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【摘 要】 随着社会经济的快速发展，建筑行业也得到了长足的进步，钢结构建筑因为其环保等特点，在建筑行业中得到广泛应用。本文分析了大跨度空间钢结构施工技术，对其施工过程中容易出现的问题提出了解决措施，以期在实际工程中可以提供一定的理论借鉴与指导。
【关键词】 大跨度空间；钢结构；施工技术
如今，随着经济及科技的不断发展，建筑理念的不断更新，我国的建筑行业逐渐崛起，许多新型的建筑也不断地涌现出来。例如，机场、会展中心、体育馆、影剧院及候车厅等。这些大型公共建筑都依据建筑美学的设计理念进行规划，并采用了大跨度、复杂的空间钢结构来设计屋顶的结构体系。
一、大跨度空间钢结构的分类
大跨度空间钢结构建筑是指横向跨越30米以上空间的各类结构形式的建筑，它对建筑物的形式及构造起到了积极的推动作用，其中，最著名的要属奥运建筑。例如，较为恢弘的罗马体育馆，它主要先采用装配现浇式混凝土薄壳构造；还有巴塞罗那圣乔地体育馆，它主要采用了网壳结构。事实上，大跨度钢结构可分为网架结构、网壳结构和悬索结构。网架结构是由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构，它具有空间受力大、重量轻、刚度大、稳定性好、抗震性好、外形美观等特点。美中不足的是，它汇交的节点及空间上的杆件数量比较多，设计构造比较复杂，制作安装也耗费了大量的人力及物力。网壳结构是一种与平板网架类似的空问干系结构。它是以杆件为基础，按照一定规律及工序组成的网格结构，并按照壳体结构布置了相应的空间构架。悬索结构是由柔性的受拉绳索及其边缘构件彼此联合而形成的承重结构。悬索的材料有很多种，不同材质的悬索承重能力、应用方式不同。
大跨度悬索钢结构玻璃屋面
其中，钢丝束、钢丝绳、钢丝线、链条、圆钢等材质制成的悬索受拉性能良好，能够广泛的应用到建筑业中。此外，悬索结构具有跨度大、自身重小、容易施工、节省材料等优点，还能够利用高强材料的抗拉性能，承受较大的压力和重力。因而，悬索结构在我国的桥梁工程和水利工程等的修建中起到了重要作用厂
二、大跨度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[1]。
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。
大跨度钢结构施工现场
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[2]。
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。
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、大跨度空间钢结构的施工技术方法
1、高空原位单元安装法
高空原位单元安装法要求先将构件放置到预先设计好的位置上，再进行安装。安装时，可以通过相应的基础设施进行支撑，布置高空操作的平台。也可以将空间钢结构按照结构形式等特点划分成多个部分，再进行吊装。对于网架结构或是网壳结构，在进行单元划分时需要保证空间钢结构的稳定性、刚度和强度等，以免在安装时发生塑性变形，影响工程质量。在拼接时，也要保证在按顺序焊接的基礎上提高施工速度，进而提升经济效益[3]。
2、滑移施工法
高空滑移技术指的是现代大跨度空间钢结构分条的结构单元或是结构的整体在拼装的条件下组装成型，然后再预先设置的位置滑轨上进行滑移，再到设计的位置上开始拼接成整体的安装技术。高空滑移技术包括两种方式，即逐条累积滑移法和单条滑移法。另外按照在滑移的过程中产生的摩擦方式可以分为滑动式摩擦和滚动式摩擦两种。
3、整体提升施工法
