大跨度鋼結構常用的幾種施工方法?

一、高空原位單元安裝法

高空原位單元安裝法

高空原位安裝法包括高空原位散裝法和高空原位單元安裝法。

所謂“散裝法”一般是指將構件采用懸挑法或滿堂支架法直接在設計位置進行拼裝的一種方法。

此法需搭設滿堂支撐，以提供高空擱置及工人的操作平臺。

優點：由于單件的重量較輕，可有效降低起重設備的起重要求。

缺點：支撐搭設時間長，高空作業多，工期跨度大，且需用大量支撐材料，占用大量建筑物內場地。

適用范圍：多應用在跨度不大、工期要求不緊的網架、網殼等大跨結構中。

我國南京國際展覽中心屋蓋主拱架的制作安裝便充分運用了這一方法。

“單元安裝法”則是把結構進行合理分塊，然后將這些分塊單元吊裝至設計位置安裝。

為保證現場單元的順利拼接，宜先將若干單元在工廠預拼裝。

此法的重點是吊裝單元的合理劃分，一般應把握以下要點：

1.單元的大小視選用的起重機能力和結構形式而定，比如對于大跨鋼桁架結構，分塊位置不宜在桁架跨中；

2.對于梁柱結構，設計一般建議將分段位置設在反彎點位置；

3.對于網架及網殼結構，一般可采用分塊或分條的方案；

4.單元必須自成體系，有足夠的穩定性、剛度及強度。

廣州歌劇院、深圳大運會主體育館及深圳灣體育中心均采用了“單元安裝法”。?

二、整體提升安裝法

滑移安裝法一般又可分兩種：結構滑移法、支承滑移法。以下分別介紹兩種方法的施工特點。

結構滑移法

其基本思路是將結構整體(或局部)先在具備拼裝條件的場地組裝成型，再利用滑移系統整體移位至設計位置的一種安裝方法。

采用這種安裝技術，拼裝場地和組裝用機械設備可集中于一塊相對固定的場地，與原位安裝法相比，可減少臨時支承與操作平臺的措施用量，節約場地處理和管理成本。

先用結構滑移法，其關鍵的考慮是結構直接在設計位置施工有難度，例如場外周邊施工場地有限，跨內不能滿足吊裝設備的正常行走。這一工法的基本構成要素只是將“整體提升工法”中的地面組裝、反力支承、整體提升置換為“橫向移動”，所以本質上與提升工法相同。

采用此法至少應注意幾個要點：

1.結構支承處有利于鋪設滑移軌道，滑移路線長，效率越高;

2.滑移單元應為幾何不變體系，滑移過程中有足夠的剛度和穩定性，盡可能減少滑移時的抵抗力。

3.當采用多點牽引來實現滑移時，為避免結構在滑移過程中發生扭轉，牽引的同步性須得到控制，若難以保證，則應充分計算評估因牽引不同步給滑移單元造成的影響，必要時可為滑移單元進行臨時加固。

4.滑移單元在＊后固定之前，結構在移動方向與其正交方向存在著“容易滑移”的趨勢，因為與設計支承條件不同，要防止設計外(即滑移平面外)的變形，有必要采取防止“滑落”的對策，比如在兩側支承附近設置自平衡的剛性拉桿或柔性拉索。

此外，結構滑移法還包括兩種不同的工藝：逐榀滑移、累積滑移。

逐榀滑移：將一榀或由若干榀組成的滑移單元從一端至設計位置，各滑移單元之間分別在高空進行連接，直接形成整體結構。

累積滑移：即將滑移單元在滑軌上只滑移一段(暫不移至設計位置)，待連接好下一單元后再滑移一段距離，如此反復，逐榀積累，直至將各榀單元推至設計位置。

總的來說，在大跨度及空間鋼結構的安裝方法中，當無法設置臨時支承或使用安裝吊車的條件不好，即直接在建筑物位置施工有問題時，結構滑移工法可作為解決方案之一。

支承滑移法

支承滑移法是在結構的設計集團搭設支承架，以給結構在原位安裝提供支承和操作平臺，待該部分結構安裝完成后，支承滑移即與已裝畢的結構脫離。

這樣即為相鄰結構的原位安裝創造了條件，如此循環，直至結構完成整體安裝。

由此，與結構滑移法不同，支承滑移法可總結為“結構不滑而支承機構滑”，而結構滑移法則是“結構滑而支承機構不滑”

采用支承滑移法時，支承構架的設計除滿足常規的整體及局部穩定外，還要考慮水平動荷載(啟動及剎車作用引起的水平慣性力)，必要時可增設大斜撐以提高其抗側剛度。

總結起來，由于此法需占用結構跨內場地，故當周邊環境難以提供結構拼接場地時，支承滑移法可作為解決方案之一。

值得注意的是，無論結構滑移還是支承滑移法，其滑移軌跡除了常規的直線平移外，曲線滑移也屢見不鮮，頻頻應用在工程實踐中。

三、整體提升安裝法

整體提升安裝法

整體提升安裝法是將待安裝的結構在地面或適宜的樓層投影位置組裝成型，再利用“提升系統”將成型結構整體向上提升至設計標高的一種安裝方法。當大跨度鋼結構高度較高，不利于搭設支承胎架，提升鋼結構形狀規則時，整體提升的施工方法可作為選擇方案之一。

四、大跨度懸挑鋼結構無支承安裝法

大跨度懸挑鋼結構無支承安裝法

所謂大跨度懸挑鋼結構無支承安裝法，即是在不搭設支承機構的條件下，以懸挑鋼結構本體的剛度為依托，利用吊裝機械進行高空散件安裝，采用逐步延伸、階段安裝的方式進行施工。

相對高空原位安裝法而言，雖然該工法也是在高空原位附近實施安裝，但因為完全不設臨時支承機構，施工措施少，施工工藝簡單(無卸載)。

適用于結構本體剛度大、穩定性好，高度較高的懸挑鋼結構。

采用該工法，受自重影響，懸挑段一定會下撓，由此帶來的困擾是構件的安裝坐標未知，當遇到對安裝位形有要求或存在合龍情形時，施工過程中結構的位形控制是＊大的技術難題之一，這直接關系到竣工時的結構位形能否滿足要求，以及懸挑段能否順利合攏。

對于大跨度鋼結構建筑，高空原位單元安裝法、滑移安裝法、整體提升法及大跨度懸挑無支承安裝法是目前幾種典型且常見的施工方法，但必須把握其適用條件和關鍵技術要點，在工程實踐中合理選用。

特別是近幾年來，多數工程具有獨特的建筑造型，給施工特別是安裝工作帶來許多難點。

深刻理解這些工程的結構組成，明了其荷載傳遞路徑，熟悉工程所在地域的周圍環境條件和工程的特定要求，以及可利用的施工資源和企業自身掌握的專有技術，因地制宜地設計出＊適宜的、推陳出新的安裝方案，正是施工技術追求的＊高境界。