòu)薄弱點(diǎn)的位置，再對(duì)此作出加固的方案。

在大跨度鋼網(wǎng)架與鋼桁架組合結(jié)構(gòu)提升過(guò)程中，由于屋蓋的安裝未到位，柱子的受力狀態(tài)與實(shí)際情況中有所偏差，所以要在柱子穩(wěn)定性的計(jì)算中要密切注意原結(jié)構(gòu)柱的偏心受壓、臨時(shí)立柱的穩(wěn)定性驗(yàn)算這兩個(gè)重要的細(xì)節(jié)。

2.4 整體提升的同步控制

人工的提升或多或少都會(huì)存在一定的誤差，然而利用計(jì)算機(jī)來(lái)控制去同步提升可以最大程度降低這種誤差，但是并不是全部由計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作，在施工過(guò)程中倘若出現(xiàn)變形等一系列問(wèn)題則需要人工來(lái)進(jìn)行對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的修改，來(lái)達(dá)到完成施工的要求。所以在實(shí)際的施工過(guò)程中目前全部采用計(jì)算機(jī)與人工的共同工作方法來(lái)進(jìn)行整體提升的同步控制。

（1）在計(jì)算機(jī)控制下進(jìn)行同步提升技術(shù)：計(jì)算機(jī)控制提升主要只考慮同步吊點(diǎn)設(shè)置、提升過(guò)程的調(diào)整、整體結(jié)構(gòu)離地前的檢查、整體同步提升、提升分級(jí)加載、位置檢查調(diào)整等重要的方面。

（2）人為監(jiān)測(cè)技術(shù)：人為監(jiān)測(cè)技術(shù)與計(jì)算機(jī)控制同步技術(shù)并不相同，其主要是對(duì)屋蓋變形和混凝土柱偏壓變形兩方面的監(jiān)測(cè)，主要目的就是監(jiān)測(cè)屋蓋撓度的變形，保證了混凝土柱的無(wú)誤就保證了在提升過(guò)程中混凝土柱的安全性，要保證提升鋼絞線在垂直的狀態(tài)并且控制在一度的誤差范圍內(nèi)。

2.5 組合結(jié)構(gòu)整體提升質(zhì)量控制及質(zhì)量監(jiān)測(cè)

組合結(jié)構(gòu)的質(zhì)量控制是在整體提升前進(jìn)行的，其中包含地面安裝測(cè)量、焊接、起哄等方面的控制，必須要全部按照國(guó)家以及地方的規(guī)范去進(jìn)行。質(zhì)量監(jiān)測(cè)是在整體結(jié)構(gòu)提升的過(guò)程中進(jìn)行的，在提升的過(guò)程中去監(jiān)測(cè)提升反力以及結(jié)構(gòu)撓度變形。整體提升的實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)與預(yù)計(jì)的數(shù)據(jù)存在誤差，所以要保證提升設(shè)備能夠提供三倍以上的承載力，這樣才能萬(wàn)無(wú)一失，保證了整體結(jié)構(gòu)的安全性。通常情況下設(shè)計(jì)的混凝土柱柱頂預(yù)埋件只能夠滿足結(jié)構(gòu)安裝的需求，一但進(jìn)行提升時(shí)，則需要加大預(yù)埋件并且要通過(guò)審批。在整體提升前要嚴(yán)格做好組織保障措施，每個(gè)點(diǎn)都要有負(fù)責(zé)人，做到定點(diǎn)定人；一但哪個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)問(wèn)題能夠確保信息的快速傳達(dá)，并作出及時(shí)的解決方案。

3 結(jié)束語(yǔ)

該技術(shù)在實(shí)際中已經(jīng)獲得多次的成功，但是仍然存在眾多的技術(shù)難點(diǎn)，不能夠掉以輕心，在施工的過(guò)程中處理好每一個(gè)細(xì)節(jié)。施工過(guò)程中更要仔細(xì)檢查設(shè)備的完好性，施工人員要有十分嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，隨時(shí)做好面對(duì)困難的準(zhǔn)備，爭(zhēng)取做到零失誤的存在。當(dāng)提升技術(shù)逐漸成熟，不僅能夠極大的縮短工程耗時(shí)，在收益方面也是十分可觀的。

[1]陸寧.大跨度鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架整體液化提升技術(shù)及安全措施[J].建筑施工，2012：22～25.

[2]藍(lán) 天.空間鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用與發(fā)展[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2015：07～09.