现代空间钢结构高空滑移法施工技术

现代空间钢结构高空滑移法施工技术

作者：朱超伟 孟凡鹏

来源：《建筑工程技术与设计》2015年第14期

【摘要】随着现代空间钢结构应用要求的不断提高，研究其高空滑移法施工技术凸显出重要意义。本文首先介绍了现代空间钢结构施工技术的特点，分析了其施工准备工作，并结合相关实践经验，就钢结构高空滑移法施工提出了个人看法。 【关键词】空间钢结构；高空滑移法；施工技术 一、前言

作为现代空间钢结构的一项重要技术，高空滑移法施工技术在近期得到了有关方面的高度关注。该项课题的研究，将会更好地提升高空滑移法施工技术的实践水平，从而有效优化现代空间钢结构的最终整体效果。

二、现代空间钢结构施工技术的特点

1.空间钢结构的跨度大，材质高档，钢板厚度大。随着社会科技和经济的发展，我国的建筑理念也不断的变化，为了满足广大客户的生活需求，建筑功能技术也有了革新。其中，现代空间钢结构的跨度向更大的范围发展。为了保证建筑物的质量及施工的安全性，国家超限专家审查委员会规定，此类建筑物必须采用高强度级别的钢材，并需要通过严格的监测，以保证钢板材料的厚度及质量。

2.空间钢结构形式复杂多样。当前的大跨度空间钢结构在原有的形式基础上不的断创新、发展，已经有了新的组合模式。例如，以大跨度弦支窍顶为钢结构的奥运会羽毛球馆，以泡沫理论式多面体为空间钢结构的水立方，或是以仿生态为设计理念的现代空间钢结构，都使得建筑形式更加丰富。

3.空间钢结构的构件数量多，设计难度大。在桥梁工程或是体育馆建筑等大型工程中，所需要的构件种类繁多、数量庞大，这就加大了施工的难度，影响了施工进程。因此，相关部门必须通过多次的试验和研究才能在保证施工质量的同时按时竣工。

4.构件精确度要求严格，焊接施工难度大。如今，许多大跨度空间钢结构的建筑工程都是国家指派的重点工程项目，它们在施工质量标准方面有较高的要求。因此，相关部门在施工过程中必须要保证空间钢结构的构件精确度和焊缝技术，这些也加大了施工的难度。此外，施工过程中还要求对材质进行预拼装和焊接这些工作都需要借助从国外引进的施工技术及理念。为了保证工程施工的质量及安全性，在传统的技术手段上进行钢结构的创新，工作人员应该熟练掌握各种技术，克服施工中的困难。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

5.空间钢结构的施工结合了预应力技术。空间钢结构中的预应力技术是指采用预加应力的方法，调整空间钢结构的内力分布情况，并通过向空间钢结构施加压力，增强材料强度，扩大结构刚度。其中，预应力钢结构通过施加外力，改变了钢结构的受力状态，降低了内力峰值。这样不但能够平衡构建内部的荷载，还能够减小构建的截面积，从而减少用钢量。此外，预加应力还能够结合钢材的拉、压强度，加强空间钢结构的弹性承载能力，提高工程的施工质量。 三、施工准备 1.吊架拼装

中跨钢梁提升吊架采用T型悬臂结构，利用边跨钢梁自重作为吊架平衡体系，支点采用钢管立柱立于边跨钢梁端头，吊架纵梁采用贝雷梁组拼而成，后端采用精轧螺纹钢筋锚固于边跨钢梁节点处，前端设置千斤顶作为钢梁起吊设备。 2.提升与滑移系统安装

中跨钢梁提升采用PLC电脑控制液压同步提升系统，系统共设置六台提升千斤顶，节段1采用两台100t千斤顶两点同步提升，节段2采用四台350t千斤顶四点同步提升。六台千斤顶分别设置于中跨两端，两台350t为一端，两台100t和两台350t为另一端。六台千斤顶通过位移传感器连接到控制终端，通过电脑精确控制提升同步性和各吊点应力。

