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【摘 要】在现代建筑工程产业发展背景下，建筑工程施工项目规模不断扩大，大跨度工程施工项目成为建筑施工的主要形式。在大跨度建筑工程的实际施工中，钢结构是其空间结构施工及顶盖施工中应用的一种重要技术，各种钢结构钢网架施工技术也广泛应用于当前大跨度建筑施工中，在体育馆、飞机库、展览馆等大体量、大跨度公共建筑施工中具有重要的应用价值。文章对当前国内外钢结构钢网架安装的常见形式展开研究，总结钢网架施工的主要特点及常见施工方法，以广西某垃圾处理厂建筑工程大跨度空间结构施工中钢网架安装施工技术的具体施工为例，探究钢网架安装施工技术的具体应用，并通过Midas Gen软件进行钢网架结构力学性能模拟验算，保证该项目施工中钢结构钢网架施工技术应用的科学性、稳定性和安全性。
【关键词】钢结构;钢网架安装技术;建筑工程项目;吊装措施
【中图分类号】TU758.11 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）04-0077-03
现代建筑产业发展中，建筑施工规模及建筑跨度越来越大，大大提升了建筑施工难度，尤其是在大跨度建筑工程的钢结构施工中，更需要采用科学的施工方法保证建筑钢结构施工的顺利进行。钢网架安装技术是当前大跨度建筑钢结构施工中应用较为广泛的施工技术，加强对钢结构钢网架安装技术的研究也成为推动我国建筑工程施工产业发展的必然途径。
1 国内外钢结构钢网架安装的常见形式、特点及施工方法
钢网架安装施工作为当前大跨度建筑工程中钢结构施工的主要方式，在新时期建筑工程产业发展中占有重要地位。近年来，大跨度建筑工程结构逐渐成为发展最为迅速的建筑工程类型，钢结构钢网架安装施工更加成为建筑钢结构施工的重要环节。钢网架凭借自重轻、材料节约、安装施工效率高、施工安全等优点，得到了业界人士的高度关注与认可。基于此，国内外对于钢结构钢网架的研究也愈加深入，对钢网架结构的形式进行研究与汇总：从钢网架结构的层数组成方式来看，钢网架的形式可以分为双层和三层网架;从支承方面来说，不同支承的平板网架可分为单跨和多跨;从结构角度而言，平板网架又分为交叉桁架体系和空间桁架体系。因此，目前钢网架的形式主要分为平面桁架系网架、四角锥体系网架、三角锥体系网架三大类。
在大跨度建筑工程空间结构施工中，钢网架结构的特点主要表现在以下5个方面：其一，相较于其他空间结构系统，钢网架在空间结构架设施工中，转力途径更加便捷，适用于大跨度、大柱网屋盖等结构形式的建筑工程施工。其二，钢网架结构的整体质量较轻，经济性较高。实际施工过程中，相较于平面钢屋架结构，建筑物跨度小于30 m时，钢网架结构的钢材用量能够降低5%～10%，跨度超过30 m时，钢材用量能够降低10%～20%。其三，钢网架结构的自重较小，抗震性能优越，能够全面提升跨度建筑工程的安全性。其四，安装施工简洁，杆件及节点的类型较少，并且整体结构尺寸较小，运输、储存、装卸都较为方便。其五，平面布置平整，对后续建筑物的吊顶、管道安装施工有益。
在大跨度建筑钢结构钢网架安装施工中，常见的施工方式主要包含高空散装法、高空滑移法、整体预升法及移动支架安装法4种。高空散装法的施工流程包含搭设支承架、安装网架结构、拆除支承架3个环节，安装施工过程中不需要使用大型机械设备，是一种传统的钢网架安装施工技术方式。高空滑移法在实际安装过程中，是以预设的滑轨进行钢网架支条的滑动拼装。这种方式的难点在于滑移轨道的设计与铺设，并且滑移轨道的刚度、承载能力及稳定性都难以控制。整体预升法是在地面进行钢网架单元拼装，然后利用吊装机械，通过水平或者垂直吊装的方式将拼装好的钢网架吊装到预定位置进行调整和固定。目前，我国大跨度建筑工程钢网架安装施工中，整体预升法是应用较为广泛的安装方式，其具有施工效率高、拼装质量高、无须周转材料、节约施工成本等优点。