于乃領(lǐng)，劉凱，趙燕，黃金恒，劉寧

（中建八局第二建設(shè)有限公司，山東 濟(jì)南 250014）

大部分體育場(chǎng)在具體的建設(shè)中，都是以露天的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行興建，所以其一旦遇到惡劣天氣，就會(huì)對(duì)整體的施工工作帶來(lái)比較大的影響。因此，為了進(jìn)一步強(qiáng)化體育場(chǎng)的穩(wěn)定性，對(duì)預(yù)應(yīng)力拉索施工技術(shù)中的要點(diǎn)進(jìn)行了分析，希望能夠?qū)w育場(chǎng)的整體鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，不斷延長(zhǎng)其應(yīng)用壽命。

1 分析體育場(chǎng)預(yù)應(yīng)力拉索施工特點(diǎn)

在對(duì)鋼索進(jìn)行布置時(shí)，需要注意提前采取措施對(duì)屋蓋主桁架進(jìn)行固定，保證反拱節(jié)點(diǎn)位置的準(zhǔn)確性。一般情況下，要控制其中的鋼索間距在9.0～9.5m。同時(shí)，還要結(jié)合具體的施工情況，將錨固的位置科學(xué)設(shè)置在鋼拱形心，為以后的檢查提供便利。此外，在對(duì)體育場(chǎng)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力拉索施工時(shí)，要提前對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行分析，建立維護(hù)系統(tǒng)。如某個(gè)體育館在建設(shè)時(shí)，其主要為了給大型運(yùn)動(dòng)會(huì)等活動(dòng)提供場(chǎng)地，所以對(duì)主館的平面進(jìn)行了科學(xué)設(shè)計(jì)，主要由兩個(gè)對(duì)稱的弓形所組成，縱軸長(zhǎng)170m，其橫軸長(zhǎng)120m。在對(duì)屋面板進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)其全部為透光陽(yáng)光板，并且其屋蓋主要為空間鋼結(jié)構(gòu)。同時(shí)，在最大的跨度鋼桁架之間，還采取措施適當(dāng)施加了預(yù)應(yīng)力拉索支撐，此與鋼支撐比較，其中并沒(méi)有壓力，整體美觀性比較強(qiáng)，采光效果非常好。

此外，在對(duì)體育場(chǎng)進(jìn)行建設(shè)時(shí)，適當(dāng)?shù)厥┘宇A(yù)應(yīng)力，工作人員在后批張拉的時(shí)候，會(huì)對(duì)先行張拉鋼索內(nèi)力帶來(lái)影響。因此，在具體的施工中，要科學(xué)選擇鋼索體系，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際的施工情況，建立合理的鋼索永存拉力，從而加強(qiáng)對(duì)預(yù)應(yīng)力拉索施工技術(shù)的有效應(yīng)用。

2 預(yù)應(yīng)力拉索施工工藝的相關(guān)內(nèi)容

2.1 鋼絞線群錨拉索

在應(yīng)用鋼絞線群錨拉索這種方式時(shí)，要注意對(duì)錨頭的選擇和錨固，一定要將其固定在鋼結(jié)構(gòu)端部，或者是在混凝土的支撐結(jié)構(gòu)上，結(jié)合鋼絞線的實(shí)際數(shù)量和張拉力，科學(xué)選擇規(guī)格合理的千斤頂，加強(qiáng)其與工具錨的配套，在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行張拉。然而，在對(duì)超大型的鋼絞線進(jìn)行拉索時(shí)，要提前對(duì)其進(jìn)行專門(mén)的設(shè)計(jì)，科學(xué)選擇錨具，避免在具體的施工中出現(xiàn)其他的問(wèn)題。

