殷鵬
(南京建工集團有限公司 江蘇南京 210000)
隨著城市化進程的加快,飛機場、高鐵站、會展中心、體育館等等很多的建筑工程,都設(shè)計到了大跨度的空間結(jié)構(gòu)。目前來說鋼結(jié)構(gòu)最適合當(dāng)下的行業(yè)困境,鋼結(jié)構(gòu)不僅重量輕、安裝快速、結(jié)構(gòu)質(zhì)量也有充分的保障。所以說以后涉及的大型公共設(shè)備的安裝建造,鋼結(jié)構(gòu)將發(fā)揮重要的作用。
傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)的空間覆蓋距離較短,一般都在橫向的30m以下。隨著,我國建筑理念和技術(shù)的不斷革新,承接的大型設(shè)施的建筑項目越來越多。如鳥巢、國際航空站、大型地鐵換成站等等,這些建筑項目在空間與距離上都遠遠超出了傳統(tǒng)建筑行業(yè)的建筑要求。因此,大跨度的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生。大跨度的鋼結(jié)構(gòu)建筑主要是指在橫向覆蓋距離超出30m與整體覆蓋面積超出120m2的大型建筑項目。其中主要包括了網(wǎng)狀節(jié)點、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)和懸索等基本設(shè)施,
相比傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu),新型的鋼結(jié)構(gòu)首先從重量上調(diào)整了許多。傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)由于其自身的重量過大,在高空中施工的危險因素不僅會增加,而且由于自身重力的影響,在整體建筑結(jié)構(gòu)中對其他輔助設(shè)備的損壞會加快。因此,傳統(tǒng)中笨重、不易施工的鋼結(jié)構(gòu),漸漸的讓新型的大跨度鋼結(jié)構(gòu)所取代。
大跨度的鋼結(jié)構(gòu)在制造工藝上取得了巨大的突破,使得在高空中安裝的流程變得簡單。施工時間不斷的縮短,這樣就可以其他工程項目節(jié)約更多的時間。
如我國的2008年奧運會的主會場,就是采取了大跨度的鋼結(jié)構(gòu)進行的組裝。由于項目的立意要求,不僅要滿足大量運動員的奧運競賽,還要同時注意觀眾人數(shù)的多少和媒體的拍攝等等,這就設(shè)計到了復(fù)雜的鋼結(jié)構(gòu)安裝。目前來說,還都是利用網(wǎng)狀球體進行應(yīng)力支撐、懸索拉伸和鋼骨架連接的方式進行安裝施工的。以后的超大型空間項目還很多,大跨度的鋼結(jié)構(gòu)一定會得到更好更快的技術(shù)發(fā)展。
所謂整體安裝技術(shù),主要指的是在地面完成現(xiàn)代大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計與安裝工作,并將完整的現(xiàn)代大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)運輸?shù)街付ㄎ恢?,進行整體安裝?,F(xiàn)階段,現(xiàn)代大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)整體吊裝安裝技術(shù)主要分為三種,分別是提升安裝形式、整體吊裝安裝形式與頂升安裝形式等。現(xiàn)代大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)整體安裝技術(shù)的優(yōu)點如下:①鋼結(jié)構(gòu)臨時支撐點比較少,高空作業(yè)量少,有效保障鋼結(jié)構(gòu)施工人員的人身安全。②鋼結(jié)構(gòu)整體安裝對其他施工工序的影響較小,可以與其他施工工序共同施工,保證工程施工周期不斷縮短,真正達到降低工程施工成本的目的。
由于空間上的安裝要求,一般我們都采用吊車的高空作業(yè)。這樣的作業(yè)難度不僅增加,而且施工技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)也提高了很多。在高空吊車的鋼結(jié)構(gòu)安裝焊接的時候,首先,將鋼結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的連接設(shè)備進行單元式的分解,這樣有利于在空中的安裝,對于網(wǎng)狀的鋼結(jié)構(gòu)和網(wǎng)殼的鋼結(jié)構(gòu),要采取不同的分解方式。一定要保障分解之后鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,不能出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)分解受損的情況發(fā)生。在高空中將各個組合設(shè)施安裝到位,將分解之后的鋼結(jié)構(gòu)單元,進行一個一個的吊起。緩慢的移動到連接設(shè)備處,在進行連接時要注意不能讓連接鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形、撞擊。安裝之后要檢測鋼結(jié)構(gòu)的彈性、塑性和硬度,在保障安裝成功之后,在進行下一快的鋼結(jié)構(gòu)單元吊裝。在設(shè)備連接處,還要進行有效的接縫焊接,保證各個單元組件的連接牢靠,等到所有的鋼結(jié)構(gòu)安裝成功之后,我們還要對整個吊裝的鋼結(jié)構(gòu)工程進行嚴格的數(shù)據(jù)測試,保障所有的安裝成功。鋼結(jié)構(gòu)的硬度、強度、抗壓性和彈性都達到了該項目的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
