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摘要：近年来，建筑行业呈快速上升的态势，大跨度空间钢结构符合建筑施工的更高要求，得到迅猛发展。我国的大跨度空间钢结构技术基础还比较薄弱，但是近年来发展较快，主要在体育馆建造中应用较多。随着经济的发展和建筑施工技术的成熟，大跨度空间钢结构的运用会越来越广泛。
关键词：大跨度空间钢结构；施工技术；质量控制
1.大跨度空间钢结构的特点
1.1大量运用钢材，钢材等级要求高。建筑的发展和技术的进步使得建筑施工对钢材的要求越来越高，钢结构的空间跨度越来越大。大跨度空间钢结构建筑在施工中会增加对钢材的厚度要求，从而增强钢材的强度。现在，新型的钢材越来越多，其强度的增大可以提高建筑的质量。
1.2结构形式多样化。大跨度空间钢结构建筑形式多种多样，涌现了很多奇形怪状的建筑。大多数符合自然的生态绿色的理念，如“鸟巢”的设计就是根据自然中鸟巢的形状采用复杂的空间钢结构技术建造的。
1.3现代预应力技术的运用。在大跨度空间钢结构建筑施工中，运用现代预应力，可以提高钢材的强度，增加建筑的安全性。现代预应力是一种新型的应用技术，在建筑中运用可以增强建筑的坚固性，延长建筑的使用年限。
1.4施工技术难度大。大跨度空间钢结构建筑需要很多的节点支撑，为了满足建筑的结构形式和坚固性，各种各样的节点需要焊接，是一个大工程。大型的建筑工程，往往有上万个构建，而且构建的大小、尺寸各不相同，加大了施工难度。而国家的重点工程建设对工程的质量有严格的要求，都施工的精准度要求高。
2.大跨度空间钢结构预应力施工技术的应用
2.1模板安装与拆除
①在预应力筋张拉前预应力梁不能承受任何外加荷载，预应力梁自重及施工荷载全部由模板支撑架承担。因此，在模板支撑架搭设过程中，严格把好基础、材质、间距、支撑、连接、防护、承重、铺板、上下通道、验收等十道关。②预应力梁侧模板在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏的情况下方可拆除；预应力结构的底模及其支撑必须在预应力筋张拉完成、孔道灌浆后方可拆除。
2.2 钢筋工程
①钢筋下料采用 CAD 三维空间放样，由班组根据钢筋加工配料单加工，然后分品种、型号、规格分别挂牌堆放。②为防止加腋区混凝土保护层崩裂，须配置专门的防崩裂钢筋。防崩裂钢筋内侧圆弧与预应力束密贴，不得松动；防崩裂钢筋的锚固端应有足够的锚固长度。
2.3 预应力筋下料
预应力筋下料长度根据设计水平长度、曲线长度、锚具尺寸和千斤顶张拉所需工作长度确定。下料采用砂轮切割机切割。下料的同时检查钢绞线的外观，钢绞线展开后应平顺无弯折，表面不应有裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮、油污等。根据现场条件采用人工每根穿束。预应力筋穿束时先从固定端穿过承压板、螺旋箍向张拉端进行。
2.4预应力波纹管的安装与固定
预应力波纹管的曲线位置是保证预应力效果的关键，应予以高度重视。安装前根据设计图细化预应力波纹管的定位曲线和定位点。施工时以梁底模为基准点，量出波纹管曲线底对应点的高度，标记在梁箍筋上。波纹管校正好后，用多股扎丝将预应力波纹管牢靠地绑扎在托架上，确保预应力波纹管在浇筑混凝土时不上浮、不位移。在预应力筋张拉端留设灌浆孔，固定端留设管排气孔。波纹管曲线外观应平滑。进行预应力波纹管的曲线定位以前，应先完成梁普通钢筋骨架定位、绑扎。梁纵向腰筋的拉结筋，应在预埋波纹管安装、固定完毕后再安装绑扎。
2.5张拉端和固定端的安装
