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大跨度空间钢结构施工技术与管理分析

来源:首页 | 时间:2018-07-09

  目前,为了满足人们日益增加的需求,现代建筑功能也呈现出多元化发展趋势。以国家体育场(鸟巢)为例,它不仅要设置各类体育比赛场地,而且还要设置观众席、运动员休息室、后勤场馆。这些功能的实现,对体育馆的总面积提出了较高的要求。鸟巢是大跨度空间钢结构建筑的典型代表,外形结构由门式钢架组成,不仅节省了大量的建筑材料,而且保证了体育场馆的质量安全。因此,加强大跨度空间钢结构施工技术的研究,具有重要的应用价值。

  我国早在十九世纪末期就已经开始使用现代钢结构经开始使用现代钢结构,但是受当时技术条件、建筑观念等因素的影响素的影响,钢结构的应用范围具有很大的局限性。新中国成立后立后,国内钢材的产量有了极大的提升,轻钢结构的楼面和冷弯薄壁型钢架在建筑中得到了广泛应用弯薄壁型钢架在建筑中得到了广泛应用。进入21世纪世纪,我国钢产量跃居世界前列钢产量跃居世界前列,在沿海经济较为发达的城市,钢结构在大跨度空间建筑中的应用优势得到了凸显大跨度空间建筑中的应用优势得到了凸显。

  客观来说,国内大跨度空间钢结构施工技术与世界前沿水平仍然存在一定差距,主要表现在以下几个方面:一是高素质的施工队伍数量不足,难以满足当前大跨度空间结构的发展需要。在城市化建设过程中,需要修建大量的高层建筑、大型厂房,但是现阶段国内专业技术强、综合素质高的大跨度空间钢结构施工人才队伍明显不足,存在供不应求的现象,难以保证大跨度空间钢结构建筑质量;二是没有掌握足够的施工核心技术,对国外技术的依赖性较强。国内大型建筑的最大跨度一般维持在120m}150m左右,但是部分发达国家的最大跨度已经超过200m,由于技术垄断、施工材料等因素的影响,国内建筑单位尚没有掌握更大跨度的施工技术[1]。因此,我们一方面要积极借鉴国外先进施工经验,为我所用;另一方面也要结合自身实际,坚持自主创新,争取在大跨度空间结构施工方面取得技术突破。

  空间跨度大,质量要求严需要注意的是注意的是,虽然建筑空间的横向拓展,为建筑功能的丰富提供了必要的环境支持了必要的环境支持,但是由此带来的结构荷载也会随之增加,如何保证钢结构建筑的质量安全如何保证钢结构建筑的质量安全,成为施工单位所必须要考虑的重点问题虑的重点问题。近年来,无论是建筑行业还是国家相关部门,都出台了相关的大跨度空间钢结构建筑质量审查标准都出台了相关的大跨度空间钢结构建筑质量审查标准,对具体的施工设计流程体的施工设计流程、钢材选用等做了明确了说明。施工单位在进行大跨度钢结构建筑施工时在进行大跨度钢结构建筑施工时,也必须要严格依照相关标准准,才能确保建筑工程通过验收。

  受设计理念受设计理念、施工技术等因素的影响,以往的钢结构建筑形式单一形式单一,只具备一种使用功能,例如钢结构房屋建筑仅具备居住功能居住功能,钢结构厂房建筑只能用于工业生产;钢结构体育馆只能完成体育比赛等只能完成体育比赛等。而随着现代施工技术的发展,大跨度空间钢结构建筑可以同时满足人们的多种需求空间钢结构建筑可以同时满足人们的多种需求。

  高空散装施工一般用于钢含量较低的工程当中。这是一项安全系数比较大的施工方法,它能够在一定程度上确保施工的安全,一般情况下不会出现意外。但是这种方法也有缺陷,就是需要在施工时搭建许多的铁架来进行施工,这不仅大大增加施工的成本,也因搭铁架而降低了施工的效率,一般在比较小的工程中会采取这种方法[2]。

  整体施工法和高空散装法一样,都是需要较高成本的施工方法,他不适用于建筑大型商场那种用钢量高的建筑物,一般很少有人用这种施工方法,原因是因为成本高,超出预算许多,不是最佳方案。整体施工法属于大跨度空间钢结构施工中一项较为重要的施工手段,是我国发明的一项较为省力的施工方法。

  高空原地安装需要在施工现场安装高台,施工人员在高台上完成零件的原地安装。这种方法可以保持钢结构的原状,尽可能减少材料的变形,能够最大限度地提高工程质量,是能够提高经济效益的好方法,也是大跨度空间钢结构施工中所常用的方法之一。

  滑移施工是一项考验技术的技术方法,他的要求比较高,在滑移之前要确保空间钢结构的规范整齐,不能在滑移中出现失衡现象。滑移施工成本低,能够低成本高效率完成施工,是许多施工队的首要选择。它符合我国的市场要求,能够实现规模经济,是非常受欢迎的一项大跨度空间钢结构施工技术的手段。目前,许多大型建筑的基本框架都是用这种技术完成的。

  在建筑施工中,通常忽视施工中的安全隐患,而只关注建筑的使用性安全。但是,有些工程在建筑过程中就能体现它的最大承载负荷,尤其是大型的工程建筑,大跨度空间钢结构建筑就是其中一种。因此,应该足够重视施工过程中的安全问题,关注施工的质量,重视施工工人的安全。仿真模拟技术的运用是大跨度空间钢结构建筑工程的一项重要的措施,在施工过程中,关注施工设备的运行情况,检查跨度和节点的准确度,对于结构安装和卸载等过程进行仿真模拟,确保对整个施工过程的控制。

  大跨度空间钢结构技术复杂,选用合适的施工技术和方法有利于建筑施工的安全。在钢结构建筑发展迅速的时代,工程师不断地创造了各种高技术含量的施工技术,如整体滑移技术、高空分棍组装等技术。根据施工的具体需要,选择符合要求的工程技术,从而使工程安装得到最大优化。例如,鸟巢使用的是低合金高强度钢(Q460),这种钢材料在外部荷载达到460MPa时才会出现塑性变形,极大的提高了鸟巢的承重能力,除了Q460外,还有优质碳素结构钢、合金结构钢等。根据不同建筑的具体需求,也要有选择性的选用钢材料。

  总而言之,受建筑行业蓬勃发展的影响,人们对现代建筑尤其是大跨度空间钢结构建筑的要求也越发严格,除了保证使用质量和满足空间需要外,还必须具备节能、环保等功效。因此,建筑企业在进行大跨度空间结构施工时,应当严格按照相关的行业标准和施工规范,确保大跨度空间钢结构建筑满足人们的多元化需要,进而为推动国内建筑行业的可持续发展提供根本保障和充足动力。

  [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,(05):145.

  [2]刘敏.简析大跨度空间钢结构施工技术[J].黑龙江科技信息,2016,(12):193.

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