2.2 螺桿式索頭拉索

在對(duì)此類拉索張拉進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)在此作業(yè)中，工作人員一般會(huì)應(yīng)用到穿心式千斤頂、工裝拉桿和連接螺母等多種設(shè)備。在具體的施工中，通過(guò)對(duì)螺母和索頭螺桿的有效連接，完成相關(guān)的作業(yè)，并且還要應(yīng)用穿心式千斤頂，對(duì)工裝的拉桿進(jìn)行適當(dāng)張拉。在此過(guò)程中，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，隨著千斤頂活塞的頂出，其拉索會(huì)受力伸長(zhǎng)，并且當(dāng)其中的張拉力達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，活塞會(huì)停止頂出。這時(shí)工作人員需要將錨固螺母擰緊，保證張拉過(guò)程的安全性。

一般情況下，工裝拉索會(huì)應(yīng)用到鋼拉桿和錨具等設(shè)備，如果選用鋼絞線當(dāng)作工裝索時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)性的自動(dòng)張拉。如果拉索的張力比較小，要采用鋼絞線等作為工裝拉索，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)施工流程的優(yōu)化。此外，當(dāng)其中的張拉力比較大時(shí)，需要應(yīng)用較粗的鋼拉桿作為工裝拉索。

2.3 反力梁的設(shè)計(jì)

如果在體育場(chǎng)預(yù)應(yīng)力拉索施工過(guò)程中，其中的反力梁夾在錐面上，這時(shí)候施工人員要增加更多的螺栓，主要是為了預(yù)防對(duì)拼反力梁被脹開(kāi)。所以，在具體的施工中，要采取措施避免將反力梁夾在錐面上。同時(shí)，還需要在保證操作空間比較充足的基礎(chǔ)上，不斷縮小工裝索和拉索之間的距離，這樣不僅可以減少反力梁所承受的壓力，還能夠節(jié)省一定的材料，降低整體的施工成本。

由于拉索自身的非線性就非常強(qiáng)。特別在施工階段中的各個(gè)拉索內(nèi)力不均衡的情況，整體結(jié)構(gòu)的非線性會(huì)更強(qiáng)，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)此情況的有效控制，保證工程完工后結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免變形等問(wèn)題對(duì)施工效果的影響，要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)性設(shè)計(jì)。在拉索施工前，要對(duì)其進(jìn)行綜合性的模擬分析，在此基礎(chǔ)上確定拉索張拉程序和張拉力，并且還要采取措施對(duì)每步施工前后的結(jié)構(gòu)變形等問(wèn)題進(jìn)行施工計(jì)算，結(jié)合具體的施工情況，完善反力梁設(shè)計(jì)方案。

3 體育場(chǎng)預(yù)應(yīng)力拉索施工中的要點(diǎn)

3.1 加強(qiáng)對(duì)巨拱安裝關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用

在應(yīng)用此技術(shù)時(shí)，要想不斷強(qiáng)化體育場(chǎng)預(yù)應(yīng)力拉索施工的效果，需要做好以下幾點(diǎn)：

（1）對(duì)提升支架的選擇和應(yīng)用。在對(duì)提升支架進(jìn)行選用時(shí)，要分析其類型和作用。如塔架式門(mén)架的截面尺寸一般為4m×4m，并且這種塔架一般會(huì)在造船廠等大型的龍門(mén)吊中有效應(yīng)用，其整體的安裝效果也比較好，能夠提升5000t的重量，其提升的高度為103m。在對(duì)這種塔架組裝結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)其主要是采用的自爬式安裝。

（2）注意巨拱重心位置的變化，保證其在空中的傾斜穩(wěn)定性。

（3）巨拱對(duì)接精度的影響。在對(duì)巨拱結(jié)構(gòu)進(jìn)行第一次提升時(shí)，其端頭會(huì)向外變形，在對(duì)其進(jìn)行第二次提升時(shí)，其端頭一般會(huì)向內(nèi)變形。同時(shí)，在具體的提升中，端頭還有扭轉(zhuǎn)變形等情況。因此，要想保證巨拱對(duì)接的精度和有效性，可以在對(duì)接的時(shí)候適當(dāng)加設(shè)支撐架，然后，采取措施對(duì)巨拱變形進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，避免在體育場(chǎng)的具體施工中出現(xiàn)其他問(wèn)題。

