我国大吨位钢结构常用施工安装方法及基本设计

{一}、我国大吨位钢结构常用施工安装方法

随着我国经济和技术的发展，各种大跨度空间钢结构公用设施建设也因此越来越广泛的应用。例如大型体育馆、飞机库、展览馆、大剧院等，各种大吨位大跨度大空间结构在大量兴建。这些公共设施体积大、质量重、跨度大、安装、施工高度高，这类建筑往往成为城市的标志性建筑。这类标志性建筑的兴起，使得现有的施工技术很难满足这种发展趋势。因此迫切需要投入研究和应用这类建筑的安装，为我国建筑业的发展提供有力的技术。

世界各国都对此类大吨位大跨度空间钢结构安装的研究和应用都极为重视。各国都以自己新型的施工控制技术来显 示本国的建筑科技水平。比较有代表性的建筑有交易展览馆、亚运会主场馆、奥运会主场馆、各城市的金融中心等，都展示出这类大吨位大跨度空间结构的技术要求高而复杂。从设计到施工，没有一个环节不需要这些技术作为支撑才能实现的。所以这些施工技术往往成为一个建筑技术低的有力论据。近二十年来大跨度钢结构成为了建筑结构中较活跃的发展之一。在这些年发展的过程中，我国及其其他发达在大吨位大空间结构方面都取得了较为显著成就。各种施工、新材料的大量引进和其建筑跨度和规模也越来越大。这些都充分反映了我国的综合国力与建筑技术水平。

这类大跨度大吨位空间钢结构的施工、安装方法应该尽量与结构的形式，现场的施工条件相配合，以达到较佳的技术经济效果。例如：对于平面结构，可以按照构件的主次顺序，将构件按主次顺序依次按设计图纸拼装即可，这样安装既简单又经济；液压提升机械对于悬索与膜结构，考虑到钢索的架设和需要，安装的其他构件质量都比较轻可以利用己架设的钢索或者轨道进行滑移吊装。例如湘西矮寨钢析梁悬索桥轨索运梁法的运用成功解决了高空、大跨度的施工难题。对于对称或者不对称的大吨位钢衍架等结构的安装，可以采用整体提法。而像这样的大吨位钢衍架、钢连廊如何把它们、地安装到设计位置这是广大工程师们所普遍关心的问题。

{二}、液压提升设备基本设计

国内对钢筋混凝土烟囱施工技术主要有液压滑模、电动升模、滑框倒模3种施工工艺。对这两种工艺有了深刻认识，并进行认真总结；通过对比和分析发现造成两种工艺技术性能差异的主要原因在于：

1)体系结构支承方式不同，滑模支承在己埋入混凝土中的支承杆上，而升模结构支承在己凝固混凝土上，两者对混凝土强度有要求，但前者要求低，后者要求混凝土，因而决定了施工的性强度和施工慢。

2)液压顶升装置在提升过程中模板与混凝土是否接触：滑模工艺中内外模与混凝土夹持，在提升过程中，存在摩擦力，且混凝土处在初凝状态，所以混凝土易被拉裂，施工质量难以；而升模工艺在提升过程中，模板与混凝土是脱离的，故混凝土凝固成型不受任何影响，混凝土施工质量好。

3)提升机构的不同：滑模工艺中采用液压油泵和千斤顶，操作简便、故障率低；升模工艺中采用丝杆传动，施工环境差、故障率高、劳动强度大。

述两种施工技术各有千秋，均有不足，因此有对两种施工工艺改进，在充分吸收两者优点的基础上，一种烟囱施工新工艺—液压提升翻模施工技术。

1、基本设计思想

1)为混凝土质量，工艺体系提升结构与模板相脱离，提升结构采用一次提升到位，一次性浇注混凝土，混凝土在静态下凝固并进行养护，待强度增长到脱模时，再脱开模板并进入第三个循环施工。

2)为了便于绑扎钢筋，模板支模和拆除，在筒壁内外设立内外操作架。

3)支承方式：采用滑模工艺中以支承杆为着力点来支承整个工艺体系结构，但该工艺中采用φ48X3.5mmQ235钢管作为支承杆，提升时混凝土强度比滑模施工出模，因此支承杆承载能力比滑模施工要高数倍，此外，由于提升结构与模板系统相脱离，不存在摩擦力，因此液压顶升提升荷载减小，故工艺体系施工可以充分，比滑模工艺提高。

4)提升机构：采用大吨位千斤顶和油泵，工作，操作方便。

5)模板系统：采用三层模板通过对拉螺栓和围圈自成单独体系，提升时模板系统与提升结构部分相脱离固定不动。

6)在烟囱内操作架下部设砌砖平台，使内衬结构与筒壁同步施工，可缩短烟囱施工总工期。

7)利用操作平台上小把杆和外操作架，可同步安装烟囱爬梯和信号平台。