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    大跨度厂房钢结构施工安装技术

    发布时间:2019-03-28 13:44:55 浏览次数:

      随着建筑行业的不断发展,大跨度建筑的数量越来越多,建筑结构形式也为满足功能的需求而不断的改进。因钢结构能满足大跨度结构功能的要求,且有着结构轻、成本低、工期短以及使用美观等优点,所以被广泛的使用。体育馆、航站楼、大型工业厂房等作为钢结构代表性建筑,以其新颖的结构外形,先进的技术方案,成为建筑领域的一大热点,其成功均得益于大跨度钢结构技术的应用。文章分析大跨度厂房钢结构施工安装技术

      作为现代建筑常用的建筑类型,钢结构建筑有着其它结构形式无法比拟的优点,其在建筑工程中的普及和应用,引起了建筑行业颠覆性的变革;从传统的砖混结构、钢筋混凝土结构迅速演变成以钢结构为主要结构形式的现代建筑模式;从建筑造型的新颖性、施工周期的便捷性到使用功能的完美度等方面,钢结构建筑都有着它独特的优势。伴随着国家经济工业化进程的加速,钢结构建筑的优越性更加凸显,在保证钢结构施工安全性、快捷性的同时,更加经济性的施工方案也对钢结构的施工工艺提出了更大的挑战。

      1 钢结构施工优势

      1.1 自重轻、强度高、抗震性能好

      钢结构与传统的钢筋混凝土结构相比自重要轻30%以上,而强度却明显增强。特别是钢材所具有良好韧性与塑性的特点,使得钢结构建筑的整体抗震性大大增强。我们国家在经历汶川5.12地震之后,更是涌现出一大批钢结构公共建筑,如学校、体育馆、车站等。

      1.2 空间布置灵活、施工周期短

      钢结构建筑室内空间分隔灵活,对于建筑的外观造型能完美凸显,特别是在满足大跨度的空间结构功能方面,使得钢结构在许多特殊领域,如飞机维修机库、大型工业厂房的施工中应用更加广泛。而且钢结构建筑采用拼装式的施工特点,有着安装速度快、施工周期短的优点。

      1.3 绿色环保、可持续发展

      钢结构建筑相对于传统土建施工,有着噪音小、粉尘少、资源利用较为单一,施工更加绿色环保等优点。目前,钢结构构件一般都在工厂里加工制造,在施工现场只是安装就位,能有效减少施工污染和建筑工业垃圾。此外钢结构建筑还有便于拆卸,循环利用率高的优势。

      2 大跨度厂房钢结构施工安装技术

      大跨度空间钢结构建筑是指横向跨度30m以上空间的各类结构形式的建筑,其结构形式多种多样,主要有网架结构、桁架结构、网壳结构、悬索结构、型钢框架结构等。文章通过大跨度网架结构施工,探讨施工中应用较多的几种安装方法。

      2.1 高空原位安装技术

      高空原位安装技术分为高空原位散装技术和高空原位单元安装技术。高空原位单元安装技术是对高空散装技术的工艺改进,因为高空原位单元安装技术有着施工速度更快、效率更高的优势,在工程实践中被更加广泛的利用。原位安装,就是根据构件的空间实际位置,通过搭设支撑平台或高空作业平台,实现构件的高空拼装对接。高空原位散装技术是将所有单位构件通过起重设备运至高空操作平台,然后在高平台逐一进行杆件对接施工。而高空原位单元安装技术是将空间钢结构分成多个小的单元块体,单元块体均在地面拼装完成,然后由起重设备运至高空作业平台,进行单位块体的原位安装及单位块体之间的构件连接工作,最后形成整体空间结构。单位块体大小的划分应根据结构形式、吊装设备的起重量决定,单位块体应划分合理、起吊位置准确,保证自身的结构稳定性,避免吊装过程出现单元块体发生不可逆的塑性变形,从而影响高空原位单元安装质量和拼装精度的情况。高空原位单元安装技术施工效率高,操作人员在高空平台作业施工安全能保证,安装精度高,但操作平台满堂架体搭设费用较高(见图1)。

    大跨度厂房钢结构施工安装技术

      图1 原位安装示意图

      2.2 滑移施工法

      滑移法分为两种,①滑移上部结构块体;②滑移下部支撑平台。采用滑移法施工首先应划分构件安装块体的大小,根据安装块体大小设置块体支撑平台。然后根据工艺要求进行滑移施工,滑移施工前应设置稳定的滑移轨道。滑移轨道一般采用工字钢或槽钢,在滑移方向上经受力计算后设置两道或多道轨道,在实施滑移过程中,应配备相应的滑移用品,如钢绞线、电动倒链或爬行器等工具。在进行滑移施工时,首先对滑道采取稳定和润滑措施,确保滑移架体在前进过程中能同步行进。并随时控制轨道处的行进速度保持单位行程的距离,采取调节手段保证架体滑移过程的安全、同步、顺畅(见图2、图3)。滑移法施工要求项目结构规则、整齐,网架结构的支撑轴线均匀连贯,适合项目面积大,安装方向轴线多,场地条件适合滑移的工程。

    大跨度厂房钢结构施工安装技术

      图2 滑移架体施工示意图

    大跨度厂房钢结构施工安装技术

      图3 滑移轨道设置示意图

      2.3 分条或分块安装法

      将空间结构划分为便于施工的条状单元或块状单元,采取一定的施工方法分别安装就位,然后连接成为整体的施工方法(见图4、图5)。施工应保证分条或分块结构具有足够的刚度,连接处应采取加固或安全保证的措施。

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      图4 分条或分块分布图

    大跨度厂房钢结构施工安装技术

      图5 分块吊装示意图

      2.4 整体吊装施工法

      采取单根或多根拔杆、一台或多台起重机对空间结构吊装就位的施工方法(见图6)。

      2.5 液压同步控制提升施工技术

      液压同步提升技术以柔性钢绞线作为承重索具,通过提升油缸集群、液压同步提升原理,结合现代化控制手段,采用计算机控制技术,可以将数千吨甚至万吨的钢结构从地面整体提升到预定位置,实现结构的区域整体安装就位。该工艺施工安全、可靠性高,可实现大吨位、大跨度、大面积构件整体同步提升。该项技术是钢结构行业适应现代施工管理、规模化施工、提高工艺技术含量所用到的一项新型施工技术(图7、图8)。

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      图6 整体提升示意图

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      图7 液压提升点布置图

    大跨度厂房钢结构施工安装技术

      图8 液压提升点设置

      3 结束语

      相比于传统的钢筋混凝土结构建筑,钢结构可以实现工厂化生产和批量化安装,不仅绿色环保,而且施工更加便利。在工业告诉发展的今天,大跨度空间钢结构将不断涌现,并得到很好的发展。既满足人们的使用功能,也能更好的服务于江西人民。