體育場預應力拉索施工技術要點分析

于乃領，劉凱，趙燕，黃金恒，劉寧

（中建八局第二建設有限公司，山東 濟南 250014）

大部分體育場在具體的建設中，都是以露天的標準進行興建，所以其一旦遇到惡劣天氣，就會對整體的施工工作帶來比較大的影響。因此，為了進一步強化體育場的穩定性，對預應力拉索施工技術中的要點進行了分析，希望能夠對體育場的整體鋼結構進行優化，不斷延長其應用壽命。

1 分析體育場預應力拉索施工特點

在對鋼索進行布置時，需要注意提前采取措施對屋蓋主桁架進行固定，保證反拱節點位置的準確性。一般情況下，要控制其中的鋼索間距在9.0～9.5m。同時，還要結合具體的施工情況，將錨固的位置科學設置在鋼拱形心，為以后的檢查提供便利。此外，在對體育場進行預應力拉索施工時，要提前對施工現場的情況進行分析，建立維護系統。如某個體育館在建設時，其主要為了給大型運動會等活動提供場地，所以對主館的平面進行了科學設計，主要由兩個對稱的弓形所組成，縱軸長170m，其橫軸長120m。在對屋面板進行分析時，發現其全部為透光陽光板，并且其屋蓋主要為空間鋼結構。同時，在最大的跨度鋼桁架之間，還采取措施適當施加了預應力拉索支撐，此與鋼支撐比較，其中并沒有壓力，整體美觀性比較強，采光效果非常好。

此外，在對體育場進行建設時，適當地施加預應力，工作人員在后批張拉的時候，會對先行張拉鋼索內力帶來影響。因此，在具體的施工中，要科學選擇鋼索體系，在此基礎上，結合實際的施工情況，建立合理的鋼索永存拉力，從而加強對預應力拉索施工技術的有效應用。

2 預應力拉索施工工藝的相關內容

2.1 鋼絞線群錨拉索

在應用鋼絞線群錨拉索這種方式時，要注意對錨頭的選擇和錨固，一定要將其固定在鋼結構端部，或者是在混凝土的支撐結構上，結合鋼絞線的實際數量和張拉力，科學選擇規格合理的千斤頂，加強其與工具錨的配套，在此基礎上對其進行張拉。然而，在對超大型的鋼絞線進行拉索時，要提前對其進行專門的設計，科學選擇錨具，避免在具體的施工中出現其他的問題。

2.2 螺桿式索頭拉索

在對此類拉索張拉進行分析時，發現在此作業中，工作人員一般會應用到穿心式千斤頂、工裝拉桿和連接螺母等多種設備。在具體的施工中，通過對螺母和索頭螺桿的有效連接，完成相關的作業，并且還要應用穿心式千斤頂，對工裝的拉桿進行適當張拉。在此過程中，我們會發現，隨著千斤頂活塞的頂出，其拉索會受力伸長，并且當其中的張拉力達到設計值時，活塞會停止頂出。這時工作人員需要將錨固螺母擰緊，保證張拉過程的安全性。

一般情況下，工裝拉索會應用到鋼拉桿和錨具等設備，如果選用鋼絞線當作工裝索時，可以實現連續性的自動張拉。如果拉索的張力比較小，要采用鋼絞線等作為工裝拉索，這樣能夠實現對施工流程的優化。此外，當其中的張拉力比較大時，需要應用較粗的鋼拉桿作為工裝拉索。

2.3 反力梁的設計

如果在體育場預應力拉索施工過程中，其中的反力梁夾在錐面上，這時候施工人員要增加更多的螺栓，主要是為了預防對拼反力梁被脹開。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，還需要在保證操作空間比較充足的基礎上，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。特別在施工階段中的各個拉索內力不均衡的情況，整體結構的非線性會更強，要想實現對此情況的有效控制，保證工程完工后結構的穩定性，避免變形等問題對施工效果的影響，要對其進行科學性設計。在拉索施工前，要對其進行綜合性的模擬分析，在此基礎上確定拉索張拉程序和張拉力，并且還要采取措施對每步施工前后的結構變形等問題進行施工計算，結合具體的施工情況，完善反力梁設計方案。

3 體育場預應力拉索施工中的要點

3.1 加強對巨拱安裝關鍵技術的應用

在應用此技術時，要想不斷強化體育場預應力拉索施工的效果，需要做好以下幾點：

（1）對提升支架的選擇和應用。在對提升支架進行選用時，要分析其類型和作用。如塔架式門架的截面尺寸一般為4m×4m，并且這種塔架一般會在造船廠等大型的龍門吊中有效應用，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。在對這種塔架組裝結構進行分析時，發現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定性。

（3）巨拱對接精度的影響。在對巨拱結構進行第一次提升時，其端頭會向外變形，在對其進行第二次提升時，其端頭一般會向內變形。同時，在具體的提升中，端頭還有扭轉變形等情況。因此，要想保證巨拱對接的精度和有效性，可以在對接的時候適當加設支撐架，然后，采取措施對巨拱變形進行有效的調節，避免在體育場的具體施工中出現其他問題。

3.2 控制千斤頂的位置

如某體育場在具體的建設中，其屬于典型的索桁架結構，所應用的張拉方案，是先進行張拉上徑向索，然后，再進行張拉下徑向索。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，主要應用了自動連續的張拉千斤頂，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，還對其他的施工流程進行了優化。

在應用自動連續張拉千斤頂進行施工時，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，預防錨固節點出現移動等問題。在對徑向索進行分析時，發現其為定長索，所以，只要實現徑向索索頭與錨固耳的有效連接，就能夠保證張拉過程的順利進行。

