我國大噸位鋼結(jié)構(gòu)常用施工安裝方法以及安裝方法

一、我國大噸位鋼結(jié)構(gòu)常用施工安裝方法
隨著我國經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的發(fā)展，各種大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)公用設(shè)施建設(shè)也因此越來越廣泛的應(yīng)用。例如大型體育館、飛機(jī)庫、展覽館、大劇院等，各種大噸位大跨度大空間結(jié)構(gòu)在大量興建。這些公共設(shè)施體積大、質(zhì)量重、跨度大、安裝、施工高度高，這類建筑往往成為城市的標(biāo)志性建筑。這類標(biāo)志性建筑的興起，使得現(xiàn)有的施工技術(shù)很難滿足這種發(fā)展趨勢。因此迫切需要投入研究和應(yīng)用這類建筑的安裝，為我國建筑業(yè)的發(fā)展提供有力的技術(shù)。
世界各國都對此類大噸位大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)安裝的研究和應(yīng)用都極為重視。各國都以自己新型的施工控制技術(shù)來顯 示本國的建筑科技水平。比較有代表性的建筑有交易展覽館、亞運(yùn)會主場館、奧運(yùn)會主場館、各城市的金融中心等，都展示出這類大噸位大跨度空間結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求高而復(fù)雜。從設(shè)計(jì)到施工，沒有一個環(huán)節(jié)不需要這些技術(shù)作為支撐才能實(shí)現(xiàn)的。所以這些施工技術(shù)往往成為一個建筑技術(shù)低的有力論據(jù)。近二十年來大跨度鋼結(jié)構(gòu)成為了建筑結(jié)構(gòu)中較活躍的發(fā)展之一。在這些年發(fā)展的過程中，我國及其其他發(fā)達(dá)在大噸位大空間結(jié)構(gòu)方面都取得了較為顯著成就。各種施工、新材料的大量引進(jìn)和其建筑跨度和規(guī)模也越來越大。這些都充分反映了我國的綜合國力與建筑技術(shù)水平。
這類大跨度大噸位空間鋼結(jié)構(gòu)的施工、安裝方法應(yīng)該盡量與結(jié)構(gòu)的形式，現(xiàn)場的施工條件相配合，以達(dá)到較佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。例如：對于平面結(jié)構(gòu)，可以按照構(gòu)件的主次順序，將構(gòu)件按主次順序依次按設(shè)計(jì)圖紙拼裝即可，這樣安裝既簡單又經(jīng)濟(jì)；液壓提升機(jī)械對于懸索與膜結(jié)構(gòu)，考慮到鋼索的架設(shè)和需要，安裝的其他構(gòu)件質(zhì)量都比較輕可以利用己架設(shè)的鋼索或者軌道進(jìn)行滑移吊裝。例如湘西矮寨鋼析梁懸索橋軌索運(yùn)梁法的運(yùn)用成功解決了高空、大跨度的施工難題。對于對稱或者不對稱的大噸位鋼衍架等結(jié)構(gòu)的安裝，可以采用整體提法。而像這樣的大噸位鋼衍架、鋼連廊如何把它們、地安裝到設(shè)計(jì)位置這是廣大工程師們所普遍關(guān)心的問題。
二、鋼結(jié)構(gòu)液壓提升設(shè)備的安裝方法
高層建筑是隨著社會生產(chǎn)的發(fā)展和人們生活的需要而發(fā)展起來的，是商業(yè)化、工業(yè)化和城市化的結(jié)果。在土地資源寶貴的城市，尤其是我國人口眾多、居住面積少的情況下，修建適量的高層建筑是發(fā)展的必然方向。目前，國內(nèi)已形成以上海金茂大廈、環(huán)球大廈、廣州新電視塔、中信大廈、深圳大廈、青島中銀等為代表的高層建筑。
