大跨度钢网架与钢桁架组合结构整体提升技术

吴承哲 曾祥稳

现代各个行业的快速发展都对其专业技术性操作更加严格，建筑行业也不例外，专业的设备辅助也是越来越常见，而钢的使用以及其结构的应用使用在建筑行业更加广泛。由于现代大型建筑工程在跨度、高层施工上的难度更加依赖于技术的支持，为了能够使高层建筑达到所需的要求，因此，大跨度钢网架和钢桁架组合结构在高层建筑施工中的应用慢慢成为重要的建筑方法。高层建筑的施工危险性较高，利用此技术能够不用人为去完成一些难点问题，不仅提高施工的效率，更加降低了施工工程中的困难与风险。

1 大跨度钢网架与钢桁架组合结构技术分析

在现代建筑中，大跨度钢网架和钢桁架组合结构目前主要运用在高层建筑上。在现代社会中，大跨度的高层建筑是一种适应时代发展需要的一款建筑类型。中国是个人口大国，人口住房问题比较严重，而高层建筑恰恰为现代社会城市化发展提供了巨大空间，因为它提高了土地利用率。想要建高层建筑，就避免不了高空人为操作，此时大跨度钢网架和钢桁架就起了作用。在施工过程中，钢网架和钢桁架组合结构在要先在低层楼面上组装完成，再利用整体提升技术来进行施工，这样就减少了高空操作量。大跨度钢网架和钢桁架组合结构在建筑造型上能够达到现代审美设计的所需要的要求，在建筑施工过程中，大跨度钢网架和钢桁架组合结构能够将两种钢结构架设的优势结合，在不同的位置有了多种结构形式，这样就提高了选择率，这种形式的结构相比与传统的技术大大减少了对高空支撑手架的依赖，在简化施工形式的同时，不仅能够使工程质量水平得到提升，又降低了整体工程造价。达到效率利益双赢的完美结果。

大跨度钢网架和钢桁架组合结构在整体提升技术上的优势更能适应时代的发展，所以在现代高层建筑的使用中越发广泛，老式的建筑施工方式已经不能达到高层建筑的要求。虽然钢结构组合有极大的优点，但是在实际施工的过程中并没有那么容易，亦存在一定的难度。不同的建筑类型的要求和条件在施工过程中也是十分复杂，操作方面的问题不是唯一在技术方面所需要克服的。大规模的钢结构组合在跨度上相比低层建筑较大，所以对于工程施工技术而言也会提出更加严格的要求，并且在高层建筑大安装过程中需要去解决更加复杂的困难。把两种不同的钢结构类型焊接在一起是钢结构组合的最终目的，这就大大增加了钢网架在焊接上的工作量，加上网状钢架的劳动是要人工完成焊接的，所以在焊接的过程中会花费大量的时间，所以更可能有变形情况的产生。更难的是在运行焊接工作过程中，需要去观察钢结构部件的整体变形情况并予以控制。而之后焊接与组合钢桁架的工作在提升整体结构的操作工艺中，高效率的维持住钢结构的焊接质量也会更加的困难。增加了焊接的工作量，要去控制焊接整体节点的变形程度就会更加复杂，同时也会增加整体的安装工作和精度控制的难度。

2 大跨度钢网架与钢桁架组合结构整体提升技术

2.1 整体提升施工的难点

要整体提升大跨度钢网架和钢桁架组合结构，测量控制、同时上升控制、钢架菏载等技术都是在技术环节专业人员所需要注意的技术重点。

在整体提升技术安装过程当中，其中的一项重要环节就是要进行测量控制，确保提升质量，在试提升过程中，我们需要去注意对桁架变形的控制、对各个点的监控以及整体提升后对发生的水平位移按照规定方案上的要求进行测量和调整。对桁架变形的测量必须在人工焊接并且要焊接点定型之后在规定的时间内进行观察以及测量，定型提升之后的数据要与焊接之前的数据进行对比，相对比的结果要详细记录，依照这个数据能够发现桁架是否发生了变形，有了数据的对比就能够提高说服力，也提高了测量变形的精准度。不仅要做科技上对各个焊点进行监控也要安排人员分工对各个点进行人工监控，监控移动的情况，一但发生了位移的情况就要立刻停止提升，进行各方面的检查，并作出相应的解决办法再继续提升。在人工监控的过程中可以依靠设备来确定精准度。