3.2 控制千斤頂?shù)奈恢?/h3>

如某體育場(chǎng)在具體的建設(shè)中，其屬于典型的索桁架結(jié)構(gòu)，所應(yīng)用的張拉方案，是先進(jìn)行張拉上徑向索，然后，再進(jìn)行張拉下徑向索。在此工程中，掛索安裝與張拉都是一步完成的。在具體的張拉中，主要應(yīng)用了自動(dòng)連續(xù)的張拉千斤頂，將其固定在了張拉端反力梁的上。這種方式不僅保證了整體施工的安全性，還對(duì)其他的施工流程進(jìn)行了優(yōu)化。

在應(yīng)用自動(dòng)連續(xù)張拉千斤頂進(jìn)行施工時(shí)，需要保證同步牽引以及張拉，只有這樣，才能夠避免千斤頂受到影響，預(yù)防錨固節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)移動(dòng)等問(wèn)題。在對(duì)徑向索進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)其為定長(zhǎng)索，所以，只要實(shí)現(xiàn)徑向索索頭與錨固耳的有效連接，就能夠保證張拉過(guò)程的順利進(jìn)行。

3.3 保證巨拱驗(yàn)算的準(zhǔn)確性

首先，在對(duì)巨拱進(jìn)行計(jì)算時(shí)，發(fā)現(xiàn)其會(huì)受到晝夜溫度荷載等因素的影響。在巨拱合攏到卸載前這段時(shí)間里，晝夜的溫差變化還會(huì)對(duì)巨拱中的支撐系統(tǒng)等帶來(lái)影響。因此，需要對(duì)此部分內(nèi)容進(jìn)行綜合性分析和校核，加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的研究。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)±15度溫度荷載產(chǎn)生作用。通過(guò)相關(guān)的分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)巨拱桿件應(yīng)力提高時(shí)，支撐架反力也會(huì)增加，這時(shí)候其會(huì)處在結(jié)構(gòu)比較安全的范圍中。

其次，要對(duì)巨拱卸載的穩(wěn)定性進(jìn)行綜合性分析。工作人員在對(duì)拉索進(jìn)行安裝前卸載時(shí)，要分析其巨拱受力與變形之間的關(guān)系。如果將兩邊的拉索掛索預(yù)緊后，再對(duì)其進(jìn)行卸載，會(huì)在一定程度上增大支撐架，不斷提升架自身的受力，這時(shí)候施工成本也會(huì)增加。再加上巨拱本身就是傾斜的，所以需要完善相關(guān)的卸載方案，分析巨拱分拉索安裝前的卸載情況，減少其他因素對(duì)卸載的影響。在對(duì)上述情況進(jìn)行分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)其如果在預(yù)緊一側(cè)拉索后，再卸載和提升架，可以在此基礎(chǔ)上形成比較穩(wěn)定的索－拱子結(jié)構(gòu)。與獨(dú)立的巨拱比較，索－拱的變形會(huì)不斷減小，這時(shí)候其應(yīng)力水平也會(huì)不斷降低，并且其屈曲特征值也會(huì)大幅度提高。此外，當(dāng)單邊預(yù)緊，巨拱在變形后，這時(shí)候變形的位移會(huì)向上，兩側(cè)的支撐架也會(huì)自動(dòng)卸載，整體的施工工藝能夠簡(jiǎn)化。

