摘要:本文通過對某工程屋面桁架鋼結構拉索的施工實例，分析工程施工中的重點與難點，介紹施工方案的優化與實施，可供同行參考。
　　關鍵詞:屋面桁架；鋼結構；拉索施工
　　
　　1工程概況
　　某工程屋面桁架鋼結構工程,屋頂水平投影面積達9980m2,主桁架采用相貫性線節點,屋面檁條與主次桁架相配套,主次桁架和氣樓的主材采用箱型。整個屋蓋采用拉索支撐體系,分為垂直拉索支撐、水平拉索支撐及天窗架拉索支撐,規格為f5×13、f5×7,支撐系統平面布置如圖1所示。
　　                    
　　2施工的重點與難點
　　2.1施工重點:通過對106條水平拉索和90條垂直拉索互相牽拉并施加預應力,使結構達到自我平衡而形成穩定的支撐體系,拉索(包括錨具)張拉長度與計算值的誤差要求控制在10mm內,且不得出現負值,符合設計要求。
　　2.2施工難點:由于整個鋼屋蓋都采用拉索支撐,拉索數量多,預應力不盡相同,控制難度較大,主要在于以下幾方面:①控制拉索安裝、張拉前和安裝、張拉過程中整個屋蓋其它構件的穩定性,確保施工過程中的施工安全和結構安全；②控制桁架臨時支撐點的拆卸對桁架內力的影響；③控制桁架支撐點拆除前后拉索張力的變化并對其進行調整。
　　3施工方案的選擇優化及其實施
　　針對本屋面拉索工程的現場實際情況,綜合上述難點,以支點拆卸配合拉索張拉施工為原則,對拉索施工過程進行嚴密的組織和合理的安排,制定拉索安裝及張拉順序、桁架支撐點拆卸順序及有效的監控測量手段,確保桁架的穩定安全。
　　3.1拉索施工工序
　　拉索施工的總體程序為:檢驗拉索成品→對圖號搬運至相應的施工地點→放索、安裝牽引索、牽引張拉器就位→張拉牽引索、索頭、緊固端→放松調整范圍→初步張拉定位→第1次張拉→桁架臨時支撐點拆卸→第2次張拉并旋緊可調桿。
　　拉索張拉的標準作業程序為:安裝固定端→初始張拉定位→測力扳手檢測張拉→50kN讀數→100kN讀數→必要時個別調整張拉。
　　3.2主要施工環節
　　⑴初步安裝定位
　　給每個單元完成安裝上弦桿水平拉索(SC)、垂直拉索(ZC)及天窗架支撐,垂直拉索(ZC)的錨固端在下弦端,張拉端在上弦端；水平拉索(SC)錨固端在三角天窗中腹桿下端,張拉端在次桁架上弦端。每安裝完一個單元就初步調緊該單元的各條拉索。
　　當所有拉索全部安裝完成并調緊后,再以單元為順序對拉索進行最終整體張拉,可借助測力扳手,根據設計要求,對張拉預應力進行控制。
　　拉索安裝時,為防止不對稱變形,安排兩支施工隊同時進行安裝作業,每榀拉索均從中間到兩邊對稱安裝,每道工序完成后及時做好測量數據記錄,每張拉一個單元方格,必須檢查鋼結構是否有異常現象,方可進行下一循環張拉。
　　⑵第1次張拉
　　在主體桁架結構安裝完成的情況下,為使各支座能正常工作,先拆除各彈性支座的限位配件,同時為防止結構整體失穩,在拆除主次桁架的各支撐點前對屋面水平垂直拉索支撐進行第1次張拉,張拉量為50%。
　　首先對屋面水平支撐進行張拉,按照由中間向兩邊張拉的原則,對水平拉索進行成對按序張拉,對張拉力采用測力扳手控制,并用拉索張拉長度進行校核。在調整端用輔助鋼索固定測力扳手尾端,前端連拉索把測力扳手調到規定的要求力刻度上,用輔助拉力器材完成。
　　屋面水平拉索支撐第1次張拉完畢后,進行屋面垂直拉索支撐的張拉,同樣按照由中間向兩邊張拉的原則,以桁架下弦節點為參照對垂直拉索進行成對按序張拉,張拉力數值控制方法同水平拉索,待全部張拉完畢后對各拉索內力進行復測。第1次張拉前后,測量記錄各水平、垂直拉索的內力,觀測記錄桁架下弦節點的坐標,并計算其位移量,張拉后立即將測量數據表經設計確認后才進入下一工序的施工。
　　⑶支撐點的拆卸
　　主次桁架支撐點的存在與否一方面關系到結構的整體穩定,另一方面也將改變第一次張拉前后的水平垂直拉索支撐的內力。支點拆卸過程的順利與否,將直接影響拉索支撐的安裝張拉過程,故需根據桁架的結構特點確定桁架支撐點的拆卸順序。
　　支撐點的拆卸由兩支施工隊伍同時進行,拆卸過程順序編號方法分別為“X”和“X′”,為保證整體結構在拆卸過程中的穩定性,拆卸過程分為3個階段,按編號順序一對一地同步拆卸,分別為:
　　①拆卸主桁架的3個固定支座之外范圍的支點,具體為1#～12#和1′#～8′#支點(圖略),拆卸完成后應對所有水平、垂直拉索的內力進行復測,并做好記錄,第1階段做完拉索內力值測量記錄后,經確認無誤方進行下一工序。
　　②拆卸主桁架3個固定支座之間的次桁架下的支點,具體為13#～19#和9′#～15′#,拆卸后應對所有水平和垂直拉索的內力進行復測并記錄,完成第2階段拉索內力值測量后經確認無誤才進入下一工序。
　　③拆卸主桁架3個固定支座之間主桁架下的支點,具體為20#～26#和16′#～23′#的支點,第3階段拆卸完成后應對所有水平、垂直拉索的內力進行復測并做好記錄。支撐點拆卸前后應觀測并記錄結構位移值和桁架下弦坐標觀測值,數據測量并計算完成后經確認無誤后方可進行下一道工序。
　　④第2次張拉:支撐點拆卸完畢后,需測量各支撐的內力值,并報送設計院校核,確定各支撐合理的調節值,使各支撐同時達到設計要求的最終拉索內力,根據設計院的計算數據進行調節后,再次復核各拉索的內力值。如誤差在允許范圍內,則張拉完成后如超出誤差的允許范圍,則需再次進行計算、調節和復核,直至達到設計要求為止。
　　⑤天窗架拉索張拉:待水平、垂直支撐張拉完成后進行天窗拉索的張拉,各拉索的張拉力為20kN。
　　3.3施工體會
　　⑴初步安裝和調緊拉索時,應注意不得將拉索調得過緊,只能是初步定位,以免在最終的對稱整體張拉前使鋼結構產生過大的不對稱變形。
　　⑵整體張拉應選擇對稱的單元同時進行,以免產生過大的不對稱變形；
　　⑶每個單元上弦水平拉索張拉應選擇該單元的2條拉索同時進行,以免產生過大的不對稱變形；
　　⑷每個單元垂直拉索張拉應選擇相鄰單元的2條對稱拉索同時進行,以免產生過大的不對稱變形；
　　⑸以結構方格為基礎單元,選擇對邊對稱,同時調整。
　　4結束語
　　在本工程屋面大型不對稱鋼桁架拉索安裝過程中,通過總體與局部相結合的施工程序,支點拆卸配合拉索張拉施工,合理組織和安排拉索安裝及張拉、桁架支撐點拆卸等,并采取有效的監控測量手段,較好地解決了該施工難題,確保了桁架的穩定和安全。