【摘要】隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，大跨度空間運用的越來越廣泛，相應(yīng)的桁架結(jié)構(gòu)吊頂施工技術(shù)成為了其主要應(yīng)用技術(shù)之一。本文對大跨度空間桁架結(jié)構(gòu)特點進行了說明，并總結(jié)了常見的桁架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)問題，提出了優(yōu)化方案。

【關(guān)鍵詞】大跨度空間;桁架結(jié)構(gòu);吊裝施工技術(shù)

大跨度空間的桁架結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)建筑穹頂結(jié)構(gòu)不同，多不采用在空間中設(shè)支柱的方式進行建造，這大大提高了桁架結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工難度。設(shè)計和施工人員需要對施工流程、施工難度、桁架結(jié)構(gòu)的外形、重量等進行多方位的考慮。在桁架的吊裝過程中，往往會面臨一些設(shè)計和施工問題，有效解決這些問題，才能夠使大跨度空間桁架施工得以順利進行。

1、大跨度空間桁架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的特點

大跨度空間對桁架的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等有著更高要求。大跨度空間桁架需要結(jié)構(gòu)的強度足夠，不發(fā)生桁架塑性變形或斷裂的現(xiàn)象。這就要求在桁架在選材上要更為精心。大跨度空間要求桁架的剛性和穩(wěn)定性是足夠強的，需要設(shè)計人員在設(shè)計時，要選用適合的結(jié)構(gòu)形式，并對桁架的各個連接處的節(jié)點位置、連接方式等做出合理設(shè)計，并要求施工人員嚴格按照設(shè)計的標準施工[1]。根據(jù)建筑自身功能以及所處地理位置，桁架的設(shè)計要滿足一些條件，包括：抗風、抗震能力，載荷能力等。

2、大跨度空間桁架結(jié)構(gòu)形式分類

桁架結(jié)構(gòu)按照使用材料可以分為許多種類，但是用在大跨度空間中的桁架結(jié)構(gòu)大部分是以鋼桁架為主。鋼桁架結(jié)構(gòu)具有良好的抗風、抗震性能，由于鋼材本身的特質(zhì)，鋼桁架還具有強度大、空間荷載能力高的特點。鋼桁架與其他桁架類型，如混凝土桁架結(jié)構(gòu)，相比而言具有重量輕的優(yōu)點，這也使得鋼桁架結(jié)構(gòu)在大跨度空間中的使用更為廣泛。

從桁架的空間結(jié)構(gòu)上分析，還可分為三角形桁架、多邊形桁架、空腹桁架等多種桁架結(jié)構(gòu)[2]。在選用桁架結(jié)構(gòu)時，設(shè)計人員需要考慮到各種桁架結(jié)構(gòu)的荷載能力、用料量、施工條件、施工量，盡量選用低施工成本的桁架結(jié)構(gòu)。

3、大跨度空間桁架結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)質(zhì)量問題

3.1安裝問題

如今，主要的施工安裝模式分為：分開安裝法、高空散裝法、整體吊裝法、高空滑移法等。但是大空間的桁架安裝難度隨著空間橫跨的跨度增加而提高，這就會使桁架結(jié)構(gòu)越來越復雜，使原有的安裝方法不能夠滿足當前工程的安裝要求。施工工人在安裝復雜的桁架結(jié)構(gòu)時，容易失去章法，沒有規(guī)則可尋，從而容易產(chǎn)生延誤工期、安裝錯誤、結(jié)構(gòu)失調(diào)等安裝施工問題。在大跨度的空間穹頂安裝過程中，施工人員需要使用各種安裝手段和工具，以確保安全施工。

3.2設(shè)計問題

設(shè)計人員在對如游泳館、歌劇院等大跨度空間的鋼結(jié)構(gòu)進行設(shè)計時，多使用CAD軟件工具進行圖紙繪制，構(gòu)造三維模型，處理各個支點、節(jié)點，標注規(guī)格尺寸等。CAD軟件還能夠幫助設(shè)計人員管理土層和文字資料，大大提高了技術(shù)人員的設(shè)計效率。而CAD軟件工具給設(shè)計人員帶來便捷的同時也引起了一些設(shè)計問題，比如設(shè)計預(yù)算與其他形式文檔得出的預(yù)算結(jié)果存在差異，這些誤差在施工過程中是必須要設(shè)法消除的。