鋼結(jié)構(gòu)具綜合、性能好、基礎(chǔ)造價低、施工周期短等一系列優(yōu)點(diǎn)，因此液壓提升在高層建筑中廣泛應(yīng)用。高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)重量重、體積大、跨度大、安裝高度高、安裝精度要求嚴(yán)，無疑對施工技術(shù)提出了高嚴(yán)格的要求。因此，研究和應(yīng)用在高層建筑中大型結(jié)構(gòu)安裝對加快我國的現(xiàn)代化進(jìn)程具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
高層建筑的鋼結(jié)構(gòu)安裝有賴于大型塔吊，塔吊起重能力越大，鋼結(jié)構(gòu)安裝效率就越高。目前受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的限制，我國高層建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝塔吊的較大起重能力與發(fā)達(dá)有差距。因此，如何把高層建筑的大型鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)、、地安裝到設(shè)計(jì)位置，是我國廣大工程技術(shù)人員所普遍關(guān)心的問題。
目前，鋼結(jié)構(gòu)的安裝方法基本上分為兩大類：即高空拼裝和地面拼裝后起吊。前一類方法的主要問題是如何在高空進(jìn)行施工，而后一類方法主要是采用什么樣的機(jī)具和工藝的問題。目前鋼結(jié)構(gòu)的安裝方法主要有以下幾種：
一、高空散裝法
將鋼結(jié)構(gòu)的全部桿件和節(jié)點(diǎn)分次提升到高空一次拼裝完成，這是較直截了當(dāng)?shù)霓k法，也不需要大型的起重設(shè)備，但它需要搭設(shè)大量的支架，有時甚至是滿堂腳手架，這對于大跨度結(jié)構(gòu)來說是相當(dāng)費(fèi)力的。
作為一種改進(jìn)，可以將鋼結(jié)構(gòu)在地面上預(yù)先制作成錐體或平面析架形式的小拼單元，將小拼單元吊到高空拼裝，就可以減少高空作業(yè)量。另外小拼單元吊裝后成為一個幾何不變的穩(wěn)定體系，即可利用它來承受自重和施工荷載而不設(shè)或少設(shè)支架。將小拼單元按規(guī)定的順序逐步延伸，然后就能拼裝成整體。
二、分條或分塊安裝法
液壓頂升為了進(jìn)一步減少高空作業(yè)的工作量，可以把鋼結(jié)構(gòu)從平面分割成幾個條狀或塊狀單元。每個單元先在地面上拼裝好，再用起重機(jī)吊裝到高空就位后連成整體。這樣就減少拼裝支架，只需在單元連接處設(shè)置一些支架。不過這種施工方法要求大的起重設(shè)備，條塊的大小取決于起重設(shè)備的能力，它比較適合于在分割后鋼結(jié)構(gòu)的剛度和受力情況改變較小以及跨度不大的鋼結(jié)構(gòu)。
三、高空滑移法
鋼結(jié)構(gòu)在高空滑移進(jìn)行拼裝，既可在高空施工，又免除了搭設(shè)支架，比高空散裝要方便得多。這種方法是將鋼結(jié)構(gòu)分成條狀單元，使其支承在建筑物兩邊鋼筋混凝土梁上的滑軌上，通過牽引使條狀單元逐條從建筑物的一端滑移到另一端，就位后拼成整體。高空滑移法要求在建筑物端部設(shè)立一個拼裝臺，較好是利用已建的端部建筑物，像劇院的舞臺屋頂?shù)?。如果沒有，則可在一端設(shè)置寬度約大于兩個節(jié)間的拼裝平臺。有了這樣的平臺，條狀單元可以在地面拼成后用起重機(jī)吊到平臺上來進(jìn)行滑移，也可以用散件或小拼單元在拼裝平臺上拼成條狀單元后滑移。
滑移可以采用兩種方法：a、單條滑移法。將條狀單元逐條地從一端滑移就位，各條單元之間分別在高空再進(jìn)行連接，也就是逐條滑移，逐條連成整體；這種方法摩擦阻力小，不需要很大的牽引設(shè)備，但每條單元就位拼接時需要活動腳手架支撐。b、逐條積累滑移法。將條狀單元滑移一段距離后，連接上二條單元，兩條單元一起滑移一段距離后再接上第三條單元，這三條單元作為一個整體再進(jìn)行滑移，如此進(jìn)行下去直到拼裝好為止。這種方法隨著單元的積累，牽引力也逐漸增大。