但受吊装机械设备自身规格的限制，钢网架的整体预升法应用中，需要慎重选择施工场地，并且钢网架的整体重量要在可控范围内。移动支架安装法是将钢网架结构在可移动的支撑架上进行安装，在钢网架完成后，再撤掉临时支撑。相较于前3种方式，钢网架移动支架安装法在实际应用中支撑脚手架的使用量较少，人力成本投入较低，施工效率较高。但是在实际安装过程中，需要保证滑移轨道的平整性，避免影响整体施工的稳定性。在大跨度建筑工程钢结构钢网架实际安装施工中，需要根据工程空间结构的整体情况及实际施工条件，科学地确定钢网架安装施工的具体方式，在保证安装施工安全的前提下，尽可能地提升施工效率，降低施工成本投入，这对于大跨度建筑工程项目空间支承结构安装施工有着重要意义 [1]。
2 工程概况及具体施工
2.1 工程概况
该工程位于广西，工程主体是生活垃圾焚烧发电污泥协同处置项目，属于第二期工程。工程项目中钢结构工程主要的施工位置在主厂房内部，处于上料坡道、飞灰暂存间上方位置。该项目钢结构钢架网安装施工中钢材总体消耗量在3 000 t，项目屋面钢结构的总面积高达22 400 m2。项目中钢架网的安装位置主要分布在烟气、焚烧、垃圾仓、卸料台及污泥干化处理等功能车间区域，施工总面积超过17 500 m2。
2.2 具体施工
（1）施工方式选择。根据上述文中所提到的钢结构钢网架主要的施工方式，在该工程中采用高通散装法虽然能够有效降低施工成本，但无法保证施工周期，并且整体工程量较大，高空作业的安装施工质量无法保证。滑移法虽然施工效率高且施工质量能够保证，但施工環节过多，容易增加该工程的整体施工成本。因此，经过分析研究后，该工程钢结构钢网架安装施工采用联合安装施工法，以高空散装法配合高空滑移法，既能降低施工成本，提升施工效率，又能保证钢网架安装施工的整体质量和施工安全，符合该项目施工的具体要求。
（2）施工顺序确定。大跨度建筑工程钢结构钢网架安装施工中，施工顺序的确定具有重要意义，需要综合考虑工程的实际情况及建设方的现实需求等，以此全面提升安装施工的整体效率，降低施工成本 [2]。在该工程中，项目部根据工程钢结构钢网架安装施工的实际情况与施工现场的环境条件，以及建设方对于施工周期的现实要求，最终确定施工顺序如下：垃圾仓钢网架→焚烧间钢网架→卸料大厅钢网架→污泥干化间钢网架→烟气间1钢网架→烟气间2钢网架。 （3）吊装思路分析。在该工程钢结构钢网架安装施工的实际过程中，根据工程现场的实际情况：垃圾仓位置的钢网架长度超过90 m，跨度超過38 m，整体施工面积超过了3 500 m2，实际安装施工受场地限制影响，无法进行地面拼装。卸料大厅位置钢网架安装施工的跨度为28.2 m，长度达98 m，安装施工面积为2 763 m2，该区位置的功能结构脚低，钢网架顶标高仅为20 m。污泥干化处理车间位置钢网架安装长度为60.5 m，跨度长达17 m，总施工面积为1 028 m2，跨度较小且标高较低。因此，该工程中垃圾仓、卸料大厅及污泥干化处理车间3个功能区域的钢网架安装需要采用吊装的安装方式。
（4）吊装设备选择。在该工程的吊装设备选择中，根据不同施工位置的不同，施工条件，安装方法及吊装机械设备的选择都存在一定差异，具体如下：①烟气间位置钢网架安装施工中，安装方法为搭设起步架→累积滑移→高空散装，所选择的吊装机械设备包含50 t和70 t汽车吊。②焚烧间位置钢网架安装施工中，安装方法为搭设起步架→安装累积滑移，选择的吊装机械设备包含200 t汽车吊和TC 7015塔吊。③垃圾仓位置钢网架安装施工中，安装方法为搭设起步架→安装累积滑移，选择的吊装机械设备包含200 t汽车吊和TC 7015塔吊。④卸料大厅位置钢网架安装施工中，安装方法为搭设起步架→高空散装，选择的吊装机械设备包含25 t汽车吊和TC 7015塔吊。⑤污泥干化处理车间位置钢网架安装施工中，安装方法为高空分段散装，选择的吊装机械设备为TC 7015塔吊。
