殷鵬
(南京建工集團有限公司 江蘇南京 210000)
隨著城市化進程的加快,飛機場、高鐵站、會展中心、體育館等等很多的建筑工程,都設計到了大跨度的空間結構。目前來說鋼結構最適合當下的行業(yè)困境,鋼結構不僅重量輕、安裝快速、結構質量也有充分的保障。所以說以后涉及的大型公共設備的安裝建造,鋼結構將發(fā)揮重要的作用。
傳統的鋼結構的空間覆蓋距離較短,一般都在橫向的30m以下。隨著,我國建筑理念和技術的不斷革新,承接的大型設施的建筑項目越來越多。如鳥巢、國際航空站、大型地鐵換成站等等,這些建筑項目在空間與距離上都遠遠超出了傳統建筑行業(yè)的建筑要求。因此,大跨度的鋼結構應運而生。大跨度的鋼結構建筑主要是指在橫向覆蓋距離超出30m與整體覆蓋面積超出120m2的大型建筑項目。其中主要包括了網狀節(jié)點、網殼結構和懸索等基本設施,
相比傳統的鋼結構,新型的鋼結構首先從重量上調整了許多。傳統的鋼結構由于其自身的重量過大,在高空中施工的危險因素不僅會增加,而且由于自身重力的影響,在整體建筑結構中對其他輔助設備的損壞會加快。因此,傳統中笨重、不易施工的鋼結構,漸漸的讓新型的大跨度鋼結構所取代。
大跨度的鋼結構在制造工藝上取得了巨大的突破,使得在高空中安裝的流程變得簡單。施工時間不斷的縮短,這樣就可以其他工程項目節(jié)約更多的時間。
如我國的2008年奧運會的主會場,就是采取了大跨度的鋼結構進行的組裝。由于項目的立意要求,不僅要滿足大量運動員的奧運競賽,還要同時注意觀眾人數的多少和媒體的拍攝等等,這就設計到了復雜的鋼結構安裝。目前來說,還都是利用網狀球體進行應力支撐、懸索拉伸和鋼骨架連接的方式進行安裝施工的。以后的超大型空間項目還很多,大跨度的鋼結構一定會得到更好更快的技術發(fā)展。
所謂整體安裝技術,主要指的是在地面完成現代大跨度空間鋼結構設計與安裝工作,并將完整的現代大跨度空間鋼結構運輸到指定位置,進行整體安裝?,F階段,現代大跨度空間鋼結構整體吊裝安裝技術主要分為三種,分別是提升安裝形式、整體吊裝安裝形式與頂升安裝形式等?,F代大跨度空間鋼結構整體安裝技術的優(yōu)點如下:①鋼結構臨時支撐點比較少,高空作業(yè)量少,有效保障鋼結構施工人員的人身安全。②鋼結構整體安裝對其他施工工序的影響較小,可以與其他施工工序共同施工,保證工程施工周期不斷縮短,真正達到降低工程施工成本的目的。
由于空間上的安裝要求,一般我們都采用吊車的高空作業(yè)。這樣的作業(yè)難度不僅增加,而且施工技術的標準也提高了很多。在高空吊車的鋼結構安裝焊接的時候,首先,將鋼結構和相應的連接設備進行單元式的分解,這樣有利于在空中的安裝,對于網狀的鋼結構和網殼的鋼結構,要采取不同的分解方式。一定要保障分解之后鋼結構的穩(wěn)定性,不能出現鋼結構分解受損的情況發(fā)生。在高空中將各個組合設施安裝到位,將分解之后的鋼結構單元,進行一個一個的吊起。緩慢的移動到連接設備處,在進行連接時要注意不能讓連接鋼結構出現變形、撞擊。安裝之后要檢測鋼結構的彈性、塑性和硬度,在保障安裝成功之后,在進行下一快的鋼結構單元吊裝。在設備連接處,還要進行有效的接縫焊接,保證各個單元組件的連接牢靠,等到所有的鋼結構安裝成功之后,我們還要對整個吊裝的鋼結構工程進行嚴格的數據測試,保障所有的安裝成功。鋼結構的硬度、強度、抗壓性和彈性都達到了該項目的技術標準。
