王明锋

摘  要：随着社会经济的不断发展，科学技术作为我国的第一生产力，科技的不断革新和技术的不断优化促使各行各业有了快速的发展。在建筑领域，大跨度空间结构也逐渐迅速发展，也被广泛的应用在实际的建筑当中，例如厂房建筑或是大型的体育场等方面具有良好的应用。由于我国在大跨度空间钢结构的研究方面还是处于研究的初级阶段，因此，不管是在施工技术、人员整体素质还是施工设备等方面，和外国先进的水平依然存在着较大的差距。所以，只有结合国内行业具体的实际情况，才能不断加强大跨度空间钢结构施工技术的深入研究和分析。

关键词：高空;大跨度空间;钢结构;施工技术

中图分类号：TU758.11 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）25-0144-02

Abstract： With the continuous development of social economy， science and technology as the first productive force of our country， the continuous innovation of science and technology and the continuous optimization of technology promote the rapid development of various industries. In the field of architecture， long-span spatial structure is also gradually developing rapidly， and it is also widely used in practical buildings， such as factory buildings or large stadiums. As the research of long-span space steel structure in our country is still in the initial stage， there is still a big gap with the advanced level of foreign countries in terms of construction technology， the overall quality of personnel and construction equipment. Therefore， it is necessary to strengthen the in-depth research and analysis of the construction technology of long-span spatial steel structure according to the specific situation of the domestic industry.

Keywords： high altitude; long span space; steel structure; construction technology

引言

在大跨度空间钢结构进行施工过程中，需要建设者进行全程的投入，这样有利于施工当中的成形安全性与状态可以更好的体现出来。而现在的大跨度和大型钢结构对于安装结構与施工成形结构的受力状态有着直接的影响。因此，在进行大跨度空间钢结构的建设途中遇施工技术研究时，施工建设在大跨度空间的结构过程中要采用科学合理与定量分析的方式，才能有利于实现施工中的经济合理化，确保施工的安全性。

1 大跨度空间钢结构在实际发展中的现状

自改革开放以来，我国大力发展基础建设，建筑施工技术水平也随着得到了质的飞跃。从以往建筑施工机械设备以及高端的施工技术需要从国外引进，到现在我国拥有了自主研发的建筑施工科学技术以及被在世界建筑施工过程中广泛应用的建筑施工技术专利，并在建筑施工领域中居于世界前列。但是统筹来讲，在高空大跨空间结构施工技术上我国的技术水平还是比较落后，近几年虽然有一定程度的发展，但是应用的建筑工程还是比较少，主要在建造大型体育馆上应用的多[1]。由于奥运会和冬奥会在我国陆续开展，我国加大了各地区大型体育馆的建设力度，比如在2008年举办北京奥运会，国家建设了举世瞩目的鸟巢、水立方等大型体育馆。这些体育馆的建设正是运用了高空大跨空间结构的施工技术。从这以后，国家加大了对该项技术的研究及引用。随着以后我国经济不断发展和建筑施工技术越来越成熟，高空大跨空间结构施工技术会得到进一步的发展，在建筑工程方面的应用也会越来越广泛。

2 高空无支托拼接施工的技术

在高空大跨空间结构施工过程中，钢结构的拼接方式是一项非常重要的施工工艺，这项工艺不仅关乎到整个工程的施工质量，同时也影响到建设项目的整体美观。在我国现在应用最广泛的大跨度钢结构拼接技术就是高空块体的扩大单元无支托组装技术[2]。该技术的施工原理是将整体结构进行适当的划分，根据施工现场的布置及施工组织设计要求，选择合理的施工吊装技术，在施工过程中不需要搭建支撑平台，通过合理有效的设计和验算，利用自身的刚度形成稳定的单元体，然后再将这些单元体依次进行拼接，最后形成整个结构体系。

3 大跨度空间钢结构施工过程中要注意的问题

由于施工技术在大型空间钢结构构建过程当中发挥着重要的作用，为确保结构的安全性和经济效益在施工过程中，要有合理的施工方案和科学的施工过程分析。在当前很多大型空间钢结构的施工当中，已将传统意义上的施工方法进行了创新，逐渐向着综合化、高科技的领域进军，致使传统的施工技术将面临巨大的挑战和施工技术难度的不断提高。因此需要更多的科研、设计和施工单位一起进行研究、开发和创造新的科学性强的施工技术，来促进发展中所需。

4 大跨度空间钢结构的分类与主要特点

由于三维空间形体作为空间结构的主要特点，而且三维受力特性的结构通过荷载作用下会有所显示。要利用合理的曲线形体来有效降低外荷载的直接影响，在空间结构的特点中还有其形式的多样化和造价相对较低特性等，而且空间结构自身重量较轻，有一定合理的受力[3]。因此，在近年来，我国新型钢结构被广泛采用。例如，索膜结构、网架结构、网壳结构和悬索结构等。由于采用的不同空间结构，所以建筑物的展现形式也各不相同，比如会议中心、展厅、飞机库和体育馆等。这些建筑不仅成为一个城市的亮丽风景，还体现出国家科技发展水平的高低，最重要的是大跨度与超大跨度的建筑和空间结构核心技术成为了科技发展的主要指标。

