大跨度空间结构施工中的累积滑移技术分析

一、引言

随着建筑行业的不断发展，大跨度空间结构因其能够提供开阔的内部空间，满足多样化的建筑功能需求，在体育场馆、展览馆、航站楼等大型公共建筑中得到广泛应用。然而，大跨度空间结构的施工面临诸多挑战，如结构构件尺寸大、重量重，安装精度要求高，施工场地受限等。累积滑移技术作为一种有效的施工方法，能够较好地应对这些挑战，近年来在大跨度空间结构施工中得到了越来越多的应用。

二、累积滑移技术原理

累积滑移技术是将大跨度空间结构在建筑物一侧的拼装平台上进行分块或分条拼装，然后通过设置在结构下方的滑移轨道和滑移设备，逐步将拼装好的结构单元向设计位置滑移，在滑移过程中不断累积新的结构单元，直至整个结构滑移到设计位置。该技术的核心在于利用液压同步控制技术，确保结构在滑移过程中的平稳性和同步性，同时通过合理设置滑移轨道和支撑体系，保证结构在滑移过程中的受力安全。

三、施工流程

3.1 施工准备

在施工前，需要对施工现场进行详细勘察，确定滑移轨道的布置方案和拼装平台的位置。同时，根据结构设计要求，对滑移设备、支撑体系等进行选型和设计计算。此外，还需对施工人员进行技术交底和安全培训，确保施工过程的顺利进行。

3.2 拼装平台搭建

拼装平台应搭建在坚实的基础上，其平整度和承载能力应满足结构拼装的要求。平台的尺寸和布局应根据结构的分块或分条方案进行设计，确保结构单元能够在平台上顺利拼装。在平台上设置必要的定位装置和测量控制点，以保证结构拼装的精度。

3.3 结构拼装

按照设计要求，在拼装平台上对大跨度空间结构进行分块或分条拼装。拼装过程中，严格控制结构构件的尺寸偏差、焊接质量和拼装精度，确保拼装后的结构单元符合设计要求。对拼装完成的结构单元进行必要的检测和验收，合格后方可进行下一步滑移施工。

3.4 滑移轨道安装

滑移轨道应根据结构的受力特点和滑移方向进行合理布置，轨道的平整度和直线度对结构的滑移质量至关重要。轨道安装完成后，需进行严格的验收，确保轨道的安装精度和承载能力满足要求。在轨道上设置滑移支座和导向装置，以保证结构在滑移过程中的稳定性和方向准确性。

3.5 滑移设备安装与调试

选用合适的滑移设备，如液压爬行器、顶推器等，并将其安装在结构的滑移支座上。安装完成后，对滑移设备进行调试，确保设备的运行正常，各部件之间的协调配合良好。同时，对液压同步控制系统进行调试，设定好滑移速度、同步精度等参数，保证结构在滑移过程中的平稳性和同步性。

3.6 结构滑移

在一切准备工作就绪后，启动滑移设备，按照预定的滑移方案和速度，将拼装好的结构单元逐步向设计位置滑移。在滑移过程中，实时监测结构的位移、变形和应力情况，通过液压同步控制系统对滑移速度和同步精度进行调整，确保结构的滑移安全。当一个结构单元滑移到位后，停止滑移设备，在其后方拼装新的结构单元，并与已滑移到位的结构单元进行连接，然后继续进行滑移，如此循环，直至整个结构滑移到设计位置。

四、关键技术要点

4.1 滑移轨道设计与安装

滑移轨道的设计应根据结构的重量、滑移距离、滑移速度等因素进行综合考虑，确保轨道具有足够的承载能力和稳定性。轨道的安装精度直接影响结构的滑移质量，必须严格控制轨道的平整度、直线度和高差。在轨道安装过程中，可采用测量仪器进行实时监测和调整，确保轨道的安装误差在允许范围内。

4.2 滑移设备选择与同步控制

滑移设备的选择应根据结构的特点和施工要求进行，确保设备的承载能力、行程和速度能够满足结构滑移的需要。液压同步控制系统是保证结构在滑移过程中平稳性和同步性的关键技术，该系统通过传感器实时采集各滑移点的位移信息，经计算机处理后，控制液压泵的流量和压力，实现各滑移设备的同步动作。同步控制精度应满足设计要求，一般控制在几毫米以内。

4.3 结构拼装精度控制

结构拼装精度直接影响到结构在滑移过程中的受力状态和最终的安装质量。在拼装过程中，应采用先进的测量技术和定位装置，严格控制结构构件的尺寸偏差、焊接变形和拼装误差。对重要的结构节点，应进行详细的受力分析和计算，确保节点的连接强度和刚度满足设计要求。

4.4 施工过程监测与控制

在大跨度空间结构累积滑移施工过程中，应对结构的位移、变形、应力等参数进行实时监测，及时掌握结构在施工过程中的受力状态和工作性能。通过监测数据与设计计算结果的对比分析，及时发现和解决施工过程中出现的问题，确保施工过程的安全可靠。同时，根据监测结果，对滑移速度、同步精度等施工参数进行调整，保证结构的顺利滑移。

五、优势

5.1 降低施工难度

对于大跨度空间结构，采用累积滑移技术可以将结构的安装过程分解为多个相对较小的结构单元的拼装和滑移，降低了整体结构安装的难度。避免了使用大型起重设备进行高空吊装作业，减少了施工过程中的安全风险。

5.2 提高施工效率

在拼装平台上进行结构单元的拼装，可以与其他施工工序平行作业，缩短了施工周期。同时，累积滑移技术能够快速、高效地将结构单元滑移到设计位置，提高了施工效率。

5.3 减少施工成本

由于减少了大型起重设备的使用和高空作业量，降低了设备租赁费用和人工成本。此外，累积滑移技术可以充分利用施工现场的现有条件，减少了临时支撑体系和脚手架的用量，进一步降低了施工成本。

5.4 适应复杂场地条件

在场地狭小或周边环境复杂，大型起重设备无法进入的情况下，累积滑移技术具有明显的优势。它可以在有限的空间内完成结构的施工安装，不受场地条件的限制。

六、结论

累积滑移技术作为一种先进的大跨度空间结构施工方法，具有原理清晰、施工流程明确、关键技术成熟、优势显著、应用范围广泛等特点。通过对相关研究案例的分析可以看出，该技术在实际工程中能够有效地降低施工难度、提高施工效率、减少施工成本，适应各种复杂的场地条件，保证结构的施工质量和安全。随着建筑技术的不断发展和创新，累积滑移技术也将不断完善和发展，在未来的大跨度空间结构施工中发挥更加重要的作用。同时，在应用累积滑移技术时，应充分考虑工程的具体特点和要求，对施工方案进行精心设计和优化，加强施工过程中的监测与控制，确保施工过程的顺利进行和结构的安全可靠。

参考文献

[1] 王胜，王海崧，李磊，等。大跨复杂空间钢结构智能累积滑移关键技术[J]. 施工技术，2022， 51 （11）：11-15.​

[2] 陈棋，郑伟，周扬。大跨度管桁架结构一端安装累计滑移技术在沙钢 6号料场棚化项目中的应用 [J]. 建筑施工，2021， 43 （4）：638-640.

[3] 宋德强，郭振亮，郝泽明。钢筋工程施工中的精细化管理与工匠精神传承 —— 以宋德强钢筋班组为例 [J]. 建筑技艺，2024， 30 （10）：106-108.