①张拉端采用多孔夹片群锚，固定端采用单孔挤压锚内埋。端部承压板、螺旋筋或局压网片选用锚具厂家配套的，满足局部承压和张拉设备的要求。②梁张拉端及固定端锚具承压板应与波纹管相垂直，由于预应力梁每束钢绞线根数较多，设置整块钢承压板较困难，可将固定端钢承压板分成与钢绞线根数相对应的块数，固定端钢承压板安装时，钢承压板上挤压锚具间距宜为 60mm。待预应力筋穿束完成后，将承压板点焊在普通钢筋骨架上固定，固定端承压板距波纹管端 500mm。③绑扎梁和柱的普通纵向钢筋时，应注意避开预应力筋波纹管和承压板位置。在梁端部承压板范围的上部普通纵筋下弯时，可侧向下弯或者后退 130mm 再侧向下弯。封梁端模及浇筑混凝土时，应注意保护波纹管，防止混凝土浆进入波纹管孔道
2.6预应力筋张拉
张拉工艺流程：整理、清洁钢绞线 → 安装锚具、千斤顶 → 钢绞线装入千斤顶及工作锚内楔紧 → 张拉→ 锚固→ 灌浆→ 切割多余钢绞线 →封锚。张拉采用张拉控制应力和伸长值双控，以张拉应力控制为主。预应力筋张拉时应保证每根预应力筋受力均匀一致。具体实施方法为：将各级张拉应力值通过千斤顶的标定转化成比较直观的油压表读数，各级张拉应力值采用油压表读数控制，千斤顶和油压表配套使用。同际伸长值与设计计算理论伸长值允许偏差应在±6%范围内。每次张拉应有完整的原始记录。
3.大跨度空间钢结构预应力施工质量控制
3.1钢构件质量安全等级的控制
随着建筑行业标准的逐渐完善，在标准中对钢结构可靠性设计也有理论可依。在钢结构施工过程中钢构件的安全等级可根据实际情况进行调整。在需要改变安全等级时进行必要的调整，主要构件有隐患时必须提高其安全等级；在次要构件选用时可以稍微降低其安全度。总的要求是必须保证整个钢构件的安全和建筑物的承受力。在遇到地理不可抗因素破坏时必须能保证整个建筑物的整体结构，最大程度保障人民生命财产安全。在钢结构安全的前提下没必要过分要求钢结构的安全等级。
3.2施工过程注重对焊缝的处理
在钢结构施工处理过程中焊接这个环节非常关键，对于大型钢架构建筑钢材就如同人的骨骼脉络一样，焊接工艺要求非常严格。在焊接过程对于焊接残余应力只能减小而不可能做到消除处理。焊接质量等级必须高于或等于二级。在国家关于民用建筑的相关规定中也有规定，焊接厚度绝不可以小于钢材厚度的三分之一，对于要求抗震的建筑要求更高，要求焊接厚度不能小于钢材厚度的二分之一。对于钢结构的关键骨架必须要求全部焊透，以保障框架的稳定性。对于钢结构设计人员，必须明示出焊接的各个细节。让施工工作人员完全按照要求去操作。
3.3加强安装施工质量管理
（1）选用合理的安装方法。大跨度空间钢结构技术复杂，选用合适的施工技术和方法有利于建筑施工的安全。钢结构的施工建筑需要进行技术革新，选择满足经济、安全的要求。在钢结构建筑发展迅速的时代，工程师不断地创造了各种高技术含量的施工技术，如整体滑移技术、高空分榀组装等技术。根据施工的具体需要，选择符合要求的工程技术，从而使工程安装得到最大优化。（2）降低安装操作偏差。任何建筑施工都会有偏差，在国家建筑钢结构施工质量相关标准中有规定，允许一定范围的偏差。对于大跨度钢结构工程，由于其空间范围巨大，结构件繁多复杂，必然在施工过程安装影响施工精细度，必须做到施工环境的精细管理，将可控误差降到最低。
4.结语
随着建筑行业的发展，施工技术要求越来高大跨度空间钢结构顺应了这种发展潮流，为建筑的发展做出了很大的贡献。大跨度空间钢结构是具有绿色环保的性质，这种技术在建筑中运用了仿生态自然里面，表现出自然生态和谐之美。大跨度空间钢结构技术将会更多地应用到建筑施工中，从而促进建筑业的发展。
参考文献：
[1]郭彦林，崔晓强.大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨[J].工业建筑，2004（12）.
[2]崔晓强，郭彦林，叶可明.大跨度钢结构施工过程的结构分析方法研究[J].工程力学，2013（04）.