4.1 空间结构形式的多样化

由于传统的大跨度空间钢结构的功能过于单一，不能满足当前对于大跨度空间钢结构的需要，因此结构形式逐渐被固定。然而随着目前建筑理论的不断发展，大跨度空间钢结构的形式也呈现出越来越多的形式，具有广阔的发展空间。例如“鸟巢”对复杂扭曲的空间桁架结构进行了应用，其中以生物仿生学作为设计基础;广州国际会展中心对张弦桁架结构进行了应用;奥运会羽毛球馆则是对世界最大跨度的弦支穹顶结构进行应用等。将现代化技术和大跨度空间钢结构的理念设计融为一体，这样可以促使结构外观的多样化，还让人眼前一亮，充分满足了现代人的审美需求，加上结构形式趋于科学与合理化。

4.2 施工的技术难度较大

由于大跨度空间钢结构建筑对节点支撑的需求量大，为充分满足建筑的结构形式与坚固性，各个节点都需要进行相应的焊接工作，这对于建筑施工来说是一个大工程。在大型建筑工程中，通常是有成百上千个构建，并且每个构建的大小和尺寸都是不同的，这就给施工加大了相应的难度。但是作为国家的重点工程建设对于工程的质量是有比较严格的要求的，对于施工的准确性和精准度是有很高要求的。

4.3 大跨度空间钢结构对于钢材等级的高要求

随着国家经济不断发展和科学技术水平不断进步，建筑领域中的一些传统的施工观念和建筑理论也在不断的更新换代，人们对建筑物的功能要求也在日益变化，高空大跨空间结构体系的应用也因此得到进一步的应用和推广。在建筑有限的空间范围内，如何使其进一步扩大逐渐成为建筑学研究发展的方向。建筑空间横向扩展必定会更加丰富其内部使用功能，但由此也会造成建筑物顶部结构的重量会越来越重，两侧的墙体也会难以承受其重量。在这种情况下，保证建筑结构整体框架的可靠性，提高钢结构的整体稳定性，利用其自身的刚度抵抗自身的荷载，才能进一步减轻建筑结构的自重，从而减少建筑施工难度，保证建筑工程质量。我国在高空大跨空间结构施工过程中，不仅对施工技术的要求非常严格，而且对所使用的建筑材料更有明确的规范要求和审查标准。要求在建设大跨度建筑体系中必须使用高强度、高规格的优质钢材，并且在使用过程对进场的钢材按施工规范进行检验，如果发现有不符合要求的钢材，必须进行更换，并对全部钢材进行技术检验。确保施工使用的钢材全部符合规范要求，防止在施工過程中或者使用过程中出现危险。

4.4 对于现代预应力技术的实际运用

在钢筋混凝土结构施工过程中，预应力的使用十分普遍，尤其在大面积的梁和板上。预应力技术分为先张法预应力施工技术和后张法预应力施工技术，一般先张法预应力施工技术使用的范围比较广[4]。预应力的施工工艺简单，它首先经过合理的设计和验算，保证不超过其规定的伸长率，对钢筋进行张拉，然后在通过锚具进行固定，使钢筋形成可以抵抗压力的内力。在高空大跨空间结构体系中，也需要使用预应力施工技术，它通过对钢筋提前加工弯曲，使其具有一定的内力，再通过对其形成的构件进行拼接，使钢筋构件利用钢筋内力来抵消自重。这样不仅可以有效的降低建筑结构自重，而且还可以降低建筑材料的使用，对节约建筑建造成本，保证建筑质量都可以起到非常重要的作用。

5 结束语

综上所述，随着建筑行业的不断发展，在大跨度钢结构的施工中，要对各种因素进行考虑，应用的施工技术必须结合实际现场的具体情况变换而采取针对性较强的更改措施，确保工程整体施工的有效性。由于目前建筑行业对于施工技术的要求不断提高，随着施工技术要求的提高，致使高空大跨度空间钢结构渐渐顺应了当前的发展趋势，为建筑行业的快速发展提供了巨大的贡献。由于大跨度空间钢结构作为具有绿色环保的性质，此技术应用于建筑中的理念主要是仿生态自然，展示出自然生态的和谐美。大跨度空间钢结构技术还会被广泛的应用在建筑施工当中，进一步促进建筑行业的发展。

参考文献：

[1]邢喜旺，张文军，赵明亮，等.大跨度空间钢结构吊装施工技术探究[J].中国高新科技，2018（8）：47-50.

[2]李伟.大跨度空间钢结构工程虹吸雨水系统施工技术[J].工程建设与设计，2018（8）：192-193.

[3]刘家玉.论大跨度钢结构安装施工技术[J].工程技术研究，2019（8）：87-88.

[4]张煊铭，郝仙娟.某体育馆超大跨钢结构工程吊装施工技术[J].河南城建学院学报，2019（3）：55-59.