现代大跨度空间钢结构施工技术
鲍广鉴1 李国荣1 王宏1 罗军1曾强2陈柏全2
(1深圳建升和钢结构建筑安装公司，广东深圳518029；2重庆大学土木系，重庆400045） 摘要：本文详细介绍了大跨度钢结构施工技术的研究与应用。重点探讨了滑移施工技术、非对称整体提升技术、特殊焊接技术等方面的问题，并以具体工程实例加以说明。
关键词：大跨度空间施工技术，铸钢节点，滑移施工技术，整体提升施工技术
Long-span Spatial Steel Structure Construction Technology
BAO guangjian 1 Li guorong 1 WANG hong 1 LUO jun 1 ZENG qiang 2CHEN boquan 2
(1.Shenzhen jianshenghe Steel Structure Construction Co.Ltd. Shenzhen518029; 2.Department of Civil Engineering, Chongqing University,Chongqing400045)
Abstract ：In this article the author presented the research and application of long-span spatial steel structure construction. Furthermore, the writer discussed the crucial technology on sliding construction technology, global lifting technology, special welding technology and gave the typical example of long-span spatial steel structure construction.
Keywords ：long-span spatial steel structure construction, cast joint, sliding construction technology , global lifting technology
1引言
随着建筑理念的不断更新，出现了许多新型建筑，尤其是机场建筑、会展中心、体育场馆、展览馆等大型公共建筑均采用大跨度、复杂空间钢结构作为屋盖结构体系。建筑的美学要求和功能多样化引发了施工技术的变革，这种变革不仅仅停留在施工手段上的简单更新，而是将钢构件新制造技术；曲线滑移、非对称整体提升等新施工技术；计算机结构动态控制等辅助技术应用于工程实践，推动建筑业摆脱传统，向跨行业、机械化、高科技领域迈进。因此，施工企业要想在激烈的市场竞争中立足，就需要根据工程需要不断的进行施工新技术的尝试和创新。
近年来公司承担了多项国家重点工程建设项目，施工过程中积累了一定的经验，研究和实施了多项新的施工方法，其中的《复杂空间钢结构曲线滑移、非对称整体提升等施工技术的研究与应用》获得了２００４年的国家科技进步二等奖。这里将工作中所遇到的问题和大跨度钢结构施工技术的要点提出进行分析。
2大跨空间钢结构施工技术
2.1结构构件和异型节点的制作技术
以钢结构建筑为代表，各种大跨度、复杂空间形
状的钢结构建筑不断涌现，派生出了各种新型、局部
受力复杂、制作难度大的钢构件。近年来承接了一系
列大型、结构复杂、施工难度大的钢结构工程，在钢
构件制作技术上遇到许多突出、具有代表性的难题，
其中以深圳文化中心、深圳青少年宫、深圳会展中心
等工程为典型代表。
２．１．１深圳文化中心工程
深圳文化中心黄金树设计整个结构共采用了67个多分枝、
复杂铸钢节点，形状各异，无一相同；节点最多由10根管件汇交而成，分枝成空间分布，夹角无规律性，单个铸钢节点重量
多达7.71吨。如此复杂的树形结构国内唯一，其中铸钢节点的制作存在巨大的困难。
在节点深化 图1 节点模型 Fig.1 Joint model
设计和制作过程中，利用3D3S 软件，精确计算每两个杆件分枝之间的相互空间角度并确定各分枝长度，使用五轴联动数控机床加工节点中心球和各分枝圆心杆，选用消失模先进工艺、采用倒注、多冒口的方法，确保铸造质量。以上各项技术均达到国内领先、国际先进水平。铸钢节点应用于工程实际中，效果十分良好。每个节点外形尺寸准确，各分枝角度及长度与设计值较为吻合，为后续的焊接及整体控制等工序提供良好的条件。施工完毕后，整体造型新颖、美观，现已成为深圳市的标志性建筑物之一。工程最终使用自行研究制作的铸钢节点，弃用了日本的同类产品。该工程黄金树结构最终整体造价仅为日方报价的十分之一。经检验，深圳文化中心枝形铸钢节点质量完全达到设计要求，质量等级为优良，并获省部级科技进步三等奖。
２．１．２深圳国际会展中心工程
深圳会展中心造型独特，大跨度巨型双箱梁实心拉
杆组合结构为国内首次使用。一共由６８榀双钢梁与梁间
檩条构成钢框架，其中３８榀箱梁下带实心拉杆，其余为
梁下钢柱支撑形式。上弦巨型箱梁为圆弧、变截面状，
单轴线双榀梁组合，单榀梁重约１８０吨，与锲型钢柱相
交处截面尺寸达1000mm ×4800mm ，跨度为126米，下
弦φ１５０ｍｍ实心拉杆作为高强度拉杆在建筑行业上也是
首次出现。针对实心钢棒拉杆，业主、设计方曾经考虑
使用德国或英国的产品，由于价格过于昂贵，而转向国
内产品。经我们参与研究制作的实心钢棒完全符合设计
提出的高强度、性能稳定、抗疲劳性能良好、承载力大、防
腐性强、使用寿命长等的要求，可代替德国或英国的同类产
品，成本却只有其的几十分之一。单制作一项就大大提高了
工程的经济效益，同时也促进和提高了我国高强度钢材的制作水平，增强其国际竞争力。
深圳会展中心巨型箱梁是钢结构的主要组成构件，其制作对结构功能的实现影响重大。现场安装显示，箱梁１０００ｍｍ×４８００ｍｍ截面处钢板局部变形不大于３ｍｍ，分段连接截面轴向间距误差仅为３ｍｍ，横向错位为３ｍｍ，整体长度误差控制在３０ｍｍ以内。经监理单位及质检部门检测，箱梁质量完全符合设计质量要求。
2.2整体滑移施工技术
大跨度空间钢结构的施工过程中最为关键的问题是结构在形成空间整体前的稳定性问题。滑移施工技术较好地解决了这一问题。滑移工艺是利用能够控制同步的牵引设备，将分成若干个稳定体的结构沿着一定的轨道，由拼装位置水平移动到设计位置的施工工艺。该工艺的优点是：可解决大量吊装设备无法辐射位置的结构安装难题；节约施工场地；对吊装设备要求低。缺点是：要求结构平面外刚度大，需要铺设轨道，多点牵拉
时同步控制难度大。
２．２．１深圳机场二期扩建航站楼曲线桁架分片累计
滑移
深圳机场二期扩建航站楼钢屋盖为１３５米跨鹏
形曲线钢桁架体系，施工滑移采用高空分榀组装、
单元整体滑移、累积就位、三点牵拉、同步横向滑
移工艺，成功地解决了施工中有较大水平外推力作
用的钢管桁架整体、横向稳定性控制的难题及滑移
轨道的设计、制作、安装难题，属国内首次采用，该工程的综合施工技术经国内专家鉴定“达国际先进水平”，
获省部级科技进步一等奖，并在此基础上形成了国家级
图2会展局部鸟瞰图 Fig.2B
ird's-eye-perspective 图3 滑移现场
Fig 3 Sliding site
