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大型公共建筑及工業(yè)廠房都有大跨度鋼結(jié)構(gòu)的影子，大跨度結(jié)構(gòu)主要是在自重荷載下工作，為減輕結(jié)構(gòu)自重，往往適宜采用鋼結(jié)構(gòu)作為主體結(jié)構(gòu)。根據(jù)以往施工中遇到的問題，我們主要?dú)w納為3類。

設(shè)計(jì)與優(yōu)化方面

施工前應(yīng)對(duì)大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，尤其在計(jì)算分析方面。很多項(xiàng)目部不會(huì)算，不計(jì)算，導(dǎo)致工程項(xiàng)目施工質(zhì)量欠佳，或成本變高。那么在計(jì)算分析方面要看哪幾部分?

圖紙?jiān)O(shè)計(jì)

首先要重視上部、下部結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作，應(yīng)計(jì)入多向地震作用的效應(yīng)。考慮上下部結(jié)構(gòu)協(xié)同工作的最合理方法是按整體結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行地震作用計(jì)算。下部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化必須依據(jù)可靠且符合動(dòng)力學(xué)原理，即應(yīng)綜合考慮剛度和質(zhì)量等效后的有效性。

利用軟件對(duì)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行建模，并進(jìn)行計(jì)算分析。具體操作時(shí)，應(yīng)合理確定計(jì)算模型，確保屋蓋等結(jié)構(gòu)與主要支承部位的連接與構(gòu)造相符。此外，還應(yīng)考慮受力分析。計(jì)算分析時(shí)除模擬結(jié)構(gòu)整體成型后的受力情況外，還要兼顧其施工過程的特殊受力情況，避免在結(jié)構(gòu)成型前因?yàn)榫植渴芰Τ^設(shè)計(jì)值而破壞。對(duì)于施工過程的計(jì)算模擬需要考慮構(gòu)件吊裝、不同施工階段工況、結(jié)構(gòu)預(yù)變形技術(shù)、構(gòu)件的預(yù)拼裝、卸載等。

結(jié)構(gòu)布置

結(jié)構(gòu)布置宜避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產(chǎn)生過大的內(nèi)力、變形集中。對(duì)于可能出現(xiàn)的薄弱部位，應(yīng)采取措施提高抗震能力。因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置時(shí)，應(yīng)確保質(zhì)量與剛度分布均衡和結(jié)構(gòu)的整體性和傳力明確。

屋蓋的地震作用應(yīng)能有效地通過支座向下傳遞;避免屋蓋內(nèi)力集中或較大扭轉(zhuǎn)效應(yīng)，為此屋蓋、支承及下部結(jié)構(gòu)的布置宜均勻?qū)ΨQ;保證屋蓋結(jié)構(gòu)的整體性，因此應(yīng)優(yōu)先采用空間傳力體系、避免局部削弱或突變的薄弱部位;宜采用輕型屋面系統(tǒng)，因此應(yīng)嚴(yán)格控制屋面系統(tǒng)的單位自重。

施工安裝方面

大跨結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和施工方法的多樣性，決定其設(shè)計(jì)的過程中就必須結(jié)合考慮施工的問題。這也是設(shè)計(jì)過程中經(jīng)常忽視或者考慮不全的地方。施工中主要涉及到以下安裝技術(shù)。

結(jié)構(gòu)構(gòu)件和異型節(jié)點(diǎn)的制作技術(shù)

各種大跨度、復(fù)雜空間形狀的鋼結(jié)構(gòu)建筑由于需要局部受力復(fù)雜，制作難度大的鋼構(gòu)件，因此在復(fù)雜工程項(xiàng)目施工時(shí)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件和異型節(jié)點(diǎn)的制作應(yīng)滿足受力條件，確保工程質(zhì)量安全。

整體滑移施工技術(shù)

大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工中較為關(guān)鍵的問題是結(jié)構(gòu)在形成空間整體前的穩(wěn)定性。通過滑移施工技術(shù)利用能夠控制同步的牽引設(shè)備，將分成若干個(gè)穩(wěn)定體的結(jié)構(gòu)沿著一定的軌道，由拼裝位置水平移動(dòng)到設(shè)計(jì)位置，可較好地解決了該問題。但在使用時(shí)要注意其要求結(jié)構(gòu)平面外剛度大，需要鋪設(shè)軌道，多點(diǎn)牽拉時(shí)同步控制難度大的特點(diǎn)。