整体安装施工技术指的是现代大跨度空间钢结构将结构在台架或者地面上完成之后，通过运送再安装到实施设计相应位置的一种施工技术。经常用到的整体安装方法包括提升安装法、整体吊装法以及顶升安装法等。这些方法相比与传统的散装方法具有许多明显的优点，主要表现在以下几点：其一是，所需要的临时支撑点很少；其二是，结构主要在地面进行整体的安装，能够减少高空作业量，进而有利于确保高质量的完成施工工作；其三是，整体安装可与下部的工程同时施工，可以有效的缩短工期。整体安装施工方法主要分为以下几种：整体吊装法、整体提升法以及顶升安装法。
3.1整体吊装法指的是大跨度空间钢结构在地面进行拼装安装完成后，再采用一根或者是多跟的拨根、更或者是一台或是多台的起重机来完成整个吊装的施工技术。
3.2整体提升法指的是现代大跨度空间钢结构将未进行安装的结构在适宜的楼层或是地面上进行组装成型，再利用起重或提升设备将需要拼接的结构提升到设计安装高度的方法。其中提升安装的方法有钢丝绳承重和卷扬机提升等。另外对于一些要求同步性较高的拼接结构，需要采用千斤顶来提供升力，而且需要用计算机来控制。
3.3顶升安装法与整体提升法的不同是升顶的系统不同，升顶安装采用的是液压活塞式或螺旋式千斤顶提供升力。另外顶升安装法也需要能够提供反力的结构，在施工过程中要使用永久的结构来作为支撑，如果没有永久的结构来支撑，还可以采用临时的支架进行辅助。
4、高空散装施工法
高空散装施工法操作安全性大、可靠性高，可以保证公共建筑物的施工质量和施工效率。它也可以用于网架结构或是含钢量较低的建筑工程中，然而，该方法在施工时需要搭建大量的搭架，这不但增加了施工成本，也影响了经济效益。
四、结束语
我国的相关工作人员还结合当代的行业特点和实践经验，不断地分析现状、深入研究，完善传统的设计体系，总结出新的技术手段。这些都推动了我国建筑行业的进步。现代大跨度空间结构的创新与发展，在推动我国建筑工程的同时，也拉动了我国的经济，为全面实现小康社会尽一份力。
参考文献：
[1]姜明秀.大跨度隧道开挖施工技术[J].科技资讯.2006（19）：145-146.
[2]朱子厚.浅析大跨度钢管混凝土拱桥施工技术[J].科技风.2009（18）：112-1113.
[3]齐静.大跨钢管混凝土拱桥施工技术[J].科技资讯.2010（15）：49-50.
【关键词】 大跨度空间；钢结构；施工技术
如今，随着经济及科技的不断发展，建筑理念的不断更新，我国的建筑行业逐渐崛起，许多新型的建筑也不断地涌现出来。例如，机场、会展中心、体育馆、影剧院及候车厅等。这些大型公共建筑都依据建筑美学的设计理念进行规划，并采用了大跨度、复杂的空间钢结构来设计屋顶的结构体系。
一、大跨度空间钢结构的分类
大跨度空间钢结构建筑是指横向跨越30米以上空间的各类结构形式的建筑，它对建筑物的形式及构造起到了积极的推动作用，其中，最著名的要属奥运建筑。例如，较为恢弘的罗马体育馆，它主要先采用装配现浇式混凝土薄壳构造；还有巴塞罗那圣乔地体育馆，它主要采用了网壳结构。事实上，大跨度钢结构可分为网架结构、网壳结构和悬索结构。网架结构是由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构，它具有空间受力大、重量轻、刚度大、稳定性好、抗震性好、外形美观等特点。美中不足的是，它汇交的节点及空间上的杆件数量比较多，设计构造比较复杂，制作安装也耗费了大量的人力及物力。网壳结构是一种与平板网架类似的空问干系结构。它是以杆件为基础，按照一定规律及工序组成的网格结构，并按照壳体结构布置了相应的空间构架。悬索结构是由柔性的受拉绳索及其边缘构件彼此联合而形成的承重结构。悬索的材料有很多种，不同材质的悬索承重能力、应用方式不同。
大跨度悬索钢结构玻璃屋面
其中，钢丝束、钢丝绳、钢丝线、链条、圆钢等材质制成的悬索受拉性能良好，能够广泛的应用到建筑业中。此外，悬索结构具有跨度大、自身重小、容易施工、节省材料等优点，还能够利用高强材料的抗拉性能，承受较大的压力和重力。因而，悬索结构在我国的桥梁工程和水利工程等的修建中起到了重要作用厂
