大跨度空间钢结构施工技术

摘 要：大跨度空间钢结构的建筑指的是横向跨度大于30m的特殊结构形式的建筑。大跨度空间钢结构施工技术指的是在大跨度空间的钢结构上进行施工的技术，具有很强的专业性。为了促进大跨度空间钢结构施工技术的应用，有必要对该项技术进行分析和探讨。

关键词：大跨度空间；钢结构；施工技术

1 大跨度空间钢结构的类型分析

1.1 网架结构分析

在大跨度空间钢结构中，网架结构是在建筑施工过程中被应用最频繁的一种大跨度空间结构。指的是根据特殊的空间布局将诸多建筑构件连接起来而形成的一种空间架构，网架结构可以对屋顶起到支撑的作用，并且性能十分优越，而其网架结构的下部则形成了悬空空间。网架结构的优势有三点，第一，支撑力超强，第二稳定性能强，第三外形漂亮。网架结构的缺陷有三点，第一，网架结构的施工难度大，第二，施工效率低，第三，施工成本高。在某种程度上，这些缺陷影响了网架结构的实际应用。

1.2 网壳结构分析

在大跨度空间钢结构中，网壳结构就是所谓的网状结构，因为建筑结构的相关构件以网状分布的形式呈现出来而命名。网壳结构的特点是，可以对其添加水平压力以及拉力，从而使建筑物的顶部结构更加稳定。网壳结构的优点有以下四点。第一支撑力相对稳定、第二施工方便、第三自重低，第四具有可靠性。所以该结构具有广阔的应用前景。

1.3 悬索结构分析

在大跨度空间钢结构中，悬索结构也是应用非常普遍的一种结构形式，主要是通过柔性绳索的拉力来达到结构承重。所以柔性绳索的材质越好，性能越好，结构的承重性能越好。随着科学技术的不断进步，各种新型的柔性材料也不断地涌现，导致绳索的力学性能大幅度提升，进而也使得悬索结构的承重性能较之以前上升了一个等级，变成建筑行业中应用最重要的一种结构形式。悬索结构的优势具有四点。第一自重轻，第二施工便利，第三跨度大，第四节省材料。所以悬索结构也会在未来建筑行业中广泛的应用，目前已经在桥梁工程以及水利工程中应用的比较多。

2 大跨度空间钢结构施工特点

2.1 施工材料特点

施工材料的质量决定着建筑工程的施工质量。现阶段，大跨度空间钢结构的横向跨度已经不满足于30m，已经朝着更大跨度的趋势发展。在这种情况下，施工材料的可靠性以及稳定性直接决定着结构材料的力学作用，决定着建筑结构的载荷稳定性。所以就需要认真选择强度较高、尺寸够厚的施工材料来加强建筑物的载荷稳定性。

2.2 空间结构特点

现阶段，大跨度空间结构的空间造型已经朝着多样化趋势发展，基本的空间造型只能满足人们人们对于场内空间的需求，却无法满足人们更高的审美要求。所以相关人员通过参考仿生学的设计灵感创造出了很多新型的大跨度空间钢结构，不仅造型美观，而且结构合理，极大的满足了人们对于建筑的需求。

2.3 设计特点

大跨度空间钢结构主要是通过大量的杆件连接而成，存在大量的节点。一旦杆件的空间位置出现偏差，或者某一个节点的连接不牢靠，将会影响整个大跨度空间钢结构的稳定性，引发极大的危害性。所以大跨度空间钢结构的设计需要经过多次反复的计算，并严格审核计算结果，验证计算结果的科学合理性。近几年来，科学技术的发展，计算机技术的应用，对于提升大跨度空间钢结构的设计效率以及设计质量具有十分重要的意义，设计人员可以通过模拟软件来反复验证大跨度空间钢结构的稳定性以及可靠性，提升了大跨度空间钢结构的设计的科学合理性。