隨著建筑工程復雜性的不斷提高,吊車安裝的工藝不能滿足全部的安裝要求。很多施工要求的鋼結構的穩(wěn)定性要非常高,因此,滑移施工的技術解決了這一難題?;剖┕ぶ饕菍卧降匿摻Y構由組裝位置平移到設計的位置。在整個滑移工程的準備過程化中,我們要對現場的環(huán)境進行合理的調控。對可分解的鋼結構進行有序的分解,放置到安全的待施工區(qū)域。其次就是在施工區(qū)和待施工區(qū)之間鋪設軌道,軌道的鋪設要求必須嚴格安裝國家的技術標準,這樣才能保障在滑移施工時,鋼結構的安全與穩(wěn)定性。利用特殊的牽引設備,將待施工區(qū)的鋼結構固定好,通過設備的牽引,讓分解的鋼結構組件通過滑道緩慢的進入到施工區(qū)域,在到達施區(qū)域后,釋放牽引儀器,繼續(xù)牽引下一單元的鋼結構。直到所有的鋼結構全部滑移到規(guī)定的區(qū)域。然后在施工位置安裝設計圖紙的要求,對分解的鋼結構進行快速的組裝。安裝完成后同樣的要使用儀器進行相關數據的檢測,保障各個抗壓數據、穩(wěn)定數據達到技術的標準。使用滑移的安裝工藝,可以節(jié)約場地,解決一些吊車安裝無法解決的問題。該種滑移安裝技術也有一定的局限性,必須施工現場情況良好,有利于與軌道的鋪設。軌道的鋪設就限制了滑移施工的工作環(huán)境與施工流程。還有一點就是在牽引設備進行多點拉動的時候,由于各個受力點的位置不同,該處的穩(wěn)定性就會有變化,在牽拉的過程中很容易出現鋼結構損壞的事情發(fā)生,給整個建筑工程造成嚴重的損失。所以,說必須依照實際的情況才選用最合適的鋼結構安裝方案,以順利安全的完成大跨度鋼結構的安裝。
在鋼結構中還有一種就是提升施工技術,顧名思義就是利用外界設備將鋼結構進行整體的空間提升。提升施工的基本施工原理就是利用計算機電腦控制,大型的液壓設備將鋼結構提升到一定的位置。在整個施工的過程中內應該注意液壓組的配合,由于鋼結構是一個復雜的物體,在選取液壓支撐點時,也要充分考慮到各個鋼管結構受力點的不同,選擇好液壓受力點后就要合理分派液壓組的液壓設備,有主要的液壓支撐裝置和輔助的液壓支撐設備,通過液壓組的同時發(fā)力,將鋼結構進行空間上的提升。整個工程因為要涉及一個液壓組的工作,所以靠人力的操控,總會有很大的誤差。重點就在于計算機電腦的控制,各個接觸點的感應器可以實時的將變化的數據傳輸到計算機終端,電腦可以在極短的時間內做出判斷,需要對那個液壓的設備進行液壓的調試,從而使鋼結構平穩(wěn)的提升到既定位置。由于提升技術的制約,該種技術只能在一些建筑鋼結構重量較小的情況下實施,在處理大型施工項目的時候,必須選用其他的技術方案。
散裝施工技術就是在需要安裝的平臺搭建一個安全可靠的施工區(qū)域,這種施工技術相對來說的安全性有所提高,施工消耗的時間會縮短。主要的工作流程就是搭建平臺之后,通過吊車將已經分解好的單元式鋼結構運送到該平臺上,然后根據設計的方案,將分解的鋼結構進行重新的組裝。在組裝過程中需要進行及時的焊接加固的地方,不能粗心大意,要安裝連接節(jié)點的焊接要求,保障各個分解單元是牢固的連接在一起的。安裝完成之后需要做的還是各個數據的檢測,只有在所有檢測數據全部達標的情況下,才可以進行下一步的施工。在散裝技術中由于要額外的搭建施工平臺,需要消耗一部分人力和資本,會給工程項目帶來多余的支出,為此,我們在考慮使用散裝施工的時候,必須將時間、人力、資金和安全性等,全面的設想做出決定,爭取是快速、安全、高質量的完成大跨度鋼結構的施工連接。
綜上所述,通過詳細介紹整體安裝技術、高空滑移技術、分段吊裝施工技術、高空散裝技術等現代大跨度空間鋼結構施工技術,能夠幫助鋼結構施工人員更好的了解工程結構特點,有效提升現代大跨度空間鋼結構施工技術的應用效率。對于建筑鋼結構施工人員來講,要不斷學習國內外先進的現代大跨度空間鋼結構施工技術,提升自身的專業(yè)施工技能,從而促進我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。