3.3 保證巨拱驗算的準確性

首先，在對巨拱進行計算時，發現其會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間里，晝夜的溫差變化還會對巨拱中的支撐系統等帶來影響。因此，需要對此部分內容進行綜合性分析和校核，加強對結構特點的研究。相關研究發現，其結構會對±15度溫度荷載產生作用。通過相關的分析發現，當巨拱桿件應力提高時，支撐架反力也會增加，這時候其會處在結構比較安全的范圍中。

其次，要對巨拱卸載的穩定性進行綜合性分析。工作人員在對拉索進行安裝前卸載時，要分析其巨拱受力與變形之間的關系。如果將兩邊的拉索掛索預緊后，再對其進行卸載，會在一定程度上增大支撐架，不斷提升架自身的受力，這時候施工成本也會增加。再加上巨拱本身就是傾斜的，所以需要完善相關的卸載方案，分析巨拱分拉索安裝前的卸載情況，減少其他因素對卸載的影響。在對上述情況進行分析時，發現其如果在預緊一側拉索后，再卸載和提升架，可以在此基礎上形成比較穩定的索－拱子結構。與獨立的巨拱比較，索－拱的變形會不斷減小，這時候其應力水平也會不斷降低，并且其屈曲特征值也會大幅度提高。此外，當單邊預緊，巨拱在變形后，這時候變形的位移會向上，兩側的支撐架也會自動卸載，整體的施工工藝能夠簡化。

3.4 預應力張拉索

首先，需要加強對施工張拉力的控制。在此過程中，施工人員要綜合考慮到錨固預應力的實際損失，然后，在理論基礎上控制施工張拉力。同時，還要了解張拉原則和程序。一般要從兩側向中間進行對稱張拉，在對單榀拉索的兩端進行張拉時，要注意對張拉點的科學設置，要將其設在索端，并且每榀都有兩個張拉點。施工人員在對張拉點進行定位時，要注意每次張拉時，對稱張拉的位置，將張拉點設置為4個，保證具體施工的穩定性。

其次，要想保證單榀桁架下拉索張拉的同步性，要在張拉的過程中，對其中的兩臺油泵進行統一指揮，并且還要嚴格按照張拉控制中的相關原則，進行5級的分步張拉，保證兩臺油泵工作的一致性。一般情況下，在對張拉進行控制時，要進行2個同步步驟。

（1）施工人員在張拉前，要結合具體的要求，對索體錨杯所露出的螺母長度進行科學調整，保證露出長度的有效性，讓其與初始的張拉位置相同。

（2）在進行張拉時，工作人員還要將每級張拉力進行控制，可以應用千斤頂進行給油，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，對索體的伸長值進行準確測量。如果在具體的測量中，發現同一索體的兩側伸長值存在不同，要對下一次的張拉進行調整，加強對伸長拉力的嚴格控，避免對整體的施工效果帶來的影響。

3.5 科學設置反力點

在具體的體育場施工中，其每個錨固節點需要同時錨固2根拉索，并且還需要呈上下分布。這時候，工作人員要對耳板的水平位置進行科學控制，保證整體布置的科學性。在對環梁進行制作時，要將輔助耳板科學插入環梁中。部分工程中的每個耳板上可能只錨固l根拉索，這種反力點的設置比較簡化。如果將其中的錨固耳板擴大，需要結合具體的施工情況對錨固點進行科學設置，注意反力梁的立式放置。同時，這種反力點只會對耳板進行適當改動，對施工結構不會帶來影響。

此外，在對反力點進行設置，要想保證其方式的合理性，還要與千斤頂放置方式有效結合，主要結合工程的具體情況，對其進行自由組合連接。這種類工程的張拉工裝需要在保證受力安全的基礎上，對整體的施工結構進行簡化設計，在此基礎上不斷提高施工的經濟性。

3.6 掌握施工中的操作要點

由于體育場預應力拉索施工中的內容比較多，流程也相對復雜，所以要想保證此工程進行的安全性，要明確其中的操作要點，了解具體施工中的注意事項。

（1）放索。一般情況下，會應用轉盤放索，在此基礎上設計加工專門的支架，保證支架整體結構的穩定性。同時，還要在索盤軸孔中穿上圓軸，慢慢轉動索盤，主要是將其中的索放出。在具體的放索中，因為索盤自身具有一定的彈性和牽引力，所以其在運行中會產生偏心力，這個索盤會不斷轉動，讓轉盤產生加速，這種導致散盤的發生，非常容易對操作人員的生命安全帶來影響。

因此，在應用轉盤時，技術人員需要在其中科學設置剎車裝置。研究發現，如果索自身的重量比較大，還要注意對卷揚機的選擇，在索拱適當安裝胎架，然后，在其另一端對其進行牽引。要想預防索體在移動過程中出現其他問題，如與地面接觸等，可以應用移動平車法，先將索慢慢放開，主要是將其移運到胎架內。在此過程中，還要加強對移運小車間距的有效控制，大約在3m左右，然后應用索本讓其保持直線移運。

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

（3）張拉牽引索。施工人員首先需要適當地對張拉端錨具進行調節，結合實際的施工情況將鋼索慢慢放長，主要是為了促進錨具和支座節點板的有效相連。等到牽引千斤頂在安裝完成后，才可以實施張拉。在對油泵進行應用時，需要在鋼索兩端將其開動，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，并且在提升索體的時候，還要將一端的索頭進行科學設置，然后，才可以開動桁架另一端的油泵，主要是因為避免其他因素對整體施工的影響。

4 結語

由此可見，拉索工程已經在我國的建筑領域中得到了有效應用。特別是在體育場施工中的有效應用，不僅能夠強化整體結果的穩定性，還能夠降低施工成本，實現對整體施工結構的科學設計，保證預應力拉索施工的有效性，從而進一步強化體育場在使用過程中的安全性。