在钢结构当中，科学使用预应力技术是增加结构刚度的重要手段，并且可在减轻结构自重的同时实现对耗钢量的不断减少，实现对全新结构体系的创造。在大跨度钢结构效果中对其应用可取得较为明显的效果，在预应力钢结构施工当中预应力施加是最为关键的环节之一，具有一定的作业难度，同时受到复杂锚固节点的影响。张拉空间狭窄等会给工装设计带来一定的难度与阻碍。
一、预应力拉索张拉工艺
安装以及张拉是预应力钢结构拉索施工的两个主要步骤，利用倒链配以简单的工具或者工装实现对相应结构的安装是拉索安装的主要内容。如果对大规模或者超长拉索进行安装，还需要借助起重机。各个工程场地条件以及锁的质量之间存在一定的差异性，因此需要结合工程具体情况实现对安装方案的合理制定。
千斤顶以及辅助张拉工装饰拉索张拉所使用的主要内容，从钢绞线群锚拉索张拉方法与普通运预应力混凝土中钢绞线进行比较后可以发现，很多情况不需要对工装进行使用。成品索是现阶段工程使用最为广泛的一种。成品索张拉需要在专门设计张拉工装的基础上实现，这也是每个工程所必须面对的问题，尤其是在满足使用条件的情况之下必须对其进行有效简化。
整体同步装张拉主要在较为复杂的结构中进行使用，这需要在同步张拉设备支撑的基础上实现，工装设计也在整体上呈现出较为复杂的状态。索头形式和尺寸、锚固节点形式和构造尺寸、配套张拉机具以及操作空间等都会在一定程度上对工装设计造成影响，因此必须实现就上述内容的综合考虑，其中最为关键的一种就是索头形式。
根据工装设计原理不同，将索头的基本形式分为两大类：销接连接和螺母旋紧锚固连接。销接连接是最常用的连接方式，适用于单叉耳式及双叉耳式索头；螺母旋紧锚固连接适用于螺杆式索头或钢棒，如冷铸锚等。根据索头和锚固节点形式的不同，张拉工装设计及张拉工艺可分为以下几种情况。
1.钢绞线群锚拉索
钢绞线群锚拉索的锚头锚固在钢结构端部或混凝土支撑结构上，根据钢绞线的数量和张拉力选择相应规格千斤顶和配套工具锚，然后再进行张拉。但是对于超大型的钢绞线拉索，需要专门设计工装及锚具。新保利大厦的拉索最大的由199根1860MPa级HDPE涂层西815．2钢绞线组成，计算索力超过1600kN，没有现成的穿心式千斤顶可以使用，因此使用4台500t千斤顶，其张拉过程与穿心式千斤顶张拉普通预应力筋的施工过程完全相同。
2.螺杆式索头拉索
这类拉索张拉时需要用到的设备和工装通常为穿心式千斤顶、撑脚、工装拉杆、工装螺母、连接螺母等。施工时，通过连接螺母将索头的螺杆与工装拉杆连接，采用穿心式千斤顶对工装拉杆进行张拉。随着千斤顶活塞顶出，拉索受力伸长，当张拉力达到设计值时，活塞停止顶出，将锚固螺母拧紧，千斤顶活塞回程，工装螺母承担的力转移到锚固螺母，张拉过程完毕。
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工装拉索一般采用钢拉杆、钢绞线或钢筋，并配套相应的锚具；当选用钢绞线作为工装索时能够实现连续自动张拉。对于张拉力较小的拉索，采用钢绞线或钢筋作为工装拉索较方便；当张拉力较大时，可采用较粗的钢拉杆或者多根钢绞线作为工装拉索。
3.反力梁的设计
当反力梁夹在锥面上时，需要增加更多的螺栓以防止对拼的反力梁被胀开，因此应尽量避免将反力梁夹在锥面上。在保证操作空间足够的前提下，应尽量缩小工装索与拉索之间的距离，这样反力梁所承受的弯矩较小，其截面也较小，既节省材料又减轻质量，便于施工。
二、大型体育场索结构整体同步张拉施工工艺
采用同步张拉方法施工时，多根拉索需要经过一段较长距离的牵引后才挂上耳板，因此挂索和张拉是同一个过程。牵引过程中，拉索下部无支撑，不需要人工干预；但是，一旦工装或千斤顶出现问题，若在高空进行处理或维修非常困难，因此工装的设计和制作要求更高。此类工程的张拉工装设计除了前文所述需要考虑的问题外，还需要重点考虑以下问题。
1.千斤顶的位置
以某体育场为例，是大型轮辐式索桁架结构工程，采用的张拉方案是先张拉上径向索，再张拉下径向索，挂索安装和张拉均是一步完成。张拉过程中，自动连续张拉千斤顶固定在张拉端反力梁上，反力点的形式为在环梁上设置辅助耳板。工装索采用2束19根西815．2钢绞线，位于拉索的水平两侧。施工时，安装所有工装和径向索的张拉端锚头，径向索的固定端锚头与环向索连接。
采用自动连续张拉千斤顶对36根径向索同步进行牵引和张拉，千斤顶和径向索的索头一同向锚固节点移动，环向索被同时提升和张拉。由于径向索为定长索，在径向索索头与锚固耳板通过销轴连接锚固时，张拉过程也就完成。
2.反力点的设置
由于体育场的每个锚固节点同时锚固2根拉索，并呈上下分布，因此辅助耳板只能水平布置在锚固耳板的两侧，在环梁制作时就需要将辅助耳板插入环梁中。有的工程每个耳板上只锚固l根拉索，反力点的设置可以更加简化，将锚固耳板扩大，在拉索受力轴线两侧对称布置辅助拉索的锚固点，反力梁为立式放置，这样的反力点只对耳板进行改动，对结构不产生影响反力点的设置方式与千斤顶的放置方式可以根据工程的具体情况选择并自由组合。此类工程的张拉工装应在保证受力安全的前提下，尽量设计轻巧，提高了施工便利性和经济性。
结语：在不断实践与发展的过程当中，预应力钢结构拉索张拉施工工艺也会不断进步与发展，还会有更多形式的拉索形式存在。这要求拉索生产厂家在实际针对拉索索头以及调节装置进行生产时必须实现对相应张拉工艺的充分考虑，将更大的便利性提供给张拉工装，也可利用配套设计进行一系列的专用张拉工作。施工方面具有一定的通用性，是其明显优势与特征，可帮助相关工艺实现对整体质量以及效率的保障。
参考文献：
[1]罗尧治,许贤,娄荣,等.预应力钢结构拉索张拉控制与优化理论与技术研究[C]//全国索结构技术交流会.2012.
[2]黄风情.某预应力钢结构工程拉索张拉施工分析[J].江西建材,2016(22):58-59.
论文作者:王洪雨,
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/17
标签：工装论文; 锚固论文; 拉索论文; 千斤顶论文; 预应力论文; 螺母论文; 钢结构论文; 《中国西部科技》2019年第7期论文;