李志穎

摘 要：由于現(xiàn)今建筑市場對建筑的需求多樣化使大跨度鋼結(jié)構(gòu)在實際中的應用越來越多，但是大跨度鋼結(jié)構(gòu)的施工程序非常復雜，目前我國的技術(shù)水平無法滿足大跨度鋼結(jié)構(gòu)的多種需求，因此在施工中需要對其進行控制。本文從力學及施工工藝的角度對大跨度鋼結(jié)構(gòu)進行分析，對預應力基礎梁的大跨度鋼結(jié)構(gòu)中所需要注意的施工要點進行探討并提出幾點可對此結(jié)構(gòu)施工進行控制的方法，以此來探索及完善大跨度鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：預應力基礎梁；大跨度鋼結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)；控制技術(shù)

在現(xiàn)今建筑工程施工中常在建筑的混凝土結(jié)構(gòu)上施加預應力，以此來提升結(jié)構(gòu)的使用性能及穩(wěn)固性，對基礎梁施加預應力可以降低其混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開裂情況的幾率，提高結(jié)構(gòu)的抗拉伸力。同時應用預應力基礎梁可以在構(gòu)建大跨度鋼結(jié)構(gòu)時通過對其結(jié)構(gòu)的調(diào)整及應力分布的調(diào)控提高結(jié)構(gòu)的可載荷量，從而減少結(jié)構(gòu)在施工中的用鋼數(shù)量，避免大跨度鋼結(jié)構(gòu)鋼筋分布過于復雜，影響建筑的整體效果。

一、大跨度鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀

在大跨度鋼結(jié)構(gòu)的應用上我國起步較晚，其中預應力基礎梁結(jié)構(gòu)的設計多數(shù)為借鑒國外先進的工程設計設計成果，其結(jié)構(gòu)形式逐漸成熟，目前在基礎梁的大跨度鋼結(jié)構(gòu)的使用中，可以對建筑的承重柱進行有效連接，同時在預應力的使用下可以避免張拉力對其結(jié)構(gòu)的破壞。在大型建筑中此種結(jié)構(gòu)使用較多，例如大型商場、車站、體育場等，同時使這種結(jié)構(gòu)施工非常復雜，雖然我國建筑行業(yè)大跨度鋼結(jié)構(gòu)的使用已經(jīng)趨于成熟，但是仍需要對其施工進行全面的控制。

二、大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工控制技術(shù)

預應力基礎梁是一項復雜的系統(tǒng)性工程，為了在施工中將預應力基礎梁的力學性質(zhì)與外部形態(tài)盡可能的還原為大跨度鋼結(jié)構(gòu)的設計初始形態(tài)，對其進行全面的施工控制是必不可缺的環(huán)節(jié)，在整個過程中其需要對鋼結(jié)構(gòu)進行制作、安裝及張拉進行控制。

1.分析和工藝的結(jié)合

在進行預應力基礎梁施工之前需要對其力學性質(zhì)及外形要求進行綜合考慮，因此其結(jié)構(gòu)的要求比普通的鋼筋結(jié)構(gòu)要復雜許多。在進行大跨度鋼結(jié)構(gòu)的設計時需要將其力學性質(zhì)及形態(tài)進行共同設計，使預應力基礎墻的力學性質(zhì)與外形相統(tǒng)一。因此在預應力基礎墻施工之前需要對其大跨度鋼結(jié)構(gòu)的特征、要求進行全面的分析、掌控，對其各項施工參數(shù)進行有效控制，盡量減少施工與設計之間存在的誤差，強化結(jié)構(gòu)的性能。

（1）結(jié)構(gòu)性能分析。預應力基礎梁結(jié)構(gòu)中對拉索的分析及掌控是必要的環(huán)節(jié)，通過對其結(jié)構(gòu)拉索的分析比對可以減少施工事故，同時可以合理優(yōu)化預應力，掌握初始態(tài)和工作態(tài)下的結(jié)構(gòu)狀態(tài)和結(jié)構(gòu)特點，特別是結(jié)構(gòu)自重初始態(tài)，確定施工目標；掌握拉索對結(jié)構(gòu)的主要作用，為施工控制打下基礎。

