预应力钢结构施工技术与控制

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 预应力钢结构施工技术与控制 摘要：预应力钢结构近年来得到 了广泛的应用。本文介绍了预应力钢结 构的施工工艺原理及其工艺过程，以一 张弦梁结构为例探讨了预应力钢结构的 施工控制措施。 中国论文网 /2/view-12908108.htm 关键词：预应力钢结构 施工工 艺 施工控制 Abstract：Prestressing steel has been widely used in many constructions. Principles and processes of the construction technology by Prestressing steel are introduced in this paper. Taking a Beam String Structure for example, the Construction Control Measures of -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 Prestressing steel are presented. Key words: Prestressing steel; Construction technology; Construction Control 中图分类号 TU74文献标识码 A 文章编号 近年来，采用特定的方法对钢结 构或构件预加预应力，从而形成的新型 预应力钢结构体系，在国内外体育中心、 会展中心、轨道交通车站和机场候机楼 【1】等钢结构工程中得到了广泛的应 用，受到国内外科技界和工程界的关注 和重视,其应用和发展前景无比广阔。 1. 预应力钢结构施工工艺原理 应用预应力钢结构技术的基本思 想是, 采用人为的方法在结构或构件最 大受力截面部位, 引入与荷载效应相反 的预应力, 以提高结构承载能力, 改善 结构受力状态, 增大刚度, 达到节约材 料、降低造价的目的。此外, 预应力还 具有提高结构稳定性、抗震性, 改善结 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 构疲劳强度, 改进材料低温、抗蚀等各 种特性的作用【2】 。 预应力钢结构施工不同于预应力 混凝土，预应力钢结构是施加预应力的 拉索与钢结构体系组合的平面和空间杂 交结构体系，施工时，是对索体施加预 应力，通过张拉、锚固、转折、连接和 交叉等节点，并通过使其相互连接的构 件，达到对结构长生有利的卸载作用， 增大结构承载力和整体刚度。 2. 预应力钢结构的施工流程 预应力钢结构的施工工艺流程大 体按照构件、节点及索体制作；构件、 节点及索体安装；索体张拉（分级、分 步、对称） ；索体索力调整等几个方面 进行。 以一个斜拉索和张弦桁架相结合 的复杂空间预应力钢结构为例，其施工 过程如下：（1） 在地面台模上拼装屋 架的张弦桁架跨段；张拉下弦索，张弦 梁跨中起拱到预定量；（2）起吊、安 装张弦桁架跨段，二端电焊连结； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 （3）张拉斜索，使屋架位移控制点起 拱到预定量；（4）拆除支撑，然后安 装屋面板和设备。 从上述的施工过程中可以归纳出 预应力钢结构施工的几个特点：（1） 预应力施工会有阶段性，可以是嵌套形 式；（2）需要确定一个形状控制为索 张拉目标，目标实现时的索力目标控制 索力，目标实现时控制点位移为目标控 制位移，即初始状态；（3）控制索力 往往是几个，甚至是十几个以上。由于 实际张拉设备有限，不可能所有索同时 张拉，因此必须制定使用少数设备实现 目标控制索力和目标控制位移的张拉方 案。 3. 预应力钢结构的施工控制 预应力钢结构的施工状态控制是 指预先通过分析确定设计目标并制定张 拉方案，张拉过程中对预应力钢结构施 工状态进行实时识别，最终有目的地调 整纠偏，从而使预应力钢结构施工收到 有效地控制【3】 。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 某展馆为张弦梁结构，跨度 66m，张弦梁上弦为三角形桁架，下弦 为拉索，两端拉索为可调节端，两端的 锚具均采用单螺杆式可调节锚具。 此单向张弦结构主要施工难点如 下： （1）撑杆垂直度保证； （2）张拉力、起拱及支座位移 数值控制； （3）张拉时如何保证相邻榀间 起拱协调，保证连续流水施工； 针对这些难点主要解决方法如下： （1）撑杆垂直度主要需要在两 个方面控制。首先，在制索过程中，在 工厂根据计算在拉索上标记处撑杆节点 位置；第二，要在施工过程中控制好结 构的制作偏差，结构各个撑杆之间的间 距及整体尺寸要控制在规范要求之内。 （2）张拉力、起拱及支座位移 数值控制需要在两方面进行控制。首先， 在施工仿真计算阶段需要认真建好模型， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 根据现场施工条件及流程，获得相应施 工阶段的张拉力、起拱及支座位移的准 确理论数值作为施工控制的数据；第二， 要针对预应力钢结构的特点，需要加强 现场实时监测，尤其快到张拉到位时， 结构变形变化很快，一定要进行实时监 测，控制好各个张拉控制数据。 （3）张拉时由于钢结构需要流 水施工，根据现场条件主要有以下几种 施工方法： a.两榀为一个单元在地面或高空 拼装完成，然后张拉到位，在高空连接 两榀间的次桁架，然后安装檩条及屋面。 这种施工方法要求张拉时要控制相邻的 两榀起拱数值偏差能够满足次桁架和檩 条的安装。 b.在高空单榀拼装张弦梁，拼装 完成两榀后张拉第一榀，然后拼装一榀， 张拉一榀，最后完成整个结构安装。这 种施工方法要求张拉第一榀时不能由于 起拱过大而导致两榀桁架之间的联系桁 架或檩条受力过大。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 c.在高空单榀拼装累计滑移施工 方法，拼装完成两榀后张拉这两榀，张 拉完成后滑移出一个轴线的距离，然后 拼装一榀，张拉一榀，滑移一榀，最终 完成整个结构的安装。这种施工方法要 求经过认真计算确定好张拉分级，在滑 移前的张拉要保证起拱变形尽量小，以 保证滑移出去的张弦梁与在台架上的张 弦梁间次桁架或檩条的安装精度【4】 。 结语 预