李瑞德 張海燕 陳第東 彭 輝 李 昂

（中國(guó)建筑第七工程局有限公司南方公司深圳分公司 518118）

目前，各式各樣的公共建筑或者是商業(yè)建筑都帶有連廊設(shè)計(jì)，這些建筑不僅因?yàn)檫B廊的巧妙設(shè)計(jì)變得更加美觀大方，而且也因?yàn)檫B廊的使用功能變得越來(lái)越多樣化，結(jié)構(gòu)自然也就越來(lái)越復(fù)雜。而且不同的建筑有其不同的建筑特點(diǎn)，需要采用不同的施工方案來(lái)進(jìn)行施工，因地制宜才是良策，而怎樣制定良好的施工方案，還需要技術(shù)人員去結(jié)合實(shí)際進(jìn)行探索。

1 工程設(shè)計(jì)一般思路

一般說來(lái)，多層大跨度鋼結(jié)構(gòu)連廊施工技術(shù)的基本方法如下：

首先，進(jìn)行工程整體分析，對(duì)工程的各個(gè)環(huán)節(jié)和不同的施工環(huán)境進(jìn)行分析和比較，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工程整體的把握，進(jìn)而總結(jié)出該工程的特點(diǎn)和難點(diǎn)。其次，進(jìn)行理論分析和總結(jié)，通過一系列科學(xué)理論支撐總結(jié)出該工程施工的合理措施。第三，進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和模擬，具體表現(xiàn)形式可以是利用建模軟件和數(shù)據(jù)演算構(gòu)建施工技術(shù)的合理方案。最后，實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的結(jié)合，將理論分析應(yīng)用到施工實(shí)踐過程，通過分析施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)之前的理論設(shè)計(jì)進(jìn)行修正，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和人員經(jīng)驗(yàn)等資料的收集和整理，得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

通過以上流程，實(shí)現(xiàn)對(duì)工程從理論到實(shí)際的總結(jié)和全方位的分析，完善施工工藝和技術(shù)，穩(wěn)中求進(jìn)，實(shí)現(xiàn)工藝創(chuàng)新。連廊實(shí)景圖如圖1所示。

圖1 連廊實(shí)景圖

2 施工過程的重難點(diǎn)問題

2.1 施工安全精度要求較高

施工安全包括人員安全和建筑安全。多層大跨度鋼結(jié)構(gòu)連廊施工本身難度較大，主要的施工材料鋼結(jié)構(gòu)重量大且危險(xiǎn)性高，極易造成安全事故。施工過程多處于高空環(huán)境和大空間，所以必須對(duì)人員安全問題進(jìn)行提前預(yù)防和控制，必要時(shí)可降低高空作業(yè)的難度和數(shù)量。由于鋼材料的體積和重量較大，在應(yīng)用施工拼接和鋼結(jié)構(gòu)提升技術(shù)時(shí)，必須確保地面承載力、吊點(diǎn)位置及鋼絞線各項(xiàng)性能指標(biāo)的安全和合理，需要對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行反復(fù)檢查，從而確保施工工藝的順利進(jìn)行，提前利用建模軟件進(jìn)行工藝施工環(huán)節(jié)的模擬，將失誤降至最低水平。

2.2 拼裝和提升技術(shù)的質(zhì)量和精度要求較高

多層大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工工藝，最常見的施工技術(shù)是拼裝和提升。拼裝不合格極易造成鋼結(jié)構(gòu)無(wú)法正常搭接、連廊走位錯(cuò)誤和存在工程裂縫、材料變形等問題，使得主體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，造成鋼結(jié)構(gòu)受力不均勻，進(jìn)而影響工程質(zhì)量，降低建筑的可靠性及觀賞性，提升技術(shù)的主要施工機(jī)器是吊車，因此必須確保吊點(diǎn)之間的平衡，使得各吊點(diǎn)受力均勻，提升工作結(jié)束之后，檢查鋼連廊構(gòu)件位置關(guān)系和受力狀況等精確度。吊點(diǎn)的平面布置如圖2所示。

圖2 實(shí)際工程中吊點(diǎn)的平面布置

2.3 樓板底模施工亟須創(chuàng)新型策略

多層大跨度施工的主要難題是高空作業(yè)和施工工期，采用傳統(tǒng)的底模搭拆技術(shù)，如現(xiàn)澆混凝土樓板施工方案極易出現(xiàn)安全問題，增加工程難度系數(shù)。因此，需要?jiǎng)?chuàng)新其他樓板底模的施工方案，結(jié)合當(dāng)?shù)厝肆Y源和環(huán)境研制出一套新型、合理高效、具有針對(duì)性的工藝施工方案。

3 常見的多層大跨度鋼結(jié)構(gòu)連廊施工技術(shù)探究

3.1 高空散裝施工技術(shù)

該施工方案需要有較大的拼裝場(chǎng)地，且該場(chǎng)地要滿足最大荷載要求，需要搭載高空吊裝設(shè)備和高空吊支架，結(jié)合較多的高空作業(yè)量（如高空焊接、高空組裝等）才能完成最終施工。在現(xiàn)階段的高空大跨度連廊施工工作中，該方案已經(jīng)很少作為獨(dú)立的整體工藝出現(xiàn)。

3.2 整體提升施工技術(shù)