3 钢结构钢网架安装施工力学模拟分析
在该工程钢结构钢网架安装施工的力学模拟分析中，以Midas Gen软件作为力学模拟分析的软件系统，进行钢网架施工阶段结构力学性能的模拟验算，充分保证钢网架安装施工的可靠性和安全性。
（1）几何模型构架。利用Midas Gen软件对钢网架的力学性能数值进行模拟验算时，要先根据工程的实际情况进行几何模型的构建[3]。在软件中，构建几何模型简单，并且具有高效的处理功能，适用于对钢网架安装施工力学性能的模拟分析。
（2）网格划分。在利用Midas Gen软件进行大尺寸几何模型分析时，模型的网格划分是极为重要的过程，如果模型并不复杂，就可以直接使用六面体网格进行划分操作，提升分析模型的整体精确度。如果几何模型程度较高，则可以采用自动网格划分，以四面体网格的形式划分，提升软件的分析时效。
（3）数据参数输入。在对Midas Gen软件划分网格后的几何模型处理中，就要将试验测得的相关数据和参数输入几何模型对应的网格单元之中，以便进行下一步软件分析。
（4）分析条件制定。根据实际需求的不同，Midas Gen软件在实际使用中，需要根据相关设定进行功能特性值定义、边界条件设定及荷载条件划分。
（5）模型分析。Midas Gen软件力学性能模拟验算是基于有限元分析法开展的，既能够对施工过程进行分析，也能够对稳定流和非稳定流的渗流进行分析。
（6）结果提取。在经过对几何模型的运算分析后，不可以在软件的结果栏中浏览相关结果，相关人员可以根据自身的需求及工程的实际需要提取相关计算数据。
4 结语
综上所述，钢结构钢网架安装施工在现代大跨度建筑工程空间结构施工中应用具有重要意义，可以有效提升施工效率，降低施工成本，在实际安装施工中，需要科学地选择安装方法，分析结构的力学性能，保证项目结构的稳定性和安全性。
参 考 文 献
[1]周敏.液压同步提升施工技术在大中庭钢结构球形网架安装中的应用——以徐州苏宁广场工程为例[J].建设监理，2018（1）：79-81.
[2]俞悦泉.探析现代钢结构工程安装施工的相关问题[J].华东科技（综合），2018（3）：101.
[3]张圣.钢结构工程施工项目管理策划探讨——以宇培哈尔滨电子商务分拨结算中心项目为例[J].居舍，2018（13）：142.
[4]孙秋荣.基于BIM技术的某超高层钢结构项目施工可视化仿真研究[J].钢结构，2019，34（2）：116-120.
【关键词】钢结构;钢网架安装技术;建筑工程项目;吊装措施
【中图分类号】TU758.11 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）04-0077-03
现代建筑产业发展中，建筑施工规模及建筑跨度越来越大，大大提升了建筑施工难度，尤其是在大跨度建筑工程的钢结构施工中，更需要采用科学的施工方法保证建筑钢结构施工的顺利进行。钢网架安装技术是当前大跨度建筑钢结构施工中应用较为广泛的施工技术，加强对钢结构钢网架安装技术的研究也成为推动我国建筑工程施工产业发展的必然途径。
1 国内外钢结构钢网架安装的常见形式、特点及施工方法
钢网架安装施工作为当前大跨度建筑工程中钢结构施工的主要方式，在新时期建筑工程产业发展中占有重要地位。近年来，大跨度建筑工程结构逐渐成为发展最为迅速的建筑工程类型，钢结构钢网架安装施工更加成为建筑钢结构施工的重要环节。钢网架凭借自重轻、材料节约、安装施工效率高、施工安全等优点，得到了业界人士的高度关注与认可。基于此，国内外对于钢结构钢网架的研究也愈加深入，对钢网架结构的形式进行研究与汇总：从钢网架结构的层数组成方式来看，钢网架的形式可以分为双层和三层网架;从支承方面来说，不同支承的平板网架可分为单跨和多跨;从结构角度而言，平板网架又分为交叉桁架体系和空间桁架体系。因此，目前钢网架的形式主要分为平面桁架系网架、四角锥体系网架、三角锥体系网架三大类。
