任釗明

重慶建工工業(yè)有限公司，中國(guó)·重慶 400066

1 引言

隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)水平不斷進(jìn)步予以提升，在建筑施工過(guò)程當(dāng)中，相應(yīng)的施工技術(shù)也在不斷更新，尤其是對(duì)于城市現(xiàn)代化建設(shè)過(guò)程中的大型公共建筑物來(lái)講施工過(guò)程中的相應(yīng)技術(shù)要求也更高。因?yàn)閷?duì)于大部分的公共建筑來(lái)講，在施工過(guò)程中對(duì)于外形要求以及建筑物的結(jié)構(gòu)安全要求都非常高，既要求保證結(jié)構(gòu)主體的安全性，同時(shí)又要保證外觀造型美，所以這就給建筑施工帶來(lái)了許多難題。在論文論述論文中，主要是針對(duì)異型大跨度鋼結(jié)構(gòu)的臨時(shí)支撐施工技術(shù)進(jìn)行探討[1]。

2 研究背景

在社會(huì)快速進(jìn)步與發(fā)展過(guò)程中，現(xiàn)代化大型建筑物項(xiàng)目越來(lái)越多，尤其是在大型城市當(dāng)中大型公共建筑物，主要是為承辦各種運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目或者是各種大型活動(dòng)而建設(shè)。在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，為了能夠保證良好的觀景效果以及場(chǎng)景效果，所以大多數(shù)都是選擇使用大跨度的鋼結(jié)構(gòu)作為建筑物的主體材料。在論文論述內(nèi)容中，就主要是以某體育館中心項(xiàng)目為研究對(duì)象，就該工程項(xiàng)目的實(shí)施施工過(guò)程中所使用的意向大跨度鋼結(jié)構(gòu)臨時(shí)支撐施工技術(shù)進(jìn)行探討。以期能夠?yàn)樵擉w育場(chǎng)館建設(shè)過(guò)程中所使用的一型大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工進(jìn)行研究，然后為其他同類型的建筑物施工提供一定參考。

3 工程施工特點(diǎn)及難點(diǎn)和應(yīng)對(duì)措施

3.1 結(jié)構(gòu)運(yùn)輸及吊裝

在施工過(guò)程中，鋼架柱以及鋼架梁等相應(yīng)構(gòu)件，因?yàn)榫哂谐笠约俺瑢捄统氐忍攸c(diǎn)，所以這些結(jié)構(gòu)部件，所以不能由工廠全部預(yù)制然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行吊裝的，必須要設(shè)置拼裝臺(tái)架在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分段拼裝并組合安裝。在拼接的過(guò)程中，鋼架柱的結(jié)構(gòu)件是空間不規(guī)則分布或大跨度超限結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是截面大、尺寸長(zhǎng)，存在高重心而且偏心分布，所以在拼裝吊裝時(shí)，需要現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行臨時(shí)支撐設(shè)計(jì)和選型，其臨時(shí)支撐設(shè)置受力分析和搭拆的難度是非常大的。所以必須要對(duì)每一榀鋼架梁柱本身的中心位置進(jìn)行最精準(zhǔn)的計(jì)算，然后結(jié)合當(dāng)前已經(jīng)建設(shè)完成的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出既滿足豎向穩(wěn)定性同時(shí)又滿足側(cè)向穩(wěn)定性且可操作，有安全保證的支撐體系。

在支撐體系設(shè)計(jì)過(guò)程中還需要注意到，支撐系統(tǒng)若是不能夠事先設(shè)立，那么就需要和鋼架柱吊裝同步進(jìn)行設(shè)置后者有意預(yù)留后安裝。對(duì)于臨時(shí)支撐設(shè)置點(diǎn)來(lái)講，受力也需要進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)算，并且使用受力轉(zhuǎn)換特性，保障主體結(jié)構(gòu)的安全性[2]。

