论文部分内容阅读
摘 要：最近几年，在建筑工程施工的过程中张弦桁架是一种比较常见的结构形式，这种结构在施工的过程中可以充分的体现出其受力的合理性，同时其在大跨度结构当中也有着非常好的性能，可以非常好的表现出建筑自身的美观性，所以这种技术在施工的过程中也得到了越来越广泛的应用。本文主要分析了大跨度张弦桁架滑移及预应力张拉施工技术，以供参考和借鉴。
关键词：大跨度空间结构；张弦桁架；滑移施工；预应力张拉方案
当前，建筑工程施工水平不断提高，同时，施工技术和建筑的结构形式也在不断的完善和更新，在这一过程中大跨度建筑结构的数量也在不断的增多，在这样的情况下，我们也出现了很多新的技术，预应力张拉施工技术就是其中之一，这项施工技术由于其特有的优势，所以在工程建设的过程中得到了非常广泛的应用。
1 工程概况
某工程改造工程站台无柱雨棚采用预应力张弦桁架结构体系。雨棚平面投影面积58950m2，南北纵向长度541.2m，东西横向宽度为115.5m，末段宽度缩至78.6m。张弦桁架下部采用钢管混凝土柱进行支承。张弦桁架上弦采用三角形钢管桁架，桁架支管与主管之间采用相贯焊接，下弦采用预应力双索体系，拉索规格27×127，上弦和下弦之间采用撑杆进行连接，形成稳定的空间受力体系。张弦桁架共有28榀，各榀之间由纵向桁架进行连接，以增加桁架的侧向刚度和受力的整体性。雨棚沿纵向设置3条温度缝，将屋面钢结构分成4个区。雨棚高度16～20m。
2 滑移过程中桁架稳定性、同步性和变形的控制
第一，按照设计的要求，滑移荷载一定要首先完成泵源的压力值，在这一过程中就可以得出最大的输出推力，从而也使得滑移系统在运行的过程中一直处在安全和平稳的状态。
第二，在滑移施工的过程中，测量人员一定要使用激光测距仪或者是钢卷尺做好滑移点位移的测量工作，从而也更好的保证位移点的准确无误。
第三，计算机控制系统要做好信号的反馈工作，将轴线爬行的误差一定要控制在合理的范围之内，这样才能更好的保证桁架滑移的同步性，而如果在施工的过程中出现了超出标准范围的情况，一定要采取有效的措施对其进行全面的控制和调整，从而也就对其产生的误差进行了十分有效的控制。
第四，在施工的过程中一定要保证桁架支座的受力情况一直处在相对比较安全和平稳的状态，同时桁架所对应的轨道在施工中也一定要安排横向的挡块，这样就可以有效的提高滑移过程中的安全性和可靠性。
第五，在施工的过程中，爬行器是液压系统，在这一过程中通过对其进行严格的流量控制，爬行器在启动和关闭时候的加速度接近零，所以基本不会对轨道造成不利的影响。
3 预应力钢索张拉施工工艺
3.1 预应力钢索张拉施工技术要点
3.1.1 预应力钢索张拉施工之前一定要选择施工中所需的设备，张拉设备主要有千斤顶和配套的油泵，按照设计和预应力工艺的实际要求对千斤顶和油泵进行合理的选择和有效的调整。
3.1.2 在施工的过程中需要用张拉的方式对应力进行更加有效的控制，同时还要按照设计的标准和要求蛋碎张拉拉离进行有效的控制。
3.1.3 预应力张拉的过程中采用双控的形式，也就是说预应力钢索的拉力、变形值和钢结构的变形。
3.1.4 在预应力钢索张拉施工的过程中油泵如果能够正常的启动，就应该对其立即进行加压处理，如果其压力到达设计的极限值的时候，超张拉达到5%的时候，就要停止整个加压的过程，这样一来也就完成了预应力张拉的整个过程。在张拉施工的时候，一定要对给油的速度进行严格的控制，在给油的时候，其持续的时间必须要在30秒以上。
3.1.5 在施工的过程中，做好预应力钢索张拉测量记录也是十分重要的一个内容，张拉之前，必须要将预应力钢索可以调整和伸缩的自由部分当做是原始的长度，如果张拉施工彻底结束，要对原来自由部分的长度进行全面的测量，而两个数值之间的差值就是伸长的额度，除了张拉长度记录以外，我们在实际的工作中还应该将压力传感器所测的压力和全站仪所检测到的钢结构的变化清晰的记录下来，这样就为结构后期的监测提供了诸多的便利。
3.2 张拉过程中的几个技术问题
