大型公建工程鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)探討

趙 暢 馮 博 肖智寧 鄧 璇 楊含爽

大型公建工程鋼結(jié)構(gòu)施工是現(xiàn)代建筑領(lǐng)域的重要一環(huán)，隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，越來(lái)越多的高層建筑、橋梁、體育館等公共設(shè)施采用鋼結(jié)構(gòu)作為主要構(gòu)造體系。鋼結(jié)構(gòu)雖然具有輕巧、強(qiáng)度高、施工速度快等相關(guān)優(yōu)勢(shì)，但是其施工過(guò)程涉及到多個(gè)關(guān)鍵技術(shù)和復(fù)雜工藝，要求施工團(tuán)隊(duì)必須具備豐富的施工經(jīng)驗(yàn)。

1 工程概況

東部新區(qū)絳溪南科創(chuàng)空間項(xiàng)目位于四川省成都市東部新區(qū)三岔街道絳溪南核心區(qū)，優(yōu)越的地理位置使其成為該地區(qū)的重要發(fā)展項(xiàng)目。

項(xiàng)目地塊緊鄰已經(jīng)建成的地鐵18號(hào)線三岔站西北側(cè)，距離地鐵站僅約1000 m，便捷的交通連接為該項(xiàng)目帶來(lái)了無(wú)限商機(jī)。

該項(xiàng)目由地下室、法務(wù)中心以及臨街辦公樓02-1 號(hào)、02-2 號(hào)、02-3 號(hào)以及獨(dú)棟辦公樓05-1 號(hào)、05-2 號(hào)、05-3 號(hào)、05-4 號(hào)等多個(gè)建筑組成?？傆玫孛娣e、總建筑面積、地上建筑面積及地下建筑面積分別為186248.45 m2、159179.63 m2、128959.24 m2、30220.39 m2。項(xiàng)目的總工期為510 日歷天，計(jì)劃于2022 年10 月12 日開(kāi)工，2024 年3 月4 日竣工[1]。

2 大型公建工程鋼結(jié)構(gòu)施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 結(jié)構(gòu)變形分析技術(shù)

結(jié)構(gòu)變形分析技術(shù)需要采用高精度的測(cè)量?jī)x器和設(shè)備，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)的測(cè)量。常見(jiàn)的測(cè)量?jī)x器包括全站儀、測(cè)量激光器等，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的變形情況[2]。通過(guò)建立鋼結(jié)構(gòu)的三維模型，進(jìn)行有限元分析和仿真計(jì)算，可對(duì)結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中受到的荷載和變形進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè)。這樣可在施工前做好施工方案和安全預(yù)案，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

在鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)控結(jié)構(gòu)的變形數(shù)據(jù)至關(guān)重要。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的變形情況，以便及時(shí)采取相應(yīng)的調(diào)整措施，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。結(jié)構(gòu)變形分析技術(shù)還需要與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工工藝相結(jié)合，進(jìn)行綜合分析，只有充分考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工工藝的影響，才能得出準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)變形分析結(jié)果，并為鋼結(jié)構(gòu)施工提供科學(xué)依據(jù)。

合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工方案是變形控制技術(shù)的前提，工程師在施工前需要制訂合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，確保結(jié)構(gòu)的剛度和穩(wěn)定性，減少結(jié)構(gòu)在施工過(guò)程中產(chǎn)生的變形。準(zhǔn)確的變形監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析是變形控制技術(shù)的核心，施工過(guò)程中需通過(guò)先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的變形情況，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。這樣可及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的變形問(wèn)題，及時(shí)采取相應(yīng)的控制措施，避免結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過(guò)大的變形[3]。

變形控制技術(shù)需要與結(jié)構(gòu)調(diào)整相結(jié)合，一旦發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形問(wèn)題，需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)調(diào)整結(jié)構(gòu)的支撐和連接方式，適時(shí)加固或改變結(jié)構(gòu)的構(gòu)造，可以有效控制結(jié)構(gòu)的變形。施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)和施工規(guī)范，確保施工質(zhì)量，減少施工誤差，從而控制結(jié)構(gòu)的變形[4]。

2.2 結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)技術(shù)

選擇合適的監(jiān)測(cè)方法和設(shè)備是變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)，本工程常用的監(jiān)測(cè)方法包括全站儀測(cè)量、激光測(cè)距儀、應(yīng)變測(cè)量、位移傳感器等。選擇合適的監(jiān)測(cè)方法和設(shè)備可以準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地獲取結(jié)構(gòu)變形數(shù)據(jù)。

布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)位和監(jiān)測(cè)網(wǎng)是變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，施工前需要根據(jù)工程的具體情況和結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)合理布置監(jiān)測(cè)點(diǎn)位（圖1），確保監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)量和位置能夠全面覆蓋結(jié)構(gòu)的變形范圍。監(jiān)測(cè)網(wǎng)的合理布置可以有效捕捉結(jié)構(gòu)變形的細(xì)微變化。