2.4 构件的安装特点

与普通的建筑结构对比，大跨度空间钢结构的中间区域的力学支撑相对薄弱，必须要通过复杂的结构形式有效传递力学。在传递力学的时候，必须要确保建筑各个构件的位置正确，连接精准而牢靠。如果构件的位置或者连接出现问题，力学传递不顺畅，那么整个建筑的结构将会失去平衡，降低建筑结构的稳定性。所以在安装构件的时候务必要具备较高的精准度，确保构件空间的位置合理，构件连接的牢固性达到标准，进而提升建筑结构的稳定性，保证建筑的承载性能。

3 大跨度空间钢结构施工技术的研究

3.1 高空原位单元安装法分析

高空原位单元安装法需要在设定的位置布置构件，并以此为基础进行灵活的安装，既可以借助其他建筑设施的支撑下搭建高空操作平台，又可以合理划分空间钢结构，实施吊装操作。如果选择吊装操作，如果建筑结构是网架结构或者网壳结构，务必要确保建筑结构的强度、刚度以及穩定性能达到相关标准。最大限度的避免钢结构出现塑性变形，影响建筑施工质量。另外，要注意提前预定钢结构拼接的焊接顺序，加快拼接效率，保证建筑施工的经济性。具体的安装步骤是，第一，搭建稳定的高空作业平台，先达到安装的空间要求；第二，固定构件，在此过程中一定要注意对安装结构造成破坏；第三，采取多点施工法，尽可能的提升焊接速度，确保结构支撑的稳定性。

3.2 滑移施工法分析

滑移施工法主要以大跨度空间钢结构的分调结构单元为基础，利用滑轨进行滑移至预定位置，然后完整钢结构的拼接。所以滑移施工法需要在特定的条件下才能实施。第一结构类型规范、整齐；第二支撑轴线满足相关要求；第三主桁架结构一致。并且在使用滑移施工法之前，要先检查被滑物体、滑移轨、滑靴等的准备情况。滑移施工法主要有三个阶段。第一阶段是卷扬机牵引滑移，第二阶段是压千斤顶钢绞线束牵引滑移，第三阶段是液压顶推千斤顶夹轨顶推滑移。在实际的施工过程中，要结合建筑工程的特点以及现场情况来选择适合的滑移方法。滑移施工法主要应用于机场、博物馆等大跨度空间钢结构的建筑施工过程中。并且在施工成本以及施工复杂程度上具有极大的优势。

3.3 整体提升施工法分析

整体提升安施工法的施工步骤是，第一先将目标网壳结构划分为若干单元；第二，借助提升设备将第一个单元提升到一定高度，然后与第二个单元连接，连接好之后再将两个单元一起，利用提升设备提升到一定高度，与第三个单元进行连接，就这样循环操作，直到达到设计的高度后，再与整个结构进行拼装。整体提升施工法的施工具有以下优点。第一，提升设备无需太大，主要应用于小网壳结构的施工中，施工成本低。第二，因为在提升过程中，网壳结构的受力就集中在几个提升点上，这几个点的应力相对集中，所以一定要提前对这些提升点进行分析，以便达到应力要求，提升施工结构的安全稳定性。第三，需要提前在地面完成拼接，最大限度的提升施工人员的安全性。第四，整体提升施工法只能垂直提升，无法进行水平移动或者转动，灵活性较差。

4 结语

综上所述，大跨度空间钢结构施工技术具有十分重要的作用和意义。但是还需要不断的结合建筑工程的特点，根据施工现场的实际情况，不断地优化大跨度空间钢结构施工技术。

参考文献：

[1] 彭兆英，赵伟.现代大跨度空间钢结构施工技术[J].信息化建设，2016（5）.

[2] 应巧琴.简析大跨度空间钢结构施工技术[J].门窗，2016（12）：2.

[3] 刘敏.简析大跨度空间钢结构施工技术[J].科学技术创新，2016（12）：193.

[4] 池小兰.大跨度空间钢结构施工技术与控制的研究[J].四川水泥，2017（6）：238.

[5] 范应中.大跨度空间钢结构施工技术与施工质量问题探索[J].建材与装饰，2017（2）.

[6] 张小波.现代大跨度空间钢结构施工技术[J].中小企业管理与科技旬刊，2017，15（23）：68.