（2）施工力學分析。預應力基礎梁在施工中需要對其整體結(jié)構(gòu)進行張拉施工，因此必須進行詳細的拉索力學分析，從而找準施工方案，精確的計算施工拉索張拉參數(shù)，同時進行力學分析也可以對施工的各個過程中大跨度鋼結(jié)構(gòu)的形態(tài)進行確定，從而制定出更加安全、可靠的結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案，在預應力基礎梁的施工中主要依據(jù)力學分析數(shù)據(jù)作為監(jiān)工的參考依據(jù)。

2.鋼構(gòu)和拉索施工的結(jié)合

預應力鋼結(jié)構(gòu)是個有機的整體，其通過拉索及其中的張力，來形成結(jié)構(gòu)和改善結(jié)構(gòu)性能。拉索張拉后，結(jié)構(gòu)預應力狀態(tài)不僅是拉索的索力，還包括鋼構(gòu)內(nèi)力和支座反力以及結(jié)構(gòu)位形等。設計初始態(tài)的要求是針對整個結(jié)構(gòu)的，而非僅僅針對拉索。因此，鋼構(gòu)和拉索施工須緊密結(jié)合，以實現(xiàn)最終的結(jié)構(gòu)整體目標。鋼構(gòu)和拉索施工的結(jié)合，具體體現(xiàn)在施工方案、全過程分析、相互施工誤差影響等方面。

（1）施工方案。施工方案包括鋼構(gòu)安裝方法和順序、胎架支撐系統(tǒng)、支座條件、拉索安裝和張拉的方法、順序和時機等。兩者施工相互穿插，流水作業(yè)。優(yōu)良的施工方案，在保證施工質(zhì)量下，大大節(jié)省施工費用和工期。

（2）全過程分析。由于拉索不可能全部同時張拉，需要分批次張拉，為考慮先后批次索力相互影響，須進行張拉過程分析。在許多工程中，并不是待所有鋼構(gòu)均安裝后再進行拉索張拉，而是單體子結(jié)構(gòu)的剛構(gòu)拼裝后就張拉該單體內(nèi)的拉索，從而不僅存在單體子結(jié)構(gòu)內(nèi)索力的相互影響，還存在相鄰連系的單體子結(jié)構(gòu)之間狀況的相互影響。因此，須進行包含剛構(gòu)安裝過程和拉索張拉過程的全過程分析。

（3）相互施工誤差影響。由于成品索有限的索長調(diào)節(jié)量，鋼構(gòu)的安裝誤差直接影響到拉索的長度和線形，甚至難以掛索和精準施加張拉力。而拉索上索夾位置偏差和索力偏差，會影響鋼構(gòu)內(nèi)力、支座反力和結(jié)構(gòu)位形等，其中對結(jié)構(gòu)位形的影響是最直接的，導致支座難以就位、增加后批鋼構(gòu)安裝難度。

3.拉索控制

首先，制作確定制作索長及其相應的索長張力，并根據(jù)可能的施工誤差，確定合理的索長調(diào)節(jié)量；其次，安裝根據(jù)索長制作誤差，并現(xiàn)場實測鋼構(gòu)安裝誤差，調(diào)節(jié)索長和索夾安裝位置等；最后張拉根據(jù)分析得到的施工張拉力和主控項目允許偏差進行張拉，同時輔以相關(guān)位移、索力等監(jiān)測。

預應力大跨度鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展?jié)M足的現(xiàn)代社會對建筑工程大空間的要求，在預應力基礎梁的施工中其即需要考慮建筑的外形條件，又需要滿足建筑鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、性能要求，其中存在的影響因素過多，因此在施工的全過程需要應用科學、合理的技術(shù)對其進行控制。目前在預應力基礎梁的發(fā)展中其衍生出了多種大跨度鋼結(jié)構(gòu)形式，使其的應用性能得到了大幅度的提升，而通過對施工工藝及技術(shù)的分析結(jié)合，可以使其在力學及外形上可以得到更好的統(tǒng)一。

參考文獻：

[1] 韓啟中，李鋒，陳量.大跨度預應力空間張弦梁桁架鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)[J].城市建設理論研究：電子版，2015（4）.

[2] 李東原.采用預應力基礎梁的大跨度鋼結(jié)構(gòu)施工控制關(guān)鍵技術(shù)探究[J].工程技術(shù)：全文版，2016（2）：00029-00029.