該技術(shù)是對(duì)鋼連廊整體施工工藝進(jìn)行分割，通過不同階段的相應(yīng)工作進(jìn)而完成整體施工工藝。通過軟件模擬制定出初步的時(shí)間計(jì)劃，利用環(huán)境和資源數(shù)據(jù)對(duì)整體施工狀況進(jìn)行把握，根據(jù)實(shí)際施工材料和施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行綜合評(píng)估，嚴(yán)格確保現(xiàn)場(chǎng)安全及施工質(zhì)量。當(dāng)前常見的鋼連廊是使用拼裝和整體提升相結(jié)合的方法，該方法可以在最大限度上滿足施工技術(shù)要求和經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 拼裝和提升工藝模擬仿真技術(shù)

模擬仿真可以利用“3S”技術(shù)進(jìn)行空間監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)定位，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行科學(xué)合理的把控，將施工現(xiàn)場(chǎng)狀況導(dǎo)入計(jì)算機(jī)，模擬對(duì)應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)?？梢赃M(jìn)行創(chuàng)新型技術(shù)的結(jié)合，比如綜合采用PLC（可編程控制器技術(shù)）和GPRS（無(wú)線分組業(yè)務(wù)技術(shù)），將模擬數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳入終端網(wǎng)絡(luò)，方便技術(shù)人員對(duì)原定方案的修改和調(diào)整，方便工作人員監(jiān)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)自控和監(jiān)測(cè)技術(shù)的一體化，大大提高操作效率。仿真軟件的使用可以反映建造過程中承重構(gòu)件和最不利構(gòu)件的受壓情況，利用仿真形式將鋼結(jié)構(gòu)體系變化過程中構(gòu)件的內(nèi)力和變形狀況體現(xiàn)出來(lái)，甚至是模擬幾年之內(nèi)的變化狀況。比如，可以利用Midas Gen 軟件對(duì)施工工藝流程進(jìn)行模擬，將實(shí)際的施工過程按照預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行階段劃分，再對(duì)各階段構(gòu)件空間變形情況—位移、受力分布進(jìn)行總結(jié)研究。

3.4 拼裝技術(shù)的使用

鋼結(jié)構(gòu)每段重達(dá)幾百噸，體型大、重量大等特點(diǎn)使得必須預(yù)先分割再轉(zhuǎn)運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)，通過焊接等手段完成整體拼裝。拼裝一般在現(xiàn)場(chǎng)地面進(jìn)行，但由于多層大跨度的施工特點(diǎn)，必然要求對(duì)鋼連廊的穩(wěn)定性能和安全性能有更高的要求，所以必要強(qiáng)調(diào)鋼結(jié)構(gòu)加工、平面拼裝和空中吊架、高空焊接和安裝的精密度。

3.5 滑移

滑移單元拼裝結(jié)束時(shí)，檢查桁架和相關(guān)滑移裝置，檢查無(wú)誤進(jìn)行試滑移。首先，進(jìn)行百分之四十的加載，再分為相對(duì)于理論值的四個(gè)梯度（0.6，0.8，0.9，1）進(jìn)行負(fù)荷的遞增，全方面正常后方可進(jìn)行滑行。當(dāng)滑行中遇到滑移量不匹配、滑靴擋板卡位、滑行軌道超載變形和滑移超前或滯后1cm 時(shí)，相應(yīng)的自報(bào)警系統(tǒng)工作，及時(shí)調(diào)整和結(jié)束滑行。在接近構(gòu)件終點(diǎn)時(shí)，利用單獨(dú)的控制系統(tǒng)進(jìn)行滑移點(diǎn)的設(shè)定和調(diào)節(jié)，減速滑移降低對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的沖力并起到減振效果，因此采用多方位的立體技術(shù)可實(shí)現(xiàn)滑行過程的正?；\(yùn)行。

4 整體提升技術(shù)的使用

使用液壓提升設(shè)備，結(jié)合數(shù)控技術(shù)，以千斤頂為原動(dòng)力，帶動(dòng)鋼絞線（一般使用柔性鋼絞線）的位移移動(dòng)，達(dá)到提升結(jié)構(gòu)的目的。液壓同步提升采用了位移傳感控制器和行程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過對(duì)指令的實(shí)際傳遞和數(shù)據(jù)的有效反饋實(shí)現(xiàn)均衡吊點(diǎn)位置、自動(dòng)校正提升力度和角度，通過圖表或虛擬實(shí)物的形式顯示實(shí)際過程，工作人員進(jìn)行遠(yuǎn)程控制并下達(dá)指令。提升技術(shù)需要考慮不同步提升狀態(tài)下各提升點(diǎn)強(qiáng)制位移，見表1。

表1 不同步提升狀態(tài)下各提升點(diǎn)強(qiáng)制位移

5 結(jié)語(yǔ)

該施工技術(shù)技術(shù)難度要求高、危險(xiǎn)系數(shù)大、施工場(chǎng)地要求嚴(yán)苛、材料重量大等不利因素都對(duì)多層大跨度鋼結(jié)構(gòu)連廊的順利完工構(gòu)成了阻礙，加強(qiáng)技術(shù)管理同時(shí)科學(xué)有效地利用現(xiàn)有的拼接和提升技術(shù)，切實(shí)做好管理工作，開發(fā)創(chuàng)新更具優(yōu)勢(shì)的施工工藝，將對(duì)工程質(zhì)量的提高和工作效率的提升大有裨益。