2.2 整体提升施工方法

大跨度钢网架与钢桁架组合结构在地面进行焊接拼接最好的方法就是采用液压提升的方式进行，在焊接时可使用液压提升器来作为提升机器，能够降低人工焊接所需要的时间。

2.3 整体提升技术的优化方案

目前最常用的优化吊点位置有两种方法，分别是应变能最小的准则优化吊点位置以及单元轴力最小为准则确定吊点位置。而这两种都基于一个原则，都是以网架的各个节点为变量空间，然后在所有的节点变量空间进行组合计算，然后根据所得的数据选取最佳的吊点组合。但是由于工程过于浩大，变量空间的各个节点组合都要进行计算，这就使得计算量非常浩大，也会耗费巨大的时间，这就不符合实际工程中所需要的。但是可以根据这个方法，在此基础上缩小每个吊点之间的搜索空间，达到缩小计算的搜索范围，减少结构的应变能计算次数，这样就能够大大减少计算次数，解决了耗时的问题。

充分利用专业的软件，对网架的结构进行整体以及细节的精准分析，达到快速了解结构薄弱点的位置，再对此作出加固的方案。

在大跨度钢网架与钢桁架组合结构提升过程中，由于屋盖的安装未到位，柱子的受力状态与实际情况中有所偏差，所以要在柱子稳定性的计算中要密切注意原结构柱的偏心受压、临时立柱的稳定性验算这两个重要的细节。

2.4 整体提升的同步控制

人工的提升或多或少都会存在一定的误差，然而利用计算机来控制去同步提升可以最大程度降低这种误差，但是并不是全部由计算机进行操作，在施工过程中倘若出现变形等一系列问题则需要人工来进行对计算机数据的修改，来达到完成施工的要求。所以在实际的施工过程中目前全部采用计算机与人工的共同工作方法来进行整体提升的同步控制。

（1）在计算机控制下进行同步提升技术：计算机控制提升主要只考虑同步吊点设置、提升过程的调整、整体结构离地前的检查、整体同步提升、提升分级加载、位置检查调整等重要的方面。

（2）人为监测技术：人为监测技术与计算机控制同步技术并不相同，其主要是对屋盖变形和混凝土柱偏压变形两方面的监测，主要目的就是监测屋盖挠度的变形，保证了混凝土柱的无误就保证了在提升过程中混凝土柱的安全性，要保证提升钢绞线在垂直的状态并且控制在一度的误差范围内。

2.5 组合结构整体提升质量控制及质量监测

组合结构的质量控制是在整体提升前进行的，其中包含地面安装测量、焊接、起哄等方面的控制，必须要全部按照国家以及地方的规范去进行。质量监测是在整体结构提升的过程中进行的，在提升的过程中去监测提升反力以及结构挠度变形。整体提升的实际检测数据与预计的数据存在误差，所以要保证提升设备能够提供三倍以上的承载力，这样才能万无一失，保证了整体结构的安全性。通常情况下设计的混凝土柱柱顶预埋件只能够满足结构安装的需求，一但进行提升时，则需要加大预埋件并且要通过审批。在整体提升前要严格做好组织保障措施，每个点都要有负责人，做到定点定人；一但哪个点出现问题能够确保信息的快速传达，并作出及时的解决方案。

3 结束语

该技术在实际中已经获得多次的成功，但是仍然存在众多的技术难点，不能够掉以轻心，在施工的过程中处理好每一个细节。施工过程中更要仔细检查设备的完好性，施工人员要有十分严谨的工作态度，随时做好面对困难的准备，争取做到零失误的存在。当提升技术逐渐成熟，不仅能够极大的缩短工程耗时，在收益方面也是十分可观的。

[1]陆宁.大跨度钢结构网架整体液化提升技术及安全措施[J].建筑施工，2012：22～25.

[2]蓝 天.空间钢结构的应用与发展[J].建筑结构学报，2015：07～09.