隨著建筑工程復(fù)雜性的不斷提高,吊車安裝的工藝不能滿足全部的安裝要求。很多施工要求的鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性要非常高,因此,滑移施工的技術(shù)解決了這一難題。滑移施工主要是將單元式的鋼結(jié)構(gòu)由組裝位置平移到設(shè)計的位置。在整個滑移工程的準(zhǔn)備過程化中,我們要對現(xiàn)場的環(huán)境進行合理的調(diào)控。對可分解的鋼結(jié)構(gòu)進行有序的分解,放置到安全的待施工區(qū)域。其次就是在施工區(qū)和待施工區(qū)之間鋪設(shè)軌道,軌道的鋪設(shè)要求必須嚴格安裝國家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),這樣才能保障在滑移施工時,鋼結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定性。利用特殊的牽引設(shè)備,將待施工區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)固定好,通過設(shè)備的牽引,讓分解的鋼結(jié)構(gòu)組件通過滑道緩慢的進入到施工區(qū)域,在到達施區(qū)域后,釋放牽引儀器,繼續(xù)牽引下一單元的鋼結(jié)構(gòu)。直到所有的鋼結(jié)構(gòu)全部滑移到規(guī)定的區(qū)域。然后在施工位置安裝設(shè)計圖紙的要求,對分解的鋼結(jié)構(gòu)進行快速的組裝。安裝完成后同樣的要使用儀器進行相關(guān)數(shù)據(jù)的檢測,保障各個抗壓數(shù)據(jù)、穩(wěn)定數(shù)據(jù)達到技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)。使用滑移的安裝工藝,可以節(jié)約場地,解決一些吊車安裝無法解決的問題。該種滑移安裝技術(shù)也有一定的局限性,必須施工現(xiàn)場情況良好,有利于與軌道的鋪設(shè)。軌道的鋪設(shè)就限制了滑移施工的工作環(huán)境與施工流程。還有一點就是在牽引設(shè)備進行多點拉動的時候,由于各個受力點的位置不同,該處的穩(wěn)定性就會有變化,在牽拉的過程中很容易出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)損壞的事情發(fā)生,給整個建筑工程造成嚴重的損失。所以,說必須依照實際的情況才選用最合適的鋼結(jié)構(gòu)安裝方案,以順利安全的完成大跨度鋼結(jié)構(gòu)的安裝。
在鋼結(jié)構(gòu)中還有一種就是提升施工技術(shù),顧名思義就是利用外界設(shè)備將鋼結(jié)構(gòu)進行整體的空間提升。提升施工的基本施工原理就是利用計算機電腦控制,大型的液壓設(shè)備將鋼結(jié)構(gòu)提升到一定的位置。在整個施工的過程中內(nèi)應(yīng)該注意液壓組的配合,由于鋼結(jié)構(gòu)是一個復(fù)雜的物體,在選取液壓支撐點時,也要充分考慮到各個鋼管結(jié)構(gòu)受力點的不同,選擇好液壓受力點后就要合理分派液壓組的液壓設(shè)備,有主要的液壓支撐裝置和輔助的液壓支撐設(shè)備,通過液壓組的同時發(fā)力,將鋼結(jié)構(gòu)進行空間上的提升。整個工程因為要涉及一個液壓組的工作,所以靠人力的操控,總會有很大的誤差。重點就在于計算機電腦的控制,各個接觸點的感應(yīng)器可以實時的將變化的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C終端,電腦可以在極短的時間內(nèi)做出判斷,需要對那個液壓的設(shè)備進行液壓的調(diào)試,從而使鋼結(jié)構(gòu)平穩(wěn)的提升到既定位置。由于提升技術(shù)的制約,該種技術(shù)只能在一些建筑鋼結(jié)構(gòu)重量較小的情況下實施,在處理大型施工項目的時候,必須選用其他的技術(shù)方案。
散裝施工技術(shù)就是在需要安裝的平臺搭建一個安全可靠的施工區(qū)域,這種施工技術(shù)相對來說的安全性有所提高,施工消耗的時間會縮短。主要的工作流程就是搭建平臺之后,通過吊車將已經(jīng)分解好的單元式鋼結(jié)構(gòu)運送到該平臺上,然后根據(jù)設(shè)計的方案,將分解的鋼結(jié)構(gòu)進行重新的組裝。在組裝過程中需要進行及時的焊接加固的地方,不能粗心大意,要安裝連接節(jié)點的焊接要求,保障各個分解單元是牢固的連接在一起的。安裝完成之后需要做的還是各個數(shù)據(jù)的檢測,只有在所有檢測數(shù)據(jù)全部達標(biāo)的情況下,才可以進行下一步的施工。在散裝技術(shù)中由于要額外的搭建施工平臺,需要消耗一部分人力和資本,會給工程項目帶來多余的支出,為此,我們在考慮使用散裝施工的時候,必須將時間、人力、資金和安全性等,全面的設(shè)想做出決定,爭取是快速、安全、高質(zhì)量的完成大跨度鋼結(jié)構(gòu)的施工連接。
綜上所述,通過詳細介紹整體安裝技術(shù)、高空滑移技術(shù)、分段吊裝施工技術(shù)、高空散裝技術(shù)等現(xiàn)代大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù),能夠幫助鋼結(jié)構(gòu)施工人員更好的了解工程結(jié)構(gòu)特點,有效提升現(xiàn)代大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用效率。對于建筑鋼結(jié)構(gòu)施工人員來講,要不斷學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進的現(xiàn)代大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù),提升自身的專業(yè)施工技能,從而促進我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。