在大跨度建筑工程空间结构施工中，钢网架结构的特点主要表现在以下5个方面：其一，相较于其他空间结构系统，钢网架在空间结构架设施工中，转力途径更加便捷，适用于大跨度、大柱网屋盖等结构形式的建筑工程施工。其二，钢网架结构的整体质量较轻，经济性较高。实际施工过程中，相较于平面钢屋架结构，建筑物跨度小于30 m时，钢网架结构的钢材用量能够降低5%～10%，跨度超过30 m时，钢材用量能够降低10%～20%。其三，钢网架结构的自重较小，抗震性能优越，能够全面提升跨度建筑工程的安全性。其四，安装施工简洁，杆件及节点的类型较少，并且整体结构尺寸较小，运输、储存、装卸都较为方便。其五，平面布置平整，对后续建筑物的吊顶、管道安装施工有益。
在大跨度建筑钢结构钢网架安装施工中，常见的施工方式主要包含高空散装法、高空滑移法、整体预升法及移动支架安装法4种。高空散装法的施工流程包含搭设支承架、安装网架结构、拆除支承架3个环节，安装施工过程中不需要使用大型机械设备，是一种传统的钢网架安装施工技术方式。高空滑移法在实际安装过程中，是以预设的滑轨进行钢网架支条的滑动拼装。这种方式的难点在于滑移轨道的设计与铺设，并且滑移轨道的刚度、承载能力及稳定性都难以控制。整体预升法是在地面进行钢网架单元拼装，然后利用吊装机械，通过水平或者垂直吊装的方式将拼装好的钢网架吊装到预定位置进行调整和固定。目前，我国大跨度建筑工程钢网架安装施工中，整体预升法是应用较为广泛的安装方式，其具有施工效率高、拼装质量高、无须周转材料、节约施工成本等优点。但受吊装机械设备自身规格的限制，钢网架的整体预升法应用中，需要慎重选择施工场地，并且钢网架的整体重量要在可控范围内。移动支架安装法是将钢网架结构在可移动的支撑架上进行安装，在钢网架完成后，再撤掉临时支撑。相较于前3种方式，钢网架移动支架安装法在实际应用中支撑脚手架的使用量较少，人力成本投入较低，施工效率较高。但是在实际安装过程中，需要保证滑移轨道的平整性，避免影响整体施工的稳定性。在大跨度建筑工程钢结构钢网架实际安装施工中，需要根据工程空间结构的整体情况及实际施工条件，科学地确定钢网架安装施工的具体方式，在保证安装施工安全的前提下，尽可能地提升施工效率，降低施工成本投入，这对于大跨度建筑工程项目空间支承结构安装施工有着重要意义 [1]。
2 工程概况及具体施工
2.1 工程概况
该工程位于广西，工程主体是生活垃圾焚烧发电污泥协同处置项目，属于第二期工程。工程项目中钢结构工程主要的施工位置在主厂房内部，处于上料坡道、飞灰暂存间上方位置。该项目钢结构钢架网安装施工中钢材总体消耗量在3 000 t，项目屋面钢结构的总面积高达22 400 m2。项目中钢架网的安装位置主要分布在烟气、焚烧、垃圾仓、卸料台及污泥干化处理等功能车间区域，施工总面积超过17 500 m2。
2.2 具体施工
（1）施工方式选择。根据上述文中所提到的钢结构钢网架主要的施工方式，在该工程中采用高通散装法虽然能够有效降低施工成本，但无法保证施工周期，并且整体工程量较大，高空作业的安装施工质量无法保证。滑移法虽然施工效率高且施工质量能够保证，但施工環节过多，容易增加该工程的整体施工成本。因此，经过分析研究后，该工程钢结构钢网架安装施工采用联合安装施工法，以高空散装法配合高空滑移法，既能降低施工成本，提升施工效率，又能保证钢网架安装施工的整体质量和施工安全，符合该项目施工的具体要求。