圖1 結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)技術(shù)（來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的傳輸和處理是變形監(jiān)測(cè)技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，監(jiān)測(cè)設(shè)備采集到的數(shù)據(jù)需要及時(shí)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心，并進(jìn)行準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理和分析。通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸和處理，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控結(jié)構(gòu)變形情況，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況[5]。結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)技術(shù)還需要與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工相結(jié)合，進(jìn)行綜合分析，只有充分考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工工藝的影響，才能得出準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)結(jié)果，并為鋼結(jié)構(gòu)施工提供科學(xué)的依據(jù)[6]。

2.3 地下“王”字形鋼骨梁施工技術(shù)

準(zhǔn)確的施工測(cè)量和定位是地下“王”字形鋼骨梁施工的關(guān)鍵，由于地下施工空間受限，需要采用高精度的測(cè)量?jī)x器和定位技術(shù)，確?！巴酢弊中武摴橇旱奈恢煤头较驕?zhǔn)確無(wú)誤，以便后續(xù)施工能夠順利進(jìn)行[7]。

合理的施工順序和工藝是地下“王”字形鋼骨梁施工的關(guān)鍵，地下空間相對(duì)狹小，施工順序要合理安排，確保施工的連續(xù)性和流暢性。同時(shí)，施工工藝需要精細(xì)設(shè)計(jì)，保證鋼骨梁的安全搭接和連接以及與其他構(gòu)件的配合。

安全保障也是地下“王”字形鋼骨梁施工的關(guān)鍵。所以在地下施工中，安全是首要考慮的因素，應(yīng)采取必要的安全措施，確保施工人員和設(shè)備的安全，防止發(fā)生意外事故。在施工過(guò)程中，需要嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)和施工規(guī)范，確保施工質(zhì)量，減少施工誤差，從而保證“王”字形鋼骨梁的施工質(zhì)量和穩(wěn)定性[8]。

2.4 首層箱形梁施工技術(shù)

合理的施工方案和工藝是首層箱形梁施工技術(shù)的關(guān)鍵，施工前需要制訂合理的施工方案，考慮梁的尺寸、重量、材質(zhì)等因素，并設(shè)計(jì)合理的施工工藝，確保梁的安全、高效地安裝到預(yù)定位置。準(zhǔn)確的測(cè)量和定位是首層箱形梁施工技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由于首層梁連接地面，施工精度要求較高，需要采用高精度的測(cè)量?jī)x器，確保梁的位置、方向和高度準(zhǔn)確無(wú)誤[9]。

安全施工是首層箱形梁施工技術(shù)的重要保障，施工中需要采取必要的安全措施，防止梁在安裝過(guò)程中傾斜或墜落，確保施工人員和設(shè)備的安全。同時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)和施工規(guī)范，現(xiàn)場(chǎng)安裝箱形梁（圖2），保證梁的質(zhì)量，避免出現(xiàn)施工誤差，確保梁的穩(wěn)固性和承載能力。

圖2 箱形梁現(xiàn)場(chǎng)安裝布置（來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

2.5 鑄鋼節(jié)點(diǎn)吊裝+滑移施工技術(shù)

鑄鋼節(jié)點(diǎn)的制作和質(zhì)量是施工技術(shù)的重要保障，鑄鋼節(jié)點(diǎn)是連接鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要部分，其制作質(zhì)量會(huì)直接影響節(jié)點(diǎn)的安裝和使用性能。因此，施工前需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求制作節(jié)點(diǎn)，并進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，確保節(jié)點(diǎn)的精確尺寸和高質(zhì)量。

吊裝技術(shù)是鑄鋼節(jié)點(diǎn)安裝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，由于節(jié)點(diǎn)尺寸較大且重量較重，需要采用合適的吊裝設(shè)備和吊裝方案，確保節(jié)點(diǎn)能夠準(zhǔn)確地安裝到預(yù)定位置。吊裝過(guò)程中需保持節(jié)點(diǎn)平穩(wěn)，防止節(jié)點(diǎn)晃動(dòng)或傾斜，確保吊裝安全。

滑移技術(shù)是指在梁體上預(yù)留導(dǎo)向孔，將節(jié)點(diǎn)滑入導(dǎo)向孔中，并通過(guò)推拉的方式使節(jié)點(diǎn)準(zhǔn)確地滑移到預(yù)定位置。滑移技術(shù)需要精確計(jì)算和準(zhǔn)確定位，確保節(jié)點(diǎn)能夠與其他構(gòu)件完美配合。這項(xiàng)施工技術(shù)通常需要多個(gè)施工班組和設(shè)備的配合，并進(jìn)行有效的溝通和協(xié)調(diào)，確保施工進(jìn)度和質(zhì)量的順利推進(jìn)。

