钢结构预应力钢拉杆施工工法_secret

1.前言

1.1 在钢结构中，预应力钢结构可以定义为在设计、制造、安装、施工和使用过程中，为了钢结构构件的应力、变形，采用人为方法引入预应力以提高结构强度、刚度、稳定性的各类钢结构。在大型钢结构的建设中，所需施加的预应力越来越大，必须使用强度高的低合金高强度结构钢或合金结构钢的钢拉杆。对于大直径钢拉杆张拉，不仅需要有大吨位的千斤顶，还需要我解决张拉力的同轴度、钢拉杆锚固等技术问题。

1.2 钢拉杆作可作为水平拉杆或垂直拉杆使用，如作为钢结构剪刀撑的直径达90mm钢拉杆需要施加900kN的张拉力。对这类拉杆国内还没有这样的张拉设备，与周边构件及自身的锚固也有很大的技术难题需解决。

1.3 为了使钢结构预应力钢拉杆施工工艺更趋规范化、标准化，南通四建集团有限公司与南京东大现代预应力工程有限责任公司在工程实践的基础上经过不断研究、探索，编制了本工法。本工法在2008年5月被南通四建集团有限公司批准为批准为企业工法，2008年6月26日由江苏省建筑工程管理局主持，通过了江苏省级专家鉴定，该工法鉴定为达到国际先进水平；由于解决了大型结构在刚度、变形、稳定性中的一些特殊要求，故具有明显的社会效益和经济效益。

2.工法特点

2.1 钢结构预应力钢拉杆用合金钢材料做杆体，两端一般连接耳环索头。为调节钢拉杆的长度以及施加预应力需要，在钢拉杆杆体的中部一般设置正反丝扣调节套筒。

2.2 与普通玻璃幕墙的不锈钢绳拉索不同，对钢拉杆施加正确的大吨位预应力值施工有难度，调节套筒内螺牙与钢拉杆的杆端外螺牙的间隙配合为机械螺纹的一般丝扣配合，需要解决拉杆体、调节套筒和张拉千斤顶三者间的良好同轴度。

2.3 钢拉杆张拉施工时，需要边开动油泵给配套的专利千斤顶供油，并同时恰到好处地配合千斤顶张拉，将调节套筒两端的钢拉杆杆体靠近，旋动连接两段钢拉杆的正反牙套筒，使钢拉杆中逐步建立设计需要的预张力。

3.适用范围

3.1 本施工工法适用于钢结构中需要施加预应力的钢拉杆张拉施工，也适用于与钢拉杆功能基本相同的平行镀锌钢丝外包高密度聚乙烯的预应力拉索张拉施工。

3.2 在工程钢结构中，预应力钢拉杆可做预应力张弦梁的拉杆、钢框架的竖向预应力剪刀撑、屋面钢梁间的水平预应力剪刀撑、桅杆吊拉钢屋盖的预应力拉索、玻璃幕墙的张力支撑结构等。

4.工艺原理

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4.1 按照结构分析的受力状况，将两段钢拉杆的一端通过锁母与接头固定于结构需求的受力位置上，通过专用千斤顶对另一端锁母的相互张拉，使两段钢拉杆中达到结构所需要的张拉力；

4.1.1 预应力钢拉杆的锚固是通过张拉中旋动两端带正反丝内螺纹的调节套筒，将张拉的两个带正反丝外螺纹的锁母锚入调节套筒内。

图4.1.1 钢拉杆张拉杆端设置锥度螺母

4.1.2 本工法研发的发明专利千斤顶（发明专利号ZL02112856.1）（图4.1.2）提供一种与普通预应力张拉油泵额定油压60MPa相匹配，四只小千斤顶油缸与夹板块均匀分离布置，保证了钢拉杆的同轴度。由于采用将夹紧上、下夹板块的穿心式拉杆改为连接杆兼作小千斤顶的活塞杆的技术方案，得到了用于张拉的最大工作活塞面积，在额定油压60MPa的条件下，也得到了与国外同类产品相同的最大张拉力。

