大跨度钢结构的安装施工技术问题研究

　　摘要：钢结构是当前建筑结构的重要类型之一，据其自身卓越的特点多被用于建造大跨度、超高等建筑物。本文就此阐述了大跨度钢结构的应用现状，并着重分析了其几个关键的技术环节。
　　关键词：大跨度钢结构；建筑；施工技术
　　
　　
　　 大跨度钢结构制作材质主要为钢材，是当今建造大跨度建筑物的主要结构之一，其具有强度高、刚度大且自重较轻的优点。随着我国经济的快速发展，各种建筑的跨度、高度将不断扩大，因此，充分了解、掌握大跨度钢结构的施工技术对建筑业的稳定发展有着重要意义。
　　一、大跨度钢结构应用现状
　　 建筑业作为我国国民经济的支柱产业之一，其建筑钢结构的发展已经进入了一个新的高度，在钢结构领域中我国取得了很多成就，大跨度钢结构的应用以及面积都已经位居世界前列。例如首都鸟巢、上海体育馆等等都是大跨度钢结构中的完美典范。我国的大跨度钢结构前期发展较为缓慢，但随着国家经济与社会发展的需要已经取得了十分显著的成果，无论是结构的类型或者形势都趋向多样化。近年来大跨度钢结构开始逐渐被应用于大跨度、超高的住宅建筑中，这足以说明我国建筑事业已经进入了一个全新的发展时期。
　　二、对大跨度钢结构几个关键的技术问题的探讨
　　（一）钢材的选用问题
　　 随着大跨度钢结构的广泛应用，对结构用材的质量、品种以及性能的要求逐渐变高。在钢材的选用时应当注意钢材的综合性能，如低厚度效应、冲击韧性、延伸性、焊接性能以及抗撕裂性等等。由于现今建筑物的高度及跨度在不断的发展，因此必须选用强度适中的钢材。具体的材料选择还应当根据实际建筑物的需要，注意钢材中碳、磷、硫等元素的含量。
　　（二）钢结构的焊接技术
　　 大跨度钢结构对钢的用量方面要求偏多，焊接时便要将资金的节约考虑其中，根据相关规定进行合理焊接。进行待焊焊缝焊接时，应当检查装配质量及要求，对不符合要求的焊缝拒绝焊接。焊接有全熔透焊缝和部分熔透焊缝，部分熔透焊缝能够省去保温和预热等特殊厚板焊接工艺，可以节省约2/3的熔敷金属，并且其工作量远远低于全熔透焊缝的工作量，两者工作量之比约为1：3左右。倘若按每吨钢材节省2000元算，可以节省大量资金，且部分熔透焊缝还能缩短工期。因此在进行焊接时应当注意对焊接方式的选择，择优而用、因地制宜。
　　（三）钢结构安装技术
　　 钢结构的安装技术必须要符合实际工程要求，根据施工技术方案灵活进行，目的在于实现高精度安装。钢结构安装技术中地脚螺栓预埋位置准确性的对整个工程的质量要求极高，必须要利用相关工具控制好地脚螺栓的位置，如定位钢板。钢柱的比高、轴线位置等调节可以用调节丝杠来实现；进行焊接时要明确焊接顺序来减轻应力变形。
　　（四）施工过程的应力监控
　　 通过制作结构模型，来研究大型预应力钢结构施工动态过程当中每部分预应力索之间的影响和对整体结构的安全、稳定以及变形的影响。通过在所建立模型上运用实际施工过程中的安全控制方法和有效调节预应力的措施，来对施工过程中的应力进行判断与控制。
　　（五）钢梁在大跨度钢结构中的应用
　　 钢梁在大跨度钢结构是由钢板焊接而成的，它是大跨度钢结构中最为主要的受力构件，钢梁的力学性能目前为止并没有达到最为完善的地步，其应用价值在不断的研究实践中仍旧存有一定的提升空间。在对钢梁进行设计时，必须要对其强度、整体稳定、挠度以及局部稳定进行细致的思考与精准的计算，以防止钢梁损坏、扭曲丧失稳定性。钢梁作为大跨度钢结构中重要的受力构件，其质量、强度以及设计方法的正确性、合理性直接关系着整个工程的成败与否。
　　（六）钢结构的防腐技术
　　 钢材在空气中其表面的铁原子可以和空气中的CO2发生化学反应导致产生铁锈，尤其在酸性环境下此现象更易出现。一旦钢结构遭受到腐蚀便会对建筑物造成严重的安全隐患。故钢结构必须具备正确的防腐技术，现今钢结构防腐方法较多，如：从源头抓起使用本身具有抗腐蚀能力的钢材（耐候钢），其在大气作用下可以在表面产生一种防腐薄膜，起到抗腐蚀作用。或者采用热浸锌防腐方式，即把钢材投入600°高温熔化的锌液体中，使得钢材表面镀有锌层。再或者喷涂油漆防腐等等。都会有效的起到保护钢结构不被腐蚀的作用。
　　（七）拆卸过程中的问题
　　 在钢结构进行施工过程中，必然需要建立一些临时支柱来保证结构成型。例如图1所示。当钢结构所有构件安装完毕，需要对支柱进行拆卸。拆卸所有临时支柱是结构受力逐渐转移以及内力重分布的过程。这里需要考虑到如下几点原则：
　　1. 在弹性范围内对参与受力的每一个杆件进行调整并逐渐趋近于设计状态，必须确保结构构件不会出现永久变形的现象。
　　2. 由于受力体系转化而引发的内力变化应该是一个缓慢的过程。
　　3. 拆卸支柱时应保证其容易控制，确保安全可靠。
　　
　　 
　　    图1：拆卸临时支撑柱
　　
　　
　　三、结论
　　 综上所述，随着建筑业的飞速发展，以钢结构为代表的大跨度钢结构建筑物日益增多，如何使得建筑的美感与功能更为多样化，安全可靠性更为稳定化，是大跨度钢结构必须要重视的一个课题。只有在施工过程中注意各部分技术的正确运用与结合，并根据现有不足不断改进创新，才能确保建筑物的整体质量，并推动我国大跨度钢结构的施工技术走在世界前沿。
　　
　　
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