3.2 鋼架梁安裝

因?yàn)橐话愦笮蛨?chǎng)館鋼架梁，其本身大部分都是空間異型桁架體系，所以在安裝作業(yè)的過(guò)程中，鋼架梁構(gòu)件的端部需要和已經(jīng)完成的鋼架柱或者是鋼架梁的上下弦桿或支座對(duì)接，然后另一端則是需要使用臨時(shí)支撐系統(tǒng)進(jìn)行臨時(shí)支撐擱置。因?yàn)閷?duì)于原始支撐來(lái)講，下方是利用下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行架設(shè)，所以臨時(shí)支撐本身的位置和高度就不盡相同，局部存在可以支撐高度達(dá)到數(shù)米、數(shù)十米不等，所以對(duì)于臨時(shí)支撐來(lái)講，自身的下部結(jié)構(gòu)必須要使用轉(zhuǎn)換鋼平臺(tái)形成整體，從而使豎向的受力能夠傳遞到下部主體結(jié)構(gòu)梁柱上方，且上部的構(gòu)造還需要滿足構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)空間需求以及標(biāo)高軸線及變形控制的實(shí)際要求。

3.3 臨時(shí)支撐的設(shè)計(jì)

對(duì)于大型公眾場(chǎng)館來(lái)講，受到下部異形結(jié)構(gòu)如高低錯(cuò)落的看臺(tái)、舞臺(tái)等的影響以及空間桁架梁提升的要求影響，臨時(shí)支撐設(shè)計(jì)時(shí)，需要因地制宜的多樣化，一般情況下需要進(jìn)行單元構(gòu)件、二肢格構(gòu)體系、三肢格構(gòu)體系，還有就是四方架格構(gòu)體系或者多種組合。在這些單肢或格構(gòu)體系設(shè)計(jì)的過(guò)程中，既需要保證體系合理，強(qiáng)度和變形及撓度要求能夠得到滿足，又要確保各個(gè)體系自身的臨時(shí)穩(wěn)定性得到滿足，所以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)結(jié)合整體模型與單個(gè)結(jié)構(gòu)計(jì)算、安全分析軟件進(jìn)行受力變形分析驗(yàn)算，設(shè)置選擇極限狀態(tài)實(shí)物驗(yàn)證，有針對(duì)性的在設(shè)計(jì)過(guò)程中的采取設(shè)計(jì)分析和實(shí)物驗(yàn)證以及薄弱桿件或部位（或重點(diǎn)部位）成倍加強(qiáng)等方式，來(lái)設(shè)置臨時(shí)支撐側(cè)向拉結(jié)形式，以保證臨時(shí)體系和下部結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行有效連接。

3.4 系統(tǒng)卸載

在異形大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，臨時(shí)支撐的系統(tǒng)卸載，是將結(jié)構(gòu)由施工工況向設(shè)計(jì)要求進(jìn)行轉(zhuǎn)換的最終環(huán)節(jié)，在此過(guò)程中結(jié)構(gòu)本身的受力將會(huì)重新分布。正因?yàn)槿绱藢?duì)于臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)的卸載來(lái)講，是一個(gè)非常復(fù)雜的受力過(guò)程，在下載的過(guò)程中如果順序不合理，那么就會(huì)導(dǎo)致局部的結(jié)構(gòu)應(yīng)力過(guò)大，而且支撐在受力過(guò)大的狀況下，會(huì)對(duì)后續(xù)的正常施工作業(yè)造成不利影響，留下安全隱患。所以要使用有線源施工模擬軟件，對(duì)不同工況的施工作業(yè)情況進(jìn)行對(duì)比，從而選擇最優(yōu)的施工方案[3]。

4 異形大跨度鋼結(jié)構(gòu)臨時(shí)支撐施工技術(shù)

4.1 鋼架柱臨時(shí)支撐

因?yàn)閷?duì)于單品鋼架柱安裝作業(yè)來(lái)講，鋼架構(gòu)件的頭重腳輕特征，以及向內(nèi)側(cè)偏心的特點(diǎn)存在，所以需要臨時(shí)支撐設(shè)置，考慮到構(gòu)件本身的豎向穩(wěn)定性以及側(cè)向穩(wěn)定性。正因?yàn)槿绱藢?duì)于支撐體系的設(shè)置來(lái)講，應(yīng)當(dāng)由豎向支撐和側(cè)向斜支撐共同組成空間格構(gòu)剛性支撐體系，這樣才能夠保障意向鋼架柱的聯(lián)系支撐設(shè)置科學(xué)合理，而且真正發(fā)揮作用。