首先是张拉批次。本工程的张拉方法有同片屋盖拉索同时分步张拉和同片屋盖拉索分批次张拉。分批次张拉必然使索力相互影响，由于张弦梁属于大变形结构，且本工程索长较短，这种影响就更明显。因此分批次张拉应采用的方法是：每根索仅张紧一次后，索力可达到设计要求。要实现上述目标，除最后张拉的索外，前几批张拉的索均不能直接拉到设计索力。因此如何确定每批索的张拉力是分批张拉的难点，需要进行较精确的施工过程模拟，分析索间的相互影响，以确定实际张拉中各批索所需的张拉力。
其次是所里和位移的调整和控制问题，在施工的过程中，因为会受到安装偏差的影响，所以为了更好的确保结构自身的几何尺寸能够处在误差允许的区间之内，在张拉施工结束之后，一定要采取有效的措施对几何误差进行严格的调整和纠正在方案调整的过程中也一定要对各个因素之间的联动作用予以充分的考虑，只有这样，才能更好的保证位移控制和应力监控的质量和水平。
3.3 预应力分批次张拉施工过程
3.3.1 安装竖向撑杆和拉索并张拉到控制应力的30%。
3.3.2 向前滑移一个榀间距的距离，拼装此榀钢桁架，安装撑杆和拉索并张拉到控制应力的30%，再向前滑移一个榀间距的距离，重复此过程直到本区域拼装完成。钢结构整体滑移到位。按照相同的顺序完成其他区钢结构的安装与滑移。
3.3.3 安装完成后，分级进行张拉，张拉分2级，第1级张拉到控制应力的70%。同时并结合工仿真计算结果对屋面结构进行监测，第1级张拉完成后进行第2级张拉，张拉到控制应力的100%，达到设计要求的预应力状态。施工完成。
结束语
本工程滑移施工具有很大难度，在施工过程中通过对工程的几个问题的处理实施，说明了这些处理方法是比较合适的，保证了滑移过程的稳定性和安全性。预应力弦索作为结构中最为重要的受力构件，其施工过程中的安全与准确到位关系着整个工程的质量，所以有必要采用计算机仿真技术，计算出钢桁架在各个工况下的变形值及内部应力，为后面具体的张拉施工提供数据，根据此数据严格控制和掌握施工過程和步骤。同时需要制定详细的施工细则及各种情况下的应急预案，以达到安全施工，满足设计要求的目的。
参考文献
[1]黄建华，张华刚.大跨度短撑杆式张弦桁架结构形式的研究[J].山西建筑，2010（24）.
[2]郑灿.张弦桁架结构模型拉索应力测试[J].广东建材，2010（11）.
[3]刘凯，黄春文，聂志华.张弦桁架吊挂轻型组合楼盖静动力性能的研究[J].南昌工程学院学报，2007（6）.
[4]陈波，柯友华.张弦桁架结构形态分析的等效降温逆迭代法[J].甘肃科学学报，2009（3）.
关键词：大跨度空间结构；张弦桁架；滑移施工；预应力张拉方案
当前，建筑工程施工水平不断提高，同时，施工技术和建筑的结构形式也在不断的完善和更新，在这一过程中大跨度建筑结构的数量也在不断的增多，在这样的情况下，我们也出现了很多新的技术，预应力张拉施工技术就是其中之一，这项施工技术由于其特有的优势，所以在工程建设的过程中得到了非常广泛的应用。
1 工程概况
某工程改造工程站台无柱雨棚采用预应力张弦桁架结构体系。雨棚平面投影面积58950m2，南北纵向长度541.2m，东西横向宽度为115.5m，末段宽度缩至78.6m。张弦桁架下部采用钢管混凝土柱进行支承。张弦桁架上弦采用三角形钢管桁架，桁架支管与主管之间采用相贯焊接，下弦采用预应力双索体系，拉索规格27×127，上弦和下弦之间采用撑杆进行连接，形成稳定的空间受力体系。张弦桁架共有28榀，各榀之间由纵向桁架进行连接，以增加桁架的侧向刚度和受力的整体性。雨棚沿纵向设置3条温度缝，将屋面钢结构分成4个区。雨棚高度16～20m。
2 滑移过程中桁架稳定性、同步性和变形的控制
第一，按照设计的要求，滑移荷载一定要首先完成泵源的压力值，在这一过程中就可以得出最大的输出推力，从而也使得滑移系统在运行的过程中一直处在安全和平稳的状态。
第二，在滑移施工的过程中，测量人员一定要使用激光测距仪或者是钢卷尺做好滑移点位移的测量工作，从而也更好的保证位移点的准确无误。
第三，计算机控制系统要做好信号的反馈工作，将轴线爬行的误差一定要控制在合理的范围之内，这样才能更好的保证桁架滑移的同步性，而如果在施工的过程中出现了超出标准范围的情况，一定要采取有效的措施对其进行全面的控制和调整，从而也就对其产生的误差进行了十分有效的控制。
第四，在施工的过程中一定要保证桁架支座的受力情况一直处在相对比较安全和平稳的状态，同时桁架所对应的轨道在施工中也一定要安排横向的挡块，这样就可以有效的提高滑移过程中的安全性和可靠性。