二、大跨度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[1]。
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。
大跨度钢结构施工现场
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[2]。
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。
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、大跨度空间钢结构的施工技术方法
1、高空原位单元安装法
高空原位单元安装法要求先将构件放置到预先设计好的位置上，再进行安装。安装时，可以通过相应的基础设施进行支撑，布置高空操作的平台。也可以将空间钢结构按照结构形式等特点划分成多个部分，再进行吊装。对于网架结构或是网壳结构，在进行单元划分时需要保证空间钢结构的稳定性、刚度和强度等，以免在安装时发生塑性变形，影响工程质量。在拼接时，也要保证在按顺序焊接的基礎上提高施工速度，进而提升经济效益[3]。
2、滑移施工法
高空滑移技术指的是现代大跨度空间钢结构分条的结构单元或是结构的整体在拼装的条件下组装成型，然后再预先设置的位置滑轨上进行滑移，再到设计的位置上开始拼接成整体的安装技术。高空滑移技术包括两种方式，即逐条累积滑移法和单条滑移法。另外按照在滑移的过程中产生的摩擦方式可以分为滑动式摩擦和滚动式摩擦两种。
3、整体提升施工法
整体安装施工技术指的是现代大跨度空间钢结构将结构在台架或者地面上完成之后，通过运送再安装到实施设计相应位置的一种施工技术。经常用到的整体安装方法包括提升安装法、整体吊装法以及顶升安装法等。这些方法相比与传统的散装方法具有许多明显的优点，主要表现在以下几点：其一是，所需要的临时支撑点很少；其二是，结构主要在地面进行整体的安装，能够减少高空作业量，进而有利于确保高质量的完成施工工作；其三是，整体安装可与下部的工程同时施工，可以有效的缩短工期。整体安装施工方法主要分为以下几种：整体吊装法、整体提升法以及顶升安装法。
3.1整体吊装法指的是大跨度空间钢结构在地面进行拼装安装完成后，再采用一根或者是多跟的拨根、更或者是一台或是多台的起重机来完成整个吊装的施工技术。
3.2整体提升法指的是现代大跨度空间钢结构将未进行安装的结构在适宜的楼层或是地面上进行组装成型，再利用起重或提升设备将需要拼接的结构提升到设计安装高度的方法。其中提升安装的方法有钢丝绳承重和卷扬机提升等。另外对于一些要求同步性较高的拼接结构，需要采用千斤顶来提供升力，而且需要用计算机来控制。
3.3顶升安装法与整体提升法的不同是升顶的系统不同，升顶安装采用的是液压活塞式或螺旋式千斤顶提供升力。另外顶升安装法也需要能够提供反力的结构，在施工过程中要使用永久的结构来作为支撑，如果没有永久的结构来支撑，还可以采用临时的支架进行辅助。
4、高空散装施工法
高空散装施工法操作安全性大、可靠性高，可以保证公共建筑物的施工质量和施工效率。它也可以用于网架结构或是含钢量较低的建筑工程中，然而，该方法在施工时需要搭建大量的搭架，这不但增加了施工成本，也影响了经济效益。
四、结束语
我国的相关工作人员还结合当代的行业特点和实践经验，不断地分析现状、深入研究，完善传统的设计体系，总结出新的技术手段。这些都推动了我国建筑行业的进步。现代大跨度空间结构的创新与发展，在推动我国建筑工程的同时，也拉动了我国的经济，为全面实现小康社会尽一份力。
参考文献：
[1]姜明秀.大跨度隧道开挖施工技术[J].科技资讯.2006（19）：145-146.
[2]朱子厚.浅析大跨度钢管混凝土拱桥施工技术[J].科技风.2009（18）：112-1113.
[3]齐静.大跨钢管混凝土拱桥施工技术[J].科技资讯.2010（15）：49-50.