获奖项目名称:受限环境下钢结构屋盖非原位安装和监测技术研究与应用

　　主要完成单位:中建材（合肥）钢构科技有限公司、中铁四局集团有限公司、合肥工业大学、合肥工大共达工程检测试验有限公司、安徽省建筑科学研究设计院

　　主要完成人:董哲武、谢坚、高振杰、陈安英、朱敏、郭权权、张润生、汪立生、于震海、杨晶晶

　　二、项目背景 

　　钢结构因其轻质高强、施工高效等优势，在大型公共建筑、超高层结构、大跨度桥梁等工程中得到广泛应用。然而，随着建筑形态日趋复杂、施工环境日益受限，传统的原位安装方法（如整体吊装、高空散装）面临诸多挑战。在城市更新、改扩建工程或空间受限的施工场景中，场地条件往往无法满足大型吊装设备作业要求，既有结构的存在更增加了施工难度。

　　中国科学院临床研究医院中庭钢结构屋面工程及宁国文体中心项目的宴会厅屋盖钢桁架工程就是典型在受限环境下进行钢结构非原位安装施工场景。待施工钢结构部分均在既有建筑或正在施工的混凝土主体结构外圈施工，整体原位吊装、高空散装等常规施工方法皆无法有效开展安装作业，最终选用结构滑移和整体提升方法施工。 

钢结构屋盖示意图 

　　三、创新成果 

　　1.提出了基于既有下部混凝土结构的上部钢结构屋盖变轨滑移施工技术 

　　创新研发基于既有下部混凝土结构的上部钢结构屋盖变轨滑移施工技术实现了滑移就位卸载装置的同步控制，发明了不等高变跨度滑移设备智能调控系统，构建了“感知-决策-执行”的全过程控制方法，克服了施工空间受限的难题、降低大型吊装设备依赖、保证安装效率、精度以及施工安全。 

屋面钢梁滑移及控制系统 

　　2.提出了在既有混凝土周边支撑内的“低位拼装-循环抬升-精准对接”变标高钢结构屋盖提(顶)升技术 

　　创新提出了在既有混凝土周边支撑内的“低位拼装-循环抬升-精准对接”变标高钢结构屋盖提(顶)升技术，构建了楔形锚具自锁与提(顶)升智能调控系统。解决了大跨度桁架或网架屋盖在整体提升至高空后，其合拢接口因自重变形、温度效应及施工误差导致的错位问题，实现首次吊装即精准对接。 

桁架（网架）提（顶）升 

　　3.基于“传感-5G混合组网-BIM数字孪生”三维架构的非原位安装智能监测系统 

　　创新研发了钢结构应变、变形实时监测传感设备，建立了基于异构数据融合分析的结构非原位安装安全评估方法，提出了非原位安装“数据采集→损伤识别→安全评估 ”的全链条预警系统，改变了传统依赖人工经验判读的单点阈值报警模式，在复杂施工环境下成功实现从原始数据到处置决策的智能转化，为复杂重型钢结构安全建造提供了全时域、全流程、全要素的主动防御体系。 

智能监测系统测点布置 

　　四、推广应用 

　　依托中国科学院临床研究医院、宁国文体中心、和县游泳馆等涉及受限环境下钢结构屋盖项目的顺利实施，展现了受限环境下钢结构屋盖非原位安装工程领域取得了突出的技术突破，提升了我国在受限环境下钢结构屋盖非原位安装和监测技术水平。得到了社会各界的认可，并产生了良好的社会与经济效益，同时也打开了受限环境下钢结构屋盖建造新思路，为我国同类项目的建设提供了有力的技术支持和示范，具有广泛的应用前景。