第五，在施工的过程中，爬行器是液压系统，在这一过程中通过对其进行严格的流量控制，爬行器在启动和关闭时候的加速度接近零，所以基本不会对轨道造成不利的影响。
3 预应力钢索张拉施工工艺
3.1 预应力钢索张拉施工技术要点
3.1.1 预应力钢索张拉施工之前一定要选择施工中所需的设备，张拉设备主要有千斤顶和配套的油泵，按照设计和预应力工艺的实际要求对千斤顶和油泵进行合理的选择和有效的调整。
3.1.2 在施工的过程中需要用张拉的方式对应力进行更加有效的控制，同时还要按照设计的标准和要求蛋碎张拉拉离进行有效的控制。
3.1.3 预应力张拉的过程中采用双控的形式，也就是说预应力钢索的拉力、变形值和钢结构的变形。
3.1.4 在预应力钢索张拉施工的过程中油泵如果能够正常的启动，就应该对其立即进行加压处理，如果其压力到达设计的极限值的时候，超张拉达到5%的时候，就要停止整个加压的过程，这样一来也就完成了预应力张拉的整个过程。在张拉施工的时候，一定要对给油的速度进行严格的控制，在给油的时候，其持续的时间必须要在30秒以上。
3.1.5 在施工的过程中，做好预应力钢索张拉测量记录也是十分重要的一个内容，张拉之前，必须要将预应力钢索可以调整和伸缩的自由部分当做是原始的长度，如果张拉施工彻底结束，要对原来自由部分的长度进行全面的测量，而两个数值之间的差值就是伸长的额度，除了张拉长度记录以外，我们在实际的工作中还应该将压力传感器所测的压力和全站仪所检测到的钢结构的变化清晰的记录下来，这样就为结构后期的监测提供了诸多的便利。
3.2 张拉过程中的几个技术问题
首先是张拉批次。本工程的张拉方法有同片屋盖拉索同时分步张拉和同片屋盖拉索分批次张拉。分批次张拉必然使索力相互影响，由于张弦梁属于大变形结构，且本工程索长较短，这种影响就更明显。因此分批次张拉应采用的方法是：每根索仅张紧一次后，索力可达到设计要求。要实现上述目标，除最后张拉的索外，前几批张拉的索均不能直接拉到设计索力。因此如何确定每批索的张拉力是分批张拉的难点，需要进行较精确的施工过程模拟，分析索间的相互影响，以确定实际张拉中各批索所需的张拉力。
其次是所里和位移的调整和控制问题，在施工的过程中，因为会受到安装偏差的影响，所以为了更好的确保结构自身的几何尺寸能够处在误差允许的区间之内，在张拉施工结束之后，一定要采取有效的措施对几何误差进行严格的调整和纠正在方案调整的过程中也一定要对各个因素之间的联动作用予以充分的考虑，只有这样，才能更好的保证位移控制和应力监控的质量和水平。
3.3 预应力分批次张拉施工过程
3.3.1 安装竖向撑杆和拉索并张拉到控制应力的30%。
3.3.2 向前滑移一个榀间距的距离，拼装此榀钢桁架，安装撑杆和拉索并张拉到控制应力的30%，再向前滑移一个榀间距的距离，重复此过程直到本区域拼装完成。钢结构整体滑移到位。按照相同的顺序完成其他区钢结构的安装与滑移。
3.3.3 安装完成后，分级进行张拉，张拉分2级，第1级张拉到控制应力的70%。同时并结合工仿真计算结果对屋面结构进行监测，第1级张拉完成后进行第2级张拉，张拉到控制应力的100%，达到设计要求的预应力状态。施工完成。
结束语
本工程滑移施工具有很大难度，在施工过程中通过对工程的几个问题的处理实施，说明了这些处理方法是比较合适的，保证了滑移过程的稳定性和安全性。预应力弦索作为结构中最为重要的受力构件，其施工过程中的安全与准确到位关系着整个工程的质量，所以有必要采用计算机仿真技术，计算出钢桁架在各个工况下的变形值及内部应力，为后面具体的张拉施工提供数据，根据此数据严格控制和掌握施工過程和步骤。同时需要制定详细的施工细则及各种情况下的应急预案，以达到安全施工，满足设计要求的目的。
参考文献
[1]黄建华，张华刚.大跨度短撑杆式张弦桁架结构形式的研究[J].山西建筑，2010（24）.
[2]郑灿.张弦桁架结构模型拉索应力测试[J].广东建材，2010（11）.
[3]刘凯，黄春文，聂志华.张弦桁架吊挂轻型组合楼盖静动力性能的研究[J].南昌工程学院学报，2007（6）.
[4]陈波，柯友华.张弦桁架结构形态分析的等效降温逆迭代法[J].甘肃科学学报，2009（3）.