[3]董石麟，赵阳，周岱.我国空间钢结构发展中的新技术新结构[J].土木工程学报，2012（06）.
关键词：大跨度空间钢结构；施工技术；质量控制
1.大跨度空间钢结构的特点
1.1大量运用钢材，钢材等级要求高。建筑的发展和技术的进步使得建筑施工对钢材的要求越来越高，钢结构的空间跨度越来越大。大跨度空间钢结构建筑在施工中会增加对钢材的厚度要求，从而增强钢材的强度。现在，新型的钢材越来越多，其强度的增大可以提高建筑的质量。
1.2结构形式多样化。大跨度空间钢结构建筑形式多种多样，涌现了很多奇形怪状的建筑。大多数符合自然的生态绿色的理念，如“鸟巢”的设计就是根据自然中鸟巢的形状采用复杂的空间钢结构技术建造的。
1.3现代预应力技术的运用。在大跨度空间钢结构建筑施工中，运用现代预应力，可以提高钢材的强度，增加建筑的安全性。现代预应力是一种新型的应用技术，在建筑中运用可以增强建筑的坚固性，延长建筑的使用年限。
1.4施工技术难度大。大跨度空间钢结构建筑需要很多的节点支撑，为了满足建筑的结构形式和坚固性，各种各样的节点需要焊接，是一个大工程。大型的建筑工程，往往有上万个构建，而且构建的大小、尺寸各不相同，加大了施工难度。而国家的重点工程建设对工程的质量有严格的要求，都施工的精准度要求高。
2.大跨度空间钢结构预应力施工技术的应用
2.1模板安装与拆除
①在预应力筋张拉前预应力梁不能承受任何外加荷载，预应力梁自重及施工荷载全部由模板支撑架承担。因此，在模板支撑架搭设过程中，严格把好基础、材质、间距、支撑、连接、防护、承重、铺板、上下通道、验收等十道关。②预应力梁侧模板在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模板而受损坏的情况下方可拆除；预应力结构的底模及其支撑必须在预应力筋张拉完成、孔道灌浆后方可拆除。
2.2 钢筋工程
①钢筋下料采用 CAD 三维空间放样，由班组根据钢筋加工配料单加工，然后分品种、型号、规格分别挂牌堆放。②为防止加腋区混凝土保护层崩裂，须配置专门的防崩裂钢筋。防崩裂钢筋内侧圆弧与预应力束密贴，不得松动；防崩裂钢筋的锚固端应有足够的锚固长度。
2.3 预应力筋下料
预应力筋下料长度根据设计水平长度、曲线长度、锚具尺寸和千斤顶张拉所需工作长度确定。下料采用砂轮切割机切割。下料的同时检查钢绞线的外观，钢绞线展开后应平顺无弯折，表面不应有裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮、油污等。根据现场条件采用人工每根穿束。预应力筋穿束时先从固定端穿过承压板、螺旋箍向张拉端进行。
2.4预应力波纹管的安装与固定
预应力波纹管的曲线位置是保证预应力效果的关键，应予以高度重视。安装前根据设计图细化预应力波纹管的定位曲线和定位点。施工时以梁底模为基准点，量出波纹管曲线底对应点的高度，标记在梁箍筋上。波纹管校正好后，用多股扎丝将预应力波纹管牢靠地绑扎在托架上，确保预应力波纹管在浇筑混凝土时不上浮、不位移。在预应力筋张拉端留设灌浆孔，固定端留设管排气孔。波纹管曲线外观应平滑。进行预应力波纹管的曲线定位以前，应先完成梁普通钢筋骨架定位、绑扎。梁纵向腰筋的拉结筋，应在预埋波纹管安装、固定完毕后再安装绑扎。
2.5张拉端和固定端的安装