整體提升施工技術(shù)

該技術(shù)通過以液壓千斤頂作為動(dòng)力設(shè)備，根據(jù)各作業(yè)點(diǎn)提升力的要求，將若干液壓千斤頂與液壓閥組、泵站等組合成液壓千斤頂集群，并在計(jì)算機(jī)控制下同步運(yùn)動(dòng)，保證提升或移位過程中大型結(jié)構(gòu)的姿態(tài)平穩(wěn)、負(fù)荷均衡。

高空無支托拼裝施工技術(shù)

高空塊體擴(kuò)大單元無支托組裝技術(shù)，施工原理是：將結(jié)構(gòu)體系合理的分段，選擇吊裝順序，使施工過程無需搭設(shè)支撐平臺(tái)，利用結(jié)構(gòu)自身剛度形成穩(wěn)定單元，通過不斷擴(kuò)大單元接裝，最后形成整體結(jié)構(gòu)。

質(zhì)量措施控制方面

施工過程中，需要注意以下問題。

安裝精度控制

復(fù)雜空間鋼結(jié)構(gòu)在安裝時(shí)應(yīng)進(jìn)行測(cè)控，由于鋼結(jié)構(gòu)施工測(cè)量控制作為施工技術(shù)的一部分，其工程施工方案的合理性、先進(jìn)性，從大量的測(cè)控?cái)?shù)據(jù)信息中分析結(jié)果并得到反應(yīng)和證實(shí)。對(duì)于大跨度鋼結(jié)構(gòu)，由于在施工過程中，結(jié)構(gòu)的變形和受力狀態(tài)與成型后有很大的差異，所以需要利用各式各樣支撐胎架來保證結(jié)構(gòu)的精度。

拆卸控制

由于大跨度鋼結(jié)構(gòu)具有卸載總噸位大，卸載點(diǎn)分布廣，單點(diǎn)卸載受力大，卸載計(jì)算分析工作量大等特點(diǎn)，若支撐力釋放不合理，會(huì)破壞結(jié)構(gòu)或使腳手架逐步失穩(wěn)。因此在鋼結(jié)構(gòu)卸載時(shí)必須以體系轉(zhuǎn)換方案為原則，以結(jié)構(gòu)計(jì)算分析為依據(jù)，以結(jié)構(gòu)安全為宗旨，以變形協(xié)調(diào)為核心，以實(shí)時(shí)監(jiān)控為保障，嚴(yán)格按照等比法和等距法兩種卸載方法的要求進(jìn)行操作。

吊裝方案

大跨度鋼梁吊裝時(shí)，若未進(jìn)行合理的吊點(diǎn)計(jì)算，仍然選擇傳統(tǒng)的兩點(diǎn)吊裝，由于鋼梁結(jié)構(gòu)較長(zhǎng)，吊點(diǎn)間距較大，以及自重和可變荷載作用等因素，鋼梁和鋼索都受到很大的軸向力作用，易出現(xiàn)鋼梁側(cè)向彎曲，甚至發(fā)生更加嚴(yán)重的變形。

大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)加強(qiáng)管理，增加工人業(yè)務(wù)知識(shí)培訓(xùn)，使其對(duì)構(gòu)件的受力特性及吊裝知識(shí)有更加具象的理解。同時(shí)強(qiáng)化施工組織設(shè)計(jì)對(duì)吊裝方案進(jìn)行合理的論證，以選擇較為合理的吊裝方案。

安裝順序

由于大跨度鋼結(jié)構(gòu)對(duì)安裝順序要求較高，若未合理考慮安裝順序，鋼構(gòu)件也不符合吊裝的需要，則可能影響到結(jié)構(gòu)的安全。施工組織設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)合理安排安裝順序，工廠加工、構(gòu)件運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)安裝應(yīng)統(tǒng)一配合，施工過程中，嚴(yán)格執(zhí)行。除認(rèn)真制訂適合工程的安裝順序外，還應(yīng)選擇有經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)伍進(jìn)行安裝，避免產(chǎn)生質(zhì)量隱患。

大跨度鋼結(jié)構(gòu)在特定工程項(xiàng)目中應(yīng)用較多，針對(duì)施工過程中的種種問題，應(yīng)加強(qiáng)施工組織設(shè)計(jì)優(yōu)化，強(qiáng)化安全與質(zhì)量紅線，不斷完善。