图4.1.2 张拉预应力钢拉杆的专利四缸千斤顶

4.2 合理的张拉操作工艺

预应力钢拉杆的张拉施工操作完全不同于一般认知程度上的预应力张拉，旋动调节套筒的张拉操作的基本原理在于：油泵供油给千斤顶施加预应力时，连接钢拉杆的调节套筒内正反丝牙轴向间隙很小，张拉力过大或过小均以及张拉设备引起的微小不同轴度均不能有效地旋动两端带正反丝内螺纹的调节套筒。因此，在缓慢对四缸千斤顶供油张拉时，必须同步采用链条板手旋动调节套筒。若张拉力略大，因螺牙间的摩擦过大不能旋动套筒时，可采用在千斤顶油缸缓慢回油的过程中，拧动调节套筒的补救措施。

5.施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

预应力钢结构分析 → 预应力钢拉杆相关技术参数确认 → 完成预应力钢拉杆与结构的固定 → 张拉设备准备、千斤顶标定 → 安装千斤顶并初步安置套筒 → 张拉钢拉杆、同时旋转套筒 → 达到张拉要求、旋紧套筒 → 卸去张拉千斤顶并拧上锁帽的锥度套筒

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施加预应力的结构体施加预应力的结构体接头锁母杆体锁母a. 两段锚杆分别固定于结构上专用张拉千斤顶调节套筒b. 专用千斤顶将两拉杆连接c. 专用千斤顶张拉、旋转调节套筒d. 张拉完成、调节套筒旋紧e. 卸除千斤顶、张拉工序完成

图5.1 张拉施工工艺流程图

5.2 操作要点 5.2.1施工准备

1、对预应力钢拉杆施工图进行深化设计，应根据设计要求的张拉力、钢拉杆所在的位置以及张拉设备所需的最小空间等因素确定钢拉杆索头形式、钢拉杆的连接套筒形式以及钢拉杆的长度调节量。

2、准备预应力钢拉杆专项施工方案时，应根据钢结构的结构形式和受力特点，建立相应的整体计算模型，对设计提供的钢拉杆预应力值进行必要的计算复核，并根据施工现场的安装方案和进度要求进行施工阶段的虚拟张拉分析，以达到设计要求的张拉力为目标值，确定分阶段、分批和各钢拉杆的具体施工张拉值。

钢拉杆的下料长度:

L＝ Lz - ⊿L (5.2.1-1) 式中 Lz —-- 钢拉杆张拉完成后的长度，按虚拟张拉分析计算确定

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⊿L ---- 钢丝束张拉伸长值

⊿L =PjL/EsAp (5.2.1-2)

式中 Pj— 预应力钢拉杆张拉力；

Lz— 预应力钢拉杆长度； Es— 预应力钢拉杆弹性模量； Ap — 预应力拉杆截面面积。

3、预应力钢拉杆的四缸张拉千斤顶由四个小千斤顶组装而成，要求由分油器同步给四个千斤顶供油顶推活塞张拉或回油退回活塞。施工前千斤顶可利用做锚具组装件静载试验台座进行平卧标定（图5.2.3）。

图5.2.1钢拉杆张拉四缸千斤顶平卧标定

张拉设备的标定期限，不宜超过半年。当发生下列情况之一时，应对张拉设备重新标定。

1)千斤顶经过拆卸修理； 2)千斤顶久置后重新使用；

3)压力表受过碰撞或出现失灵现象； 4)更 换压力表；

5)张拉中预应力筋发生多根破断事故或张拉伸长值误差较大。 5.2.2钢拉杆安装

1、抗侧力剪刀撑钢拉杆的安装

1）可由塔吊或其他吊机配合进行，安装时注意成品保护，可采用链条型管子钳进行连接套筒的初拧。

2）安装杆件时，必须将正反牙的调节套筒内涂适量润滑油以便于润滑拧动套筒。安装杆件时，螺杆旋入螺母的长度应按设计图要求，两端杆体拧进调节套筒长度应一致。

3）准备张拉设备时，应根据钢拉杆上的连接套筒两侧的凸环或锥度螺母的尺寸，加工与千斤顶夹板块上内孔尺寸匹配的垫片，便于张拉千斤顶安装时自动严格按轴线对中定位。

图5.2.2-1 抗侧力剪刀撑钢拉杆的安装

2、张弦梁钢拉杆的安装 1）支撑脚手架搭设

张弦梁结构一般其跨度、断面均较大，同时其型钢构件的制作一般安排在场外加工厂进行，考虑型钢梁运输、现场吊装机械起重性能等，型钢梁制作一般均需分段进行，吊装就位后再行拼装、焊接；同时由于张弦梁的安装高度较高，故安装时一般均需搭设支撑脚手架，以保证吊装的顺利进行。

