大跨度复杂钢结构施工过程中的若干技术问题及探讨

陈星酉 李莎 张舒繁

中国建筑第二工程局有限公司 北京 101149

引言

随着时代的不断进步与发展，桥梁工程施工理念出现了明显新变化，甚至在一些桥梁工程施工建筑中都采用跨度较大空间结构、复杂钢结构作为桥梁施工的架构支柱。当前时期人们的审美观念逐步更新，桥梁工程有着多样化的功能，在施工工艺上不能仅仅需要改变桥梁外形，还需要将钢结构制造工艺逐步改进，例如，采用滑移曲线，非对称结构等新型技术，利用互联网计算机做好辅助作用，确保桥梁施工工艺转向科技化、现代化以及智能化[1]。

1 复杂钢结构滑移施工技术

在实行大跨度的钢结构工程施工中，需要确保空间结构的稳定性。而解决这个项问题，首先就是要采用滑移施工技术。应用滑移施工技术，要同时使用牵引装置做好外在实施措施，确保实施过程可将稳定车身结构沿着目标轨道有效运行，从设计位置水平移动到整体装置。该种工程施工工艺的优势在于，快速解决设备在辐射吊装安装结构中相关工艺存在的不断变化的情况，降低施工现场设施设备的运行需求，但是该种施工工艺依旧存在一些缺点。使用该种施工工艺，桥梁结构平面的干度要求高，需要铺设轨道。其一旦出现任何牵引难度，根本就很难做到多点的同步控制。故在施工中，为了防止钢管或者其他材料应用差异，需要根据调点的难度以及稳定性做好桁架的处理工作，实行材料的不同时期、不同步检测，将系统设置标准有效提升，提高系统的动态采样标准，实现同步位移值增强，确保差异保持在15mm之间即可。滑移施工技术在实际应用过程中只能给结构提供一些向上的力量，提供单项的垂直约束处理，很难对计算结果的合理性做好严格测试以及校检，源于每一个提升点的位移差出现变化时，结构也会随之变化。因此，无论位移差发生任何变化，都会引起结构上的变化，此时，更需要设定严格的计算和检验，确保桁架增生时不会出现任何安全性问题。由于提升点的设计位置的差异会导致工程施工的后续位移差异情况，故在规避危险时要同步保证该区域的安全性，了解提升点的位移差所导致的后果，明确位移构件的内力变大的情况，计算出不同区域的位移差所出现的异常情况，对杠杆内力做好稳定性分析，确保提升点的设定位置不会随意变动，使得提升点和标准点之间的间距小于15mm。若是一直属于该种状态，那么该结构可一直处于一种安全的状态下。此时的实际施工，只需要保证提升点和标准点的位移差属于允许范围内，那么桁架体难以出现局部失稳状态[2]。

2 复杂钢结构施工中柔性结构成型情况

对于相关的、了解的索穹顶结构中，索穹顶结构需要有一个典型的空间做好张拉处理。在具体的工程施工中，需要着重重视成型工程的施工技术以及计算方法。索穹顶结构的主要构件有脊索、斜索、环索，中央支柱拉伸钢圈等。在桥梁室内的书籍中，对索穹顶结构的形成过程具有详细的论述，简单概括如下：通过不同顺序和不同的方法对桥梁工程施加预应力，使其慢慢地形成穹顶结构，而穹顶结构的施工工程成型方式和顺序主要如下所示。

第一，将中央桁架或者中间的拉力环将提升点设定到某一个位置上，将位置固定化，然后再搭建临时性的支撑结构框架，对其中间情况做好综合性的分析定位，定期将拉力往里拉即可。

第二，固定脊索、坡道以及外部电缆等链接区域的设定，要构建完善的外向定位点以及起重轨桅杆，最后再将内拉环拉高处理即可。由于穹顶技术大多数处于保密状态，很多国外的桥梁史书籍也仅仅只是简单介绍一些基础性的办法。随着国内桥梁科学技术的进步，我国很多科学技术人员以及桥梁工作者在桁架结构研究中取得了一定的进展，且为我国的群里结构技术应用打下了坚实的基础[3]。