①张拉端采用多孔夹片群锚，固定端采用单孔挤压锚内埋。端部承压板、螺旋筋或局压网片选用锚具厂家配套的，满足局部承压和张拉设备的要求。②梁张拉端及固定端锚具承压板应与波纹管相垂直，由于预应力梁每束钢绞线根数较多，设置整块钢承压板较困难，可将固定端钢承压板分成与钢绞线根数相对应的块数，固定端钢承压板安装时，钢承压板上挤压锚具间距宜为 60mm。待预应力筋穿束完成后，将承压板点焊在普通钢筋骨架上固定，固定端承压板距波纹管端 500mm。③绑扎梁和柱的普通纵向钢筋时，应注意避开预应力筋波纹管和承压板位置。在梁端部承压板范围的上部普通纵筋下弯时，可侧向下弯或者后退 130mm 再侧向下弯。封梁端模及浇筑混凝土时，应注意保护波纹管，防止混凝土浆进入波纹管孔道
2.6预应力筋张拉
张拉工艺流程：整理、清洁钢绞线 → 安装锚具、千斤顶 → 钢绞线装入千斤顶及工作锚内楔紧 → 张拉→ 锚固→ 灌浆→ 切割多余钢绞线 →封锚。张拉采用张拉控制应力和伸长值双控，以张拉应力控制为主。预应力筋张拉时应保证每根预应力筋受力均匀一致。具体实施方法为：将各级张拉应力值通过千斤顶的标定转化成比较直观的油压表读数，各级张拉应力值采用油压表读数控制，千斤顶和油压表配套使用。同际伸长值与设计计算理论伸长值允许偏差应在±6%范围内。每次张拉应有完整的原始记录。
3.大跨度空间钢结构预应力施工质量控制
3.1钢构件质量安全等级的控制
随着建筑行业标准的逐渐完善，在标准中对钢结构可靠性设计也有理论可依。在钢结构施工过程中钢构件的安全等级可根据实际情况进行调整。在需要改变安全等级时进行必要的调整，主要构件有隐患时必须提高其安全等级；在次要构件选用时可以稍微降低其安全度。总的要求是必须保证整个钢构件的安全和建筑物的承受力。在遇到地理不可抗因素破坏时必须能保证整个建筑物的整体结构，最大程度保障人民生命财产安全。在钢结构安全的前提下没必要过分要求钢结构的安全等级。
3.2施工过程注重对焊缝的处理
在钢结构施工处理过程中焊接这个环节非常关键，对于大型钢架构建筑钢材就如同人的骨骼脉络一样，焊接工艺要求非常严格。在焊接过程对于焊接残余应力只能减小而不可能做到消除处理。焊接质量等级必须高于或等于二级。在国家关于民用建筑的相关规定中也有规定，焊接厚度绝不可以小于钢材厚度的三分之一，对于要求抗震的建筑要求更高，要求焊接厚度不能小于钢材厚度的二分之一。对于钢结构的关键骨架必须要求全部焊透，以保障框架的稳定性。对于钢结构设计人员，必须明示出焊接的各个细节。让施工工作人员完全按照要求去操作。
3.3加强安装施工质量管理
（1）选用合理的安装方法。大跨度空间钢结构技术复杂，选用合适的施工技术和方法有利于建筑施工的安全。钢结构的施工建筑需要进行技术革新，选择满足经济、安全的要求。在钢结构建筑发展迅速的时代，工程师不断地创造了各种高技术含量的施工技术，如整体滑移技术、高空分榀组装等技术。根据施工的具体需要，选择符合要求的工程技术，从而使工程安装得到最大优化。（2）降低安装操作偏差。任何建筑施工都会有偏差，在国家建筑钢结构施工质量相关标准中有规定，允许一定范围的偏差。对于大跨度钢结构工程，由于其空间范围巨大，结构件繁多复杂，必然在施工过程安装影响施工精细度，必须做到施工环境的精细管理，将可控误差降到最低。
4.结语
随着建筑行业的发展，施工技术要求越来高大跨度空间钢结构顺应了这种发展潮流，为建筑的发展做出了很大的贡献。大跨度空间钢结构是具有绿色环保的性质，这种技术在建筑中运用了仿生态自然里面，表现出自然生态和谐之美。大跨度空间钢结构技术将会更多地应用到建筑施工中，从而促进建筑业的发展。
参考文献：
[1]郭彦林，崔晓强.大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨[J].工业建筑，2004（12）.
[2]崔晓强，郭彦林，叶可明.大跨度钢结构施工过程的结构分析方法研究[J].工程力学，2013（04）.
[3]董石麟，赵阳，周岱.我国空间钢结构发展中的新技术新结构[J].土木工程学报，2012（06）.