大跨网架结构在整体同步提升过程及工作原理同钢结构的施工方法

{一}、大跨网架结构在整体同步提升过程及工作原理

我国对于整体提升施工技术的研究早期主要集中在桥梁工程的相关，而大跨空间钢结构的整体提升在理论计算和施工工艺等方面与桥梁工程还存在较大差别，再加上现代大跨度空间结构的体系越来越新颖、规模越来越大、形式越来越复杂，使得很多钢结构的提升安装工程无成功先例可循，较终导致了我国对于大跨空间钢结构整体提升施工技术的研究相对缓慢。

从20世纪90年代开始，我国着手对大跨空间结构的整体提升施工技术进行了研究，并较早在上海东方明珠广播电视塔天线桅杆、北京西站1800吨钢门楼的整体提升等几个大型工程中了应用，但受当时我国经济水平、建筑业发展状况、计算机应用等多因素的制约，导致了整体提升施工的计算分析体系不够完善、机械设备不够、同步控制不够准、自动化水平不高，整体施工技术水平较低。

进入21世纪以来，随着我国技术的进步、建筑业的兴起和计算机技术的迅猛发展，整体提升施工技术在建筑业有了惊人的进步，计算机技术也成功应用于提升过程同步性的控制，其中运用计算机同步控制较为的项目有都机场A380机库网架屋盖的整体提升，图书馆万吨钢结构整体提升以及体育场钢屋盖安装整体提升、CCTV新址B标段钢结构连廊等，这些一系列型、超复杂建设工程的顺利实施标志着我国整体提升施工技术日趋成熟。

大跨网架结构在整体同步提升过程中，需根据各作业点提升力的要求，将若干液压千斤顶与液压阀组、泵站等组合成液压千斤顶集群，并在计算机控制下实现同步运动，自动完成同步升降、负载平衡、姿态校正、应力控制、操作闭锁、过程显 示和故障警报等多种功能，在提升或移位过程中网架结构的姿态平稳、负荷均衡。

(1)关键设备

目前，“液压同步提升施工技术”己有多次应用于大跨度屋面钢结构吊装的成功经验。在本工程中采用了液压同步整体提升的新型吊装工艺，并配合本工艺的性和创新性。

(2)技术及设备简介

①液压同步提升施工技术特点

通过提升设备扩展组合，提升重量、跨度、面积不受限制并采用柔性索具承重。液压提升器锚具具有逆向运动自锁性，使提升过程，并且构件可以在提升过程中的任意位置长期锁定；液压提升机械通过液压回路驱动，动作过程中加速度小，对被提升构件及提升框架结构几乎无附加动荷载，比如振动和冲击。液压提升设备体积小、自重轻、承载能力大，特别适宜于在狭小空间或室内进行大吨位构件提升安装。设备自动化程度高，操作方便灵活，性好，，使用面广，通用性强；液压整体提升通过计算机控制各提升点同步，提升过程中构件保持平稳的提升姿态，同步控制；与土建施工的交叉作业少，能够充分利用现场施工作业面，对工程总体工期控制有利。

{二}、钢结构的施工方法

大跨度大吨位平面和空间结构中的网架、衍架目前仍为工程中应用较广泛的几种主要形式。结构高空吊装、提升等安装技术是这类大吨位大跨度钢结构施工工艺的关键。以下主要论述目前实际工程中常见的几种施工方案，这些方法对于一般大吨位大跨度钢结构形式的建筑施工是普遍适用的。

目前对于大跨度大吨位空间钢结构的施工安装方法基本上分为两大类：即高空拼装和地面拼装后整体提升或者起吊，目前此类钢结构的液压顶升装置施工方法主要有以下几种：

1高空散装法

高空散装法又称为单件安装法，是指结构散件单元(单根杆件及单个节点)直接在设计标高位置进行拼装成型的施工方法。高空散装法拼装单构件质量轻，垂直运输无需大型起重设备，但需要搭设拼装胎架材料占用量大。

1)高空散装法的适应范围：(1)螺栓球节点网架的施工；

(2)混凝土薄壳的施工。

2)高空散装法主要技术特点：

(1)此方法施工的思路相对比较简单，一般拼装可从脊线开始由中间向两端施工，这样利于减小积累误差。

(2)在确定好标高和定位轴线后，在拼装过程中，应随时调整拼装偏差结构在拼装后各项偏差指标符合规范要求。

(3)悬臂施工时己施工拼装完成部分的刚度和稳定性。拼装胎架应具备足够的强度、刚度避免因支架变形而影响拼装精度。目前在建造加油站、展览馆大跨度网架结构等工程中多采用此方法。

2分单元或分条安装法

分条或分单元安装法，是指将整个待安装的结构分成条状或块状单元，分成的单元在地面上拼装好然后由起重设备吊装至设计标高位置，然后再连成整体的安装方法。这种方法相对于高空散装法来讲，在提高工程质量的同时节约了大量拼装脚手架。此方法曾经成功应用于大剧院的建造。

分单元或分块安装法主要技术特点：

(1)结构分条分块的划分，主要依照起重机的额定承载力、作业半径等特点来确定。

(2)施工过程中分条分块构件的挠度值一般会出现超限，因此在结构合拢时应及时调整结构标高。

3高空滑移法

高空滑移法与分条分块安装法有异曲同工之妙，只是高空滑移法是把己经分条分块的结构单元，在己经建造好的滑轨上逐条滑移到设计位置，并拼接成整体的一种高空钢结构安装方法。这种方法免除了支架的搭设，相比高空散装法又要方便很多。高空滑移法的施工形式大致可以划分成如下几种：

(1)按滑行方式分：单条滑移法、逐条滑移法

(2)按滑移过程中摩擦方式分：滑动式滑移、滚动式滑移

(3)按滑移过程中移动对象分：结构主体滑移、胎架滑移

(4)按滑移轨道布置方式分：直线滑移、曲线滑移

(5)按滑移牵引力作用方式分：牵引法滑移、顶推法滑移

结构的施工一般是架空作业可以与下部其他施工平行立体进行。并且对建筑物内部施工影响较小，因此可以缩短施工周期。另外采用该方法施工无需大型起重设备和牵引设备口。此方法曾应用于重庆江北机场航站主楼建设。