3 复杂钢结构施工中动态结构设计

在信息技术的发展过程中，计算机管控技术在桥梁行业中应用十分广泛。采用大量的计算机程序对其进行控制，有利于将计算机技术应用于一个新型的技术领域，提升工程施工质量与施工效率，将各种不利的因素做好综合考量和分析，在很大程度上选择合适且高效的技术分析方案，明确各种方案的可行性与可用性，优化各个施工方案流程，确保工程施工质量，实现工程施工程序可靠性和科学性，有效的验证负面因素，对工程施工结构造成的一些影响范围进行测定，提出有效的管控方法，指导工程施工的顺利完工。大跨度和超大跨度的结构在工程施工中具有一定难度，为确保工程施工的顺利化，需要采用施工实时跟进模拟计算的方式，确保宽度和超大跨度的结构或者构件能够满足工程施工强度、硬度等需求。在桥梁工程施工中，一旦存在大跨度的工程结构，那么这个项目工程就会有较长久的工程施工期。由于材料本身存有特殊的特性以及外力影响，很难保证在任何时候结构以及构件内力本身位移不会发生任何变化，在这种情况下要采取一定的跟踪计算方式，确保在特殊时期可采取有效的防护性举措，促进工程施工的顺利开展[4]。

4 复杂钢结构施工中滑轮力学分析

在工程施工过程中，需要确保给结构构件的吊装过程中配置多个滑轮，利用滑轮做好复杂钢结构的力学调整作用，提升结构的稳定性，便于结构构件上升过程中合理的调整姿势和位置，确保其在钢结构设计中有着具有较强的精确性和稳定性。将原先结构与绳子、滑轮之间有效融合，有利于形成一种新型的结构配件，进而满足工程施工的高应用情况。在工程施工中，要有效解决现场配置以及内力分布均匀的不利情况，在结构两边同时各加一个水平性的桁架杆，不断根据实际情况进行调整，在运用多种情况对相关方案进行综合分析。钢结构达到平衡状态时，要对平衡配置的过程进行综合分析，使水平连杆的内力为零状态即可。为了进一步的进行讨论和分析，要为拼装的结构分段选择合适的吊装顺序。在拼装过程中，不搭设对应的支撑性平台，用单元设计的刚性结构构建成一个稳定的单元格式即可，确保其可以形成一个稳定性的结构[5]。

5 复杂钢结构施工中临时支承柱技术

在工程施工中，要应用复杂钢结构临时性支柱技术，这是必然会遇到的。由于有了临时性的支撑柱存在，在一定程度上改变了结构的受力性能以及设计受力状态，此时临时支撑柱结构点会出现明显性变化，结构内力值会加大。一旦处理不当，会引起结构构件安装中的损坏。在施工结构实施过程中，若是存在一些临时性支承柱，可有效地降低结构施工的水平推动力以及竖向反力，但临时性支承柱附近的桁架构件与其他的构件之间存在差异，要经过严格计算之后才可确定临时性的支承柱的位置。一旦去除临时支承柱，结构的水平推力以及竖向反力会出现明显性增大。为进一步的防止提升过程中的提升点差异化导致的桁架结构以及强度出现负面影响，要对其进行不同步验算工作，设定一个标准的提升点，这样可以确保其他提升点位移值变化差异保持在15mm左右。一般来说，千斤顶只能怪给予一个竖向的约束力，为应用临时支承柱技术可进一步增强结构的稳定性，即使结构出现明显性的受力状态，也可以确保桁架的安全性和可靠性，计算桁架体系的位移差以及稳定性，避免出现一些意外情况的发生[6]。

6 结束语

综上所述，现阶段国家越来越重视大跨度复杂钢结构施工技术问题。为进一步提升施工钢结构施工全过程，需要根据实际情况了解大跨度钢结构施工技术，从复杂的空间角度来观察相关的大跨度钢结构工程，明确不同钢结构施工方法、施工工艺以及安装技术等，对结构应力条件做好综合分析，确保在不对称的工程施工中提升整体结构施工的规范性，加入计算机辅助技术，构建有效的钢结构成型，促进工程施工工艺的全面进步与发展。