（2）施工顺序确定。大跨度建筑工程钢结构钢网架安装施工中，施工顺序的确定具有重要意义，需要综合考虑工程的实际情况及建设方的现实需求等，以此全面提升安装施工的整体效率，降低施工成本 [2]。在该工程中，项目部根据工程钢结构钢网架安装施工的实际情况与施工现场的环境条件，以及建设方对于施工周期的现实要求，最终确定施工顺序如下：垃圾仓钢网架→焚烧间钢网架→卸料大厅钢网架→污泥干化间钢网架→烟气间1钢网架→烟气间2钢网架。 （3）吊装思路分析。在该工程钢结构钢网架安装施工的实际过程中，根据工程现场的实际情况：垃圾仓位置的钢网架长度超过90 m，跨度超過38 m，整体施工面积超过了3 500 m2，实际安装施工受场地限制影响，无法进行地面拼装。卸料大厅位置钢网架安装施工的跨度为28.2 m，长度达98 m，安装施工面积为2 763 m2，该区位置的功能结构脚低，钢网架顶标高仅为20 m。污泥干化处理车间位置钢网架安装长度为60.5 m，跨度长达17 m，总施工面积为1 028 m2，跨度较小且标高较低。因此，该工程中垃圾仓、卸料大厅及污泥干化处理车间3个功能区域的钢网架安装需要采用吊装的安装方式。
（4）吊装设备选择。在该工程的吊装设备选择中，根据不同施工位置的不同，施工条件，安装方法及吊装机械设备的选择都存在一定差异，具体如下：①烟气间位置钢网架安装施工中，安装方法为搭设起步架→累积滑移→高空散装，所选择的吊装机械设备包含50 t和70 t汽车吊。②焚烧间位置钢网架安装施工中，安装方法为搭设起步架→安装累积滑移，选择的吊装机械设备包含200 t汽车吊和TC 7015塔吊。③垃圾仓位置钢网架安装施工中，安装方法为搭设起步架→安装累积滑移，选择的吊装机械设备包含200 t汽车吊和TC 7015塔吊。④卸料大厅位置钢网架安装施工中，安装方法为搭设起步架→高空散装，选择的吊装机械设备包含25 t汽车吊和TC 7015塔吊。⑤污泥干化处理车间位置钢网架安装施工中，安装方法为高空分段散装，选择的吊装机械设备为TC 7015塔吊。
3 钢结构钢网架安装施工力学模拟分析
在该工程钢结构钢网架安装施工的力学模拟分析中，以Midas Gen软件作为力学模拟分析的软件系统，进行钢网架施工阶段结构力学性能的模拟验算，充分保证钢网架安装施工的可靠性和安全性。
（1）几何模型构架。利用Midas Gen软件对钢网架的力学性能数值进行模拟验算时，要先根据工程的实际情况进行几何模型的构建[3]。在软件中，构建几何模型简单，并且具有高效的处理功能，适用于对钢网架安装施工力学性能的模拟分析。
（2）网格划分。在利用Midas Gen软件进行大尺寸几何模型分析时，模型的网格划分是极为重要的过程，如果模型并不复杂，就可以直接使用六面体网格进行划分操作，提升分析模型的整体精确度。如果几何模型程度较高，则可以采用自动网格划分，以四面体网格的形式划分，提升软件的分析时效。
（3）数据参数输入。在对Midas Gen软件划分网格后的几何模型处理中，就要将试验测得的相关数据和参数输入几何模型对应的网格单元之中，以便进行下一步软件分析。
（4）分析条件制定。根据实际需求的不同，Midas Gen软件在实际使用中，需要根据相关设定进行功能特性值定义、边界条件设定及荷载条件划分。
（5）模型分析。Midas Gen软件力学性能模拟验算是基于有限元分析法开展的，既能够对施工过程进行分析，也能够对稳定流和非稳定流的渗流进行分析。
（6）结果提取。在经过对几何模型的运算分析后，不可以在软件的结果栏中浏览相关结果，相关人员可以根据自身的需求及工程的实际需要提取相关计算数据。
4 结语
综上所述，钢结构钢网架安装施工在现代大跨度建筑工程空间结构施工中应用具有重要意义，可以有效提升施工效率，降低施工成本，在实际安装施工中，需要科学地选择安装方法，分析结构的力学性能，保证项目结构的稳定性和安全性。
参 考 文 献
[1]周敏.液压同步提升施工技术在大中庭钢结构球形网架安装中的应用——以徐州苏宁广场工程为例[J].建设监理，2018（1）：79-81.
[2]俞悦泉.探析现代钢结构工程安装施工的相关问题[J].华东科技（综合），2018（3）：101.
[3]张圣.钢结构工程施工项目管理策划探讨——以宇培哈尔滨电子商务分拨结算中心项目为例[J].居舍，2018（13）：142.
[4]孙秋荣.基于BIM技术的某超高层钢结构项目施工可视化仿真研究[J].钢结构，2019，34（2）：116-120.