4.2 異形鋼架梁臨時(shí)支撐

對(duì)于鋼架跨度來(lái)講，是由中間向兩邊依次減小的，在該體育場(chǎng)館當(dāng)中，從最大的跨度逐漸向兩邊減少，因?yàn)閷?duì)于鋼架來(lái)講在整個(gè)場(chǎng)館中間部位的已經(jīng)覆蓋了整個(gè)場(chǎng)館兩層看臺(tái)區(qū)域，然后邊上的鋼架覆蓋了結(jié)構(gòu)平臺(tái)區(qū)域。所以在進(jìn)行鋼架梁臨時(shí)支撐設(shè)置過(guò)程中，需要滿足以下兩點(diǎn)要求，一定要求就是要滿足臨時(shí)穩(wěn)定性要求，然后就是要滿足局部鋼架梁的提升要求。因?yàn)樵阡摷芰航Y(jié)構(gòu)安裝過(guò)程中，看臺(tái)結(jié)構(gòu)已經(jīng)完成，所以在選擇支撐點(diǎn)的時(shí)候，要通過(guò)合理的轉(zhuǎn)換將承載力轉(zhuǎn)換到看臺(tái)柱上，臨時(shí)支撐自身結(jié)構(gòu)也需要滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性要求。

4.3 臨時(shí)支撐卸載要求

在該工程施工設(shè)計(jì)過(guò)程中，因?yàn)楣苍O(shè)置了多組支撐點(diǎn)，其中有部分支撐點(diǎn)是在建筑物主體結(jié)構(gòu)外圍進(jìn)行支撐，然后支撐時(shí)需要選擇直徑滿足支撐承載要求的鋼管，剩余的支撐點(diǎn)同樣是由滿足支撐承載要求的鋼管組合形成格構(gòu)柱。所以在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中，還需要通過(guò)有限元施工計(jì)算軟件對(duì)整個(gè)支撐過(guò)程進(jìn)行模擬分析，而最終的臨時(shí)支撐卸載也需要基于有限元施工計(jì)算軟件進(jìn)行模擬分析，對(duì)臨時(shí)支撐的總體卸載流程以及順序進(jìn)行確定。

在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)臨時(shí)支撐整體的卸載順序是從中心軸中間向兩側(cè)進(jìn)行對(duì)稱卸載，也就是說(shuō)應(yīng)能保證兩側(cè)荷載的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。對(duì)于單跨鋼架卸載順序來(lái)講是從鋼架根部，逐漸向大跨度鋼結(jié)構(gòu)的中間對(duì)稱部位進(jìn)行卸載。對(duì)于此次卸載工作來(lái)講，在整個(gè)施工過(guò)程中都使用了全站儀進(jìn)行觀測(cè)，以及使用布置應(yīng)變劑進(jìn)行配合作業(yè)，對(duì)結(jié)構(gòu)下載完成后所產(chǎn)生的變形以及應(yīng)力狀況進(jìn)行了綜合分析，在保證結(jié)構(gòu)整體承載以及應(yīng)力變化滿足要求的前提下完成此次作業(yè)。而且將計(jì)算所得，在現(xiàn)在結(jié)束后的結(jié)構(gòu)最大應(yīng)力達(dá)到支撐材料允許值范圍，在跨度最大的跨度當(dāng)中結(jié)構(gòu)的最大變形在設(shè)計(jì)計(jì)算允許范圍內(nèi)[4]。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于當(dāng)前異型大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工來(lái)講，因?yàn)橄啾容^于普通的建筑物施工，在施工過(guò)程中要求要更高，而且施工復(fù)雜程度也非常高，所以對(duì)于所使用的施工技術(shù)也要進(jìn)行科學(xué)合理的分析，對(duì)施工順序與技術(shù)的應(yīng)用要進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)測(cè)。在論文論述內(nèi)容中，主要是對(duì)異型大跨度鋼結(jié)構(gòu)的臨時(shí)支撐施工技術(shù)進(jìn)行了探討，以實(shí)際工程項(xiàng)目為研究對(duì)象，對(duì)臨時(shí)支撐施工技術(shù)的應(yīng)用注意事項(xiàng)以及具體的施工流程進(jìn)行介紹。