4、大跨度空間桁架結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)優(yōu)化方法

4.1施工安裝的優(yōu)化方法

一般情況下，大空間跨度的建筑都是以鋼筋混凝土為框架建造而成的，建筑具有面積大、跨度大、高度高等特點，這就要求在吊裝桁架結(jié)構(gòu)時，要注意考慮建筑體各個部分所受應(yīng)力的情況，并將吊裝高度和作業(yè)強度控制在一定范圍內(nèi)。在進行大空間跨度建筑的吊裝施工時，設(shè)計人員與施工人員可在施工前對施工方式進行探討和試驗，可對原有的多種施工方式結(jié)合運用。在分次吊裝施工時，施工人員要注意使用臨時胎架做輔助支撐，確保分次吊裝中已吊裝和正在吊裝的桁架順利安裝。施工技術(shù)人員要先安裝主桁架結(jié)構(gòu)，再安裝桁架的其他次要部分，這樣能夠很好地提高桁架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度。施工技術(shù)人員在安裝主桁架結(jié)構(gòu)時，可能會面臨桁架高度高、跨度大的問題，可使用單機吊方式在兩側(cè)混凝土支柱上同時進行主桁架的吊起和安裝。而主桁架的中間部分，高度最高，吊裝難度最大，為確保主桁架垂直，這時候就需要對主體桁架結(jié)構(gòu)的中間部分使用雙機抬吊的辦法進行吊裝。

在整個吊裝過程中，技術(shù)人員需要預(yù)先設(shè)計好施工順序，施工人員需要按照施工順序有序進行，合理選用施工方法。在具體施工過程中，施工人員與設(shè)計人員、以及施工人員之間要相互配合，才能夠確保桁架結(jié)構(gòu)按照的位置處于準確、合理、完善的狀態(tài)，共同完成大跨度空間桁架結(jié)構(gòu)的吊裝工作。

4.2桁架結(jié)構(gòu)拼接技術(shù)的優(yōu)化方法

在吊裝桁架結(jié)構(gòu)時，可執(zhí)行“三步走”的拼接過程。

第一步、先要做好臨時支柱的架設(shè)工作。臨時支撐結(jié)構(gòu)的固定是十分必要的，在臨時胎架固定好后，在胎架上要鋪設(shè)木方，并使用捆扎方式固定木方。這一步施工中，要注意木方與工字鋼的捆扎一定要牢固，要注意胎架的架設(shè)位置與高度。在確保胎架的臨時搭建工作完成后，才能進行下一步桁架結(jié)構(gòu)吊裝。

第二步、將柱間桁架吊至臨時胎架上，在臨時胎架上調(diào)整其與主體桁架結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系，并在交界處進行拼接。在這一過程中要注意柱間桁架的位置和高度是否達到了設(shè)計安裝的要求，如未達到要求，需要與設(shè)計人員及時溝通，尋找解決辦法。

第三步、當所有桁架結(jié)構(gòu)吊裝完畢后，要保證整體桁架結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定狀態(tài)中，施工人員利用千斤頂制造桁架與胎架之間的縫隙，并趁此縫隙解除木方與工型鋼之間的捆綁，撤去胎架上鋪設(shè)的木方，從而撤除胎架，完成桁架結(jié)構(gòu)的安裝。

在安裝時，施工人員要注意構(gòu)件安裝的連接節(jié)點，注意焊縫厚度和螺栓強度，以保證桁架結(jié)構(gòu)的安全、堅固。設(shè)計人員在桁架結(jié)構(gòu)的安裝過程中要全程跟進，確保能夠通過分步安裝來解決設(shè)計圖紙與安裝過程中的誤差問題。

結(jié)語：

桁架結(jié)構(gòu)吊裝施工技術(shù)的逐步完善，能夠確保大型建筑具有更大跨度的內(nèi)部空間。在未來的建筑行業(yè)發(fā)展中，相關(guān)技術(shù)研究人員要重視大跨度空間桁架結(jié)構(gòu)的相關(guān)研究，以促進建筑行業(yè)實現(xiàn)發(fā)展目標。

參考文獻：

[1]高云強.大跨度落地空間鋼管桁架結(jié)構(gòu)的力學性能與施工技術(shù)研究[D].西安建筑科技大學，2016（1）：22-30.

[2]徐長春.某體育場大跨度鋼管桁架施工技術(shù)研究[D].青島理工大學，2016（2）：12-15.

作者簡介：

楊柏芳，中鐵二十一局集團第二工程有限公司，甘肅蘭州。