型钢梁吊装其支撑脚手架的搭设应根据图纸设计型钢梁的平面位置、标高、张弦梁张拉前的所有楼面荷载、周边作业条件等经过计算确定，搭设时应严格按规程进行搭设操作，特别是扣件及钢管的质量、剪刀撑的设置、有关构造要求等，同时

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为增强脚手架的稳定性，在条件许可的情况下，应将脚手架与主体结构作可靠的连接。

2）钢拉杆与球节点安装

钢拉杆及节点球的安装：由于钢拉杆及节点球的重量均较大（每根钢拉杆及节点球重均约400kg），为保证安装的顺利进行，先将节点球用手拉葫芦吊放在事先搭好的钢管脚手架上，注意该位置应较节点球设计标高位置高出100mm左右，以方便钢拉杆的安装，接着安装斜向钢拉杆，由于钢拉杆要斜向穿过密布的钢管脚手架，安装时先用绳子试比划定出钢拉杆安装穿行的路线然后沿绳子穿设安装钢拉杆，待钢拉杆安装完成后，拆除节点球支撑脚手架，使钢拉杆在节点球重力作用下基本拉直，最后安装斜撑杆，斜撑杆的安装先安装下端再安装上端，如若斜撑杆上端的安装不能一次直接到位，安装时可将钢拉杆稍稍托起使之基本呈直线状态或将钢拉杆的调节螺栓调至最大伸长余量以方便安装，如此尚还无法安装，可在节点球上吊上一定的重量进行加载以保证撑杆上端的就位安装。

图5.2.2-2 球节点安装的安装

图5.2.2-3 张弦梁中钢拉杆的安装

5.2.3安装千斤顶时，先旋下调节套筒两侧的锁母后半部分的锥度套，将四缸张拉千斤顶借助手拉葫芦吊至张拉位置并将钢拉杆的调节套筒卡入千斤顶的两夹块间，锁母前半部分的锥形螺母应准确定位在千斤顶的轴心线上。张拉预应力钢拉杆时，拧紧连接钢拉杆套筒的工人做好拧紧的准备，开动油泵给四缸千斤顶缓慢同步供油，边加大供油的油压，边拧紧套筒（图5.2.3）。当供油油压偏大，套筒拧紧困难时，可采取在微量缓慢回油过程中继续拧紧套筒。

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图5.2.3预应力张拉

5.2.4 张拉程序

1、基本张拉程序可按设计要求的索力分级同步张拉。每一阶段可分为四级： 初级安装索力→25％σcon→50％σcon→ 75％σcon→100％σcon(锚固)

2、张拉时注意对称进行，避免对结构产生过大的次生应力。张拉过程中应严格控制每级张拉的油压表读数。

3、张拉过程中应严格控制每级张拉的油表读数，边拉边拧紧钢拉杆的调节套筒，注意张拉与调节套筒的紧固应同步进行，特别是给油速度每次不得低于30秒。

4、在缓慢对四缸千斤顶供油张拉时，必须同步采用链条板手旋动调节套筒。若张拉力略大，因螺牙间的摩擦过大不能旋动套筒时，可采用在千斤顶油缸缓慢回油的过程中，拧动调节套筒的补救措施。

5.2.5 张拉时应根据设计要求的主控目标进行施工监控。对于预应力钢拉杆剪刀撑，以控制张拉力为主。对于其他形式工程结构，可根据具体设计要求，确定控制变形为主，或张拉力为主，或两者兼顾。张拉力和变形的监控方法见表5.2.5。为保证控制与监测数据的准确性，在钢拉杆张拉过程中应安排专人跟踪进行张拉力（即压力指示器数据）的控制及结构内力与变形的监测，包括钢拉杆自身内力变化、各钢拉杆张拉力之间的相互影响、结构变形（跨度、控制节点位移等）。