2.6 前庭“人”字形框架構(gòu)件安裝技術(shù)分析

準(zhǔn)確的測(cè)量和定位是前庭“人”字形框架構(gòu)件安裝技術(shù)的關(guān)鍵，由于該構(gòu)件通常由多個(gè)部分組成，需要確保每個(gè)構(gòu)件的尺寸和位置準(zhǔn)確無(wú)誤，以便后續(xù)的安裝能夠順利進(jìn)行。除此之外，測(cè)量和定位都需要采用高精度的測(cè)量?jī)x器和技術(shù)，確保構(gòu)件能夠準(zhǔn)確拼接和連接[10]。

合理的吊裝方案和設(shè)備是前庭“人”字形框架構(gòu)件安裝技術(shù)的關(guān)鍵，由于該構(gòu)件的形狀復(fù)雜，需要采用合適的吊裝設(shè)備和方案，確保構(gòu)件能夠安全、穩(wěn)定地吊裝到預(yù)定位置，嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)安裝、布置前庭“人”字形框架構(gòu)件，并且在吊裝過(guò)程中需要注意防止構(gòu)件晃動(dòng)，保障施工人員和設(shè)備的安全。

精細(xì)的拼裝和連接技術(shù)是前庭“人”字形框架構(gòu)件安裝技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在吊裝到位后，需要進(jìn)行精細(xì)的拼裝和連接，確保每個(gè)部分能夠完美配合，形成穩(wěn)固的整體。拼裝和連接需要密切配合和協(xié)調(diào)，確保構(gòu)件的質(zhì)量和穩(wěn)定性。在施工過(guò)程中，需要采取必要的安全措施，確保施工人員和設(shè)備的安全。同時(shí)，施工過(guò)程中需要嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)和施工規(guī)范，保證施工質(zhì)量，減少施工誤差，確保前庭“人”字形框架構(gòu)件的安全和穩(wěn)定。

2.7 斜框架柱安裝技術(shù)

斜框架柱的制作和質(zhì)量是施工技術(shù)的重要保障，斜框架柱通常由多個(gè)構(gòu)件組成，其制作質(zhì)量直接影響施工的順利進(jìn)行和結(jié)構(gòu)的安全性能[11]。因此，在施工前需嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求制作斜框架柱，并且進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，確保構(gòu)件的尺寸和質(zhì)量符合施工要求。

準(zhǔn)確的測(cè)量和定位是斜框架柱安裝技術(shù)的關(guān)鍵，斜框架柱的安裝角度和位置對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力有重要影響。因此，安裝前需要進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量和定位，確保斜框架柱能夠準(zhǔn)確地安裝到預(yù)定位置。

由于斜框架柱的形狀和尺寸較大，需要采用合適的吊裝設(shè)備和方案，確保斜框架柱能夠安全、穩(wěn)定地吊裝到預(yù)定位置。吊裝過(guò)程中需要注意避免柱的晃動(dòng)和傾斜，保障施工人員和設(shè)備的安全。該技術(shù)通常需要多個(gè)施工班組和設(shè)備的配合，要進(jìn)行有效的溝通和協(xié)調(diào)，確保施工進(jìn)度和質(zhì)量順利推進(jìn)[12]。

2.8 傾斜鋼柱測(cè)量定位技術(shù)

精準(zhǔn)測(cè)量是傾斜鋼柱測(cè)量定位技術(shù)的核心，傾斜鋼柱通常存在非垂直的情況，因此需要進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量，確定其傾斜程度和方向，以便后續(xù)的安裝和連接。測(cè)量需要采用高精度的測(cè)量?jī)x器和技術(shù)，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。合理的定位方案是傾斜鋼柱測(cè)量定位技術(shù)的關(guān)鍵，根據(jù)測(cè)量結(jié)果，需要制訂合理的定位方案，確保傾斜鋼柱能夠準(zhǔn)確地安裝到預(yù)定位置。定位方案需要考慮傾斜角度、方向以及周?chē)h(huán)境等因素，保證施工順利進(jìn)行[13]。定位后，傾斜鋼柱需要進(jìn)行精細(xì)的拼裝和連接，確保其能夠與其他構(gòu)件完美配合，形成穩(wěn)固的整體。拼裝和連接需要密切配合和協(xié)調(diào)，確保傾斜鋼柱的質(zhì)量和穩(wěn)定性。在施工過(guò)程中，需要采取必要的安全措施，確保施工人員和設(shè)備的安全。同時(shí)，施工過(guò)程中需要嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)和施工規(guī)范，保證施工質(zhì)量，減少施工誤差，確保傾斜鋼柱的安全和穩(wěn)定。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的不斷進(jìn)步，大型公建工程鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的重要性將會(huì)不斷凸顯，為城市的建設(shè)和發(fā)展帶來(lái)更多可能性。本文重點(diǎn)分析了大型公建工程鋼結(jié)構(gòu)施工的關(guān)鍵技術(shù)，以期為相關(guān)領(lǐng)域的從業(yè)者提供參考。