滑移系统是在提升千斤顶下方布设滑道，通过水平千斤顶推动提升千斤顶纵向滑移，带动中跨钢梁的纵向移动。在提升千斤顶底部设置滑块，滑块与滑道间铺设不锈钢板以减少摩擦力，并设置限位挡块防止提升千斤顶产生较大横向偏位。滑道上设置卡槽和反力座，为水平千斤顶提供反推力。水平千斤顶通过铰接方式将滑块和反力座连接在一起。所有千斤顶布设时应充分考虑钢梁桥下浮运定位位置以及水平千斤顶操作空间，保证操作的可行性。 3.钢梁浮运

钢梁在工厂维修完成后，分两节段分别进行浮运，浮运采用铁驳将钢梁从装运码头拖至桥位处，并通过交叉缆进行定位。 四、钢结构高空滑移法施工分析 1.网架安装施工的要点分析

网架安装施工的要点是滑移轨道的设置。首先，要确定滑移轨道的数量，其次，要确定滑移轨道的位置，然后要对网架结构进行下面的验算：

（一）如果跨度中间没有支点，杆件内力以及跨中挠度值；

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

（二）如果跨度中间有支点，如要确定杆件内力、挠度值和支点反里。

一般情况下，滑轨会设置在网架的框架上，或者是网架两边的支撑柱上。在网架的中间增加滑轨，很容易引起杆件内力的变化，这时就要采取有效的临时加固措施，防止滑轨失稳的状况。但如果网架的跨度较大，则仍可以设置两道滑轨，只是需要做好防护措施，防止滑轨失稳，保证施工人员的施工安全。 2.网架结构安装施工的步骤

网架机构分块的长度和宽度都不一样，最长的长度有70m，而最短的仅有36m，不过该网架的下弦标高一样。结合网架施工现场的设计情况，首先需要把散件拼装成块状的单元，然后在一条一条地把单元格凑够网架的一端滑移到另外一端，各条之间的连接工作在空中进行。我们可以看出，整个网架结构的长度非常长，因此，需要在中间搭设有利于安装施工的脚手架，将整个网架分成两段进行施工，以此减少滑移的距离，降低安装成本费用。 3.网架结构的具体安装施工分析 （一）脚手架的搭设

根据网架安装施工的实际需要，需要在施工场地上搭设两个长度为20m，宽度为5m的脚手架平台，脚手架平台的承载力需满足施工需要，不能小于每平方米三千克的承载力。此外，需要沿着脚手架平行于厂房的边上设置4套轮子，用来铺设槽钢的轨道，作为脚手架的辅助设施。可对网架轨道的设置拟定多个方案，选择最优方案进行脚手架的设置。 （二）滑道的设置

为了保证滑道的平滑，减少滑轮滑动过程中的摩擦阻力，适宜采用钢板进行滑道的铺设。滑道的长度也有一定的标准，应为真个网架长度的一半，也就是40m。在钢板上，每隔2m需要设置一个膨胀的螺栓，这是为了把每根钢板都牢牢地固定在网架的梁上，防止滑道上的钢板在滑轮滑移过程中发生错位或者移动。 （三）网架的安装和就位

首先，在搭设好的脚手架平台上铺设相应的槽钢，然后将网架散件安装到第一段网架上；在组装时，一般情况下，应该将单条网架结构固定在图纸上设计好的支座处。

其次，第一块条网架安装完后，将脚手架平台滑移到中间位置，按照第一块状单元的安装方式进行第二块状单元的组装。第二块状单元安装就位后，把滑轮组等连接好，同时在网架的两端施加水平的牵引力，待单元网格滑动到网架的另一端时，用千斤顶把网架的支座顶起来，还需要把之前设置好的轨道和滑车拆除掉，然后把网架支座回落到预埋件上面。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

五、结束语

通过对现代空间钢结构高空滑移法施工技术的相关研究，我们可以发现，该项施工技术良好效果的取得，有赖于对多项影响环节与因素的充分掌控，有关人员应该从现代空间钢结构施工的客观实际要求出发，研究制定最为符合实际的高空滑移法施工技术应用方案。 参考文献：

[1] 李典，夏云飞，吴继义.网架高空滑移安装施工技术探讨[J].广西城市建设（施工技术与管理）.2011（09）：88-.

[2] 胡恒杰，吴迪.高空滑移法在网架安装施工中的应用[J].建筑施工（结构施工）.2012（06）：112-113.

[3] 俞宝达，王旭峰，金人杰.高空滑移施工技术在网架中的应用[J].结构工程师.2010（12）：25-26.