3.4 預(yù)應(yīng)力張拉索

首先，需要加強(qiáng)對(duì)施工張拉力的控制。在此過(guò)程中，施工人員要綜合考慮到錨固預(yù)應(yīng)力的實(shí)際損失，然后，在理論基礎(chǔ)上控制施工張拉力。同時(shí)，還要了解張拉原則和程序。一般要從兩側(cè)向中間進(jìn)行對(duì)稱張拉，在對(duì)單榀拉索的兩端進(jìn)行張拉時(shí)，要注意對(duì)張拉點(diǎn)的科學(xué)設(shè)置，要將其設(shè)在索端，并且每榀都有兩個(gè)張拉點(diǎn)。施工人員在對(duì)張拉點(diǎn)進(jìn)行定位時(shí)，要注意每次張拉時(shí)，對(duì)稱張拉的位置，將張拉點(diǎn)設(shè)置為4個(gè)，保證具體施工的穩(wěn)定性。

其次，要想保證單榀桁架下拉索張拉的同步性，要在張拉的過(guò)程中，對(duì)其中的兩臺(tái)油泵進(jìn)行統(tǒng)一指揮，并且還要嚴(yán)格按照張拉控制中的相關(guān)原則，進(jìn)行5級(jí)的分步張拉，保證兩臺(tái)油泵工作的一致性。一般情況下，在對(duì)張拉進(jìn)行控制時(shí)，要進(jìn)行2個(gè)同步步驟。

（1）施工人員在張拉前，要結(jié)合具體的要求，對(duì)索體錨杯所露出的螺母長(zhǎng)度進(jìn)行科學(xué)調(diào)整，保證露出長(zhǎng)度的有效性，讓其與初始的張拉位置相同。

（2）在進(jìn)行張拉時(shí)，工作人員還要將每級(jí)張拉力進(jìn)行控制，可以應(yīng)用千斤頂進(jìn)行給油，保證其速度的同步性。在張拉完成后，所有的千斤頂都需要停止給油，然后，對(duì)索體的伸長(zhǎng)值進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。如果在具體的測(cè)量中，發(fā)現(xiàn)同一索體的兩側(cè)伸長(zhǎng)值存在不同，要對(duì)下一次的張拉進(jìn)行調(diào)整，加強(qiáng)對(duì)伸長(zhǎng)拉力的嚴(yán)格控，避免對(duì)整體的施工效果帶來(lái)的影響。

3.5 科學(xué)設(shè)置反力點(diǎn)

在具體的體育場(chǎng)施工中，其每個(gè)錨固節(jié)點(diǎn)需要同時(shí)錨固2根拉索，并且還需要呈上下分布。這時(shí)候，工作人員要對(duì)耳板的水平位置進(jìn)行科學(xué)控制，保證整體布置的科學(xué)性。在對(duì)環(huán)梁進(jìn)行制作時(shí)，要將輔助耳板科學(xué)插入環(huán)梁中。部分工程中的每個(gè)耳板上可能只錨固l根拉索，這種反力點(diǎn)的設(shè)置比較簡(jiǎn)化。如果將其中的錨固耳板擴(kuò)大，需要結(jié)合具體的施工情況對(duì)錨固點(diǎn)進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，注意反力梁的立式放置。同時(shí)，這種反力點(diǎn)只會(huì)對(duì)耳板進(jìn)行適當(dāng)改動(dòng)，對(duì)施工結(jié)構(gòu)不會(huì)帶來(lái)影響。

此外，在對(duì)反力點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，要想保證其方式的合理性，還要與千斤頂放置方式有效結(jié)合，主要結(jié)合工程的具體情況，對(duì)其進(jìn)行自由組合連接。這種類工程的張拉工裝需要在保證受力安全的基礎(chǔ)上，對(duì)整體的施工結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上不斷提高施工的經(jīng)濟(jì)性。

3.6 掌握施工中的操作要點(diǎn)

由于體育場(chǎng)預(yù)應(yīng)力拉索施工中的內(nèi)容比較多，流程也相對(duì)復(fù)雜，所以要想保證此工程進(jìn)行的安全性，要明確其中的操作要點(diǎn)，了解具體施工中的注意事項(xiàng)。

（1）放索。一般情況下，會(huì)應(yīng)用轉(zhuǎn)盤(pán)放索，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)加工專門(mén)的支架，保證支架整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時(shí)，還要在索盤(pán)軸孔中穿上圓軸，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)索盤(pán)，主要是將其中的索放出。在具體的放索中，因?yàn)樗鞅P(pán)自身具有一定的彈性和牽引力，所以其在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生偏心力，這個(gè)索盤(pán)會(huì)不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，讓轉(zhuǎn)盤(pán)產(chǎn)生加速，這種導(dǎo)致散盤(pán)的發(fā)生，非常容易對(duì)操作人員的生命安全帶來(lái)影響。

因此，在應(yīng)用轉(zhuǎn)盤(pán)時(shí)，技術(shù)人員需要在其中科學(xué)設(shè)置剎車裝置。研究發(fā)現(xiàn)，如果索自身的重量比較大，還要注意對(duì)卷?yè)P(yáng)機(jī)的選擇，在索拱適當(dāng)安裝胎架，然后，在其另一端對(duì)其進(jìn)行牽引。要想預(yù)防索體在移動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)其他問(wèn)題，如與地面接觸等，可以應(yīng)用移動(dòng)平車法，先將索慢慢放開(kāi)，主要是將其移運(yùn)到胎架內(nèi)。在此過(guò)程中，還要加強(qiáng)對(duì)移運(yùn)小車間距的有效控制，大約在3m左右，然后應(yīng)用索本讓其保持直線移運(yùn)。

（2）就位。除了上述內(nèi)容，完善和科學(xué)的鋼桁架安裝方式也是體育場(chǎng)預(yù)應(yīng)力拉索施工中的主要內(nèi)容，更是確定地面拼裝的關(guān)鍵。在具體的施工中，拉索形狀一般會(huì)呈出現(xiàn)折線狀，可以結(jié)合此特點(diǎn)，在拉索牽引到位后，采取措施在鋼桁架的兩端和中間科學(xué)設(shè)置吊點(diǎn)。同時(shí)，還要應(yīng)用手拉葫蘆對(duì)索進(jìn)行提升，保證索體和索夾連接的有效性。此外，在提索的過(guò)程中，工作人員要注意對(duì)支架的搭設(shè)，并且塔支架需要沿柱軸線兩邊的對(duì)稱位置進(jìn)行安裝，主要是為了以后放索和吊裝等工作的順利進(jìn)行。

（3）張拉牽引索。施工人員首先需要適當(dāng)?shù)貙?duì)張拉端錨具進(jìn)行調(diào)節(jié)，結(jié)合實(shí)際的施工情況將鋼索慢慢放長(zhǎng)，主要是為了促進(jìn)錨具和支座節(jié)點(diǎn)板的有效相連。等到牽引千斤頂在安裝完成后，才可以實(shí)施張拉。在對(duì)油泵進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，需要在鋼索兩端將其開(kāi)動(dòng)，并且還需要同步張拉牽引索，提高拉索。在具體的提升中，需要以跨度中間的索夾位置為核心，將其作為控制目標(biāo)，并且在提升索體的時(shí)候，還要將一端的索頭進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，然后，才可以開(kāi)動(dòng)桁架另一端的油泵，主要是因?yàn)楸苊馄渌蛩貙?duì)整體施工的影響。

4 結(jié)語(yǔ)

由此可見(jiàn)，拉索工程已經(jīng)在我國(guó)的建筑領(lǐng)域中得到了有效應(yīng)用。特別是在體育場(chǎng)施工中的有效應(yīng)用，不僅能夠強(qiáng)化整體結(jié)果的穩(wěn)定性，還能夠降低施工成本，實(shí)現(xiàn)對(duì)整體施工結(jié)構(gòu)的科學(xué)設(shè)計(jì)，保證預(yù)應(yīng)力拉索施工的有效性，從而進(jìn)一步強(qiáng)化體育場(chǎng)在使用過(guò)程中的安全性。