表5.2.5 钢拉杆张拉力、结构变形监控方法 序号 监控项目 监测方法 监测仪器具 1 结构控制节点位移 量测三维坐标 全站仪、尺、百分表等 精密压力表控制 油压表 杆件表面应变测试 电阻应变片测试 2 钢拉杆张拉力P 磁通量变化值测试 振弦或光栅传感器测试 磁通量仪测试 电阻应变片测试 3 杆件内力（钢梁及撑杆） 电测法 振弦或光栅传感器测试 5.2.6 钢拉杆的基本劳动力组织见表5.2.6。

表5.2.6人员组织计划表 工种 数量 人员分工 备注 起重工 6 吊装作业 架子工 2 吊装作业 焊工 4 吊装作业 气焊、气割操作工 1 吊装作业 电工 1 吊装作业 安装工 4 吊装作业 千斤顶操作工 4 张拉作业 内力、变形监测人 2 张拉作业 张拉工装安装工 4 张拉作业 调节套筒紧固工 4 张拉作业 技术人员 2 质量检查、监测等 负责人 1 全面负责 6

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

13 合计 35 安装及张拉作业

人员组织要求：

1、所有参加施工的人员必须具有要求良好身体体质，适合参加登高作业，具有丰富的施工经验，特殊工种如架子工、焊工、起重工等必须持有效上岗证按规定操作项目持证上岗操作。

2、所有施工人员必需经过三级安全教育且考试合格，然后方可参加施工作业。3、所有施工人员作业前必须经过技术交底，以便统一操作规程、统一施工方法、统一质量要求、统一验收标准，保证施工的顺利进行。

6.材料与设备

6.1 预应力钢拉杆材料满足国家标准《钢拉杆》（GB/T20934-2007）中的建筑钢拉杆的相关要求，采用合金结构钢并经特殊热处理。满足了高强度和大延伸率的要求。强度级别有235N/mm2、345 N/mm2、460 N/mm2、550 N/mm2、650 N/mm2。

6.2预应力钢拉杆直径为Φ20mm～Φ150mm。Φ100mm以下以5mm为进级，Φ100mm以上以10mm为进级。钢拉杆的两端结构连接形式以及制作长度应根据工程结构连接端点结构形式和距离共同确定，供货长度一般不超过10m。

6.3按钢拉杆两端与工程结构连接对应的接头型式主要有UU、OO两种基本型式。 6.3.1 UU型：钢拉杆两端均为用螺纹连接的“U型接头”，被连接的结构两端一般为单耳板（图6.3.1）；

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1—U型接头；2—短锁母；3—杆体；4—长锁母；5—调节套筒

图6.3.1 UU型钢拉杆

6.3.2 OO型：钢拉杆两端均为锻造成“O型耳环”或用螺纹连接的“O型接头”，被连接的结构两端一般为双耳板（图6.3.2）。

12345L

1—O型接头；2—短锁母；3—拉杆1；4—长锁母；5—调节套筒

图6.3.2 OO—A型钢拉杆

6.4 机具设备

6.4.1本工法采用的机具设备见表6.4.1。

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表6.4.1 预应力钢拉杆施工机具设备表

序号 设备名称 设备型号 单位 数量 用途 1 起重机械 台 1 配合安装钢拉杆 2 张拉油泵 ZB4－60 台 1 给四缸千斤顶供油 3 四缸千斤顶 SGYD－1000 台 1 张拉预应力钢拉杆 4 链条管钳 把 3 张拉中旋动调节套筒 5 手拉葫芦 HSZ－3 台 2 配合安装钢拉杆和装卸千斤顶 6 高压 根 2 连接油泵与千斤顶 7 精密压力表 只 1 千斤顶进油用控制张拉力 8 普通压力表 只 1 千斤顶回油用 9 板手 把 2 安装及压力表用 6.4.2本工法采用的机具设备要求 1、所有机械设备必须性能良好，运转正常，处于良好的备用状态。 2、计量检测器具如力矩扳手等必须经有资质的检测单位检定合格。

3、吊装钢丝绳应经过仔细检查无毛刺、断股等现象，其强度满足吊装要求并具有一定的安全系数。

4、张拉千斤顶与油压表必须经过有资质的计量检测单位进行检测标定。

7.质量控制

7.1 加强职工的质量意识教育，养成良好的质量习惯，树立精益求精的工作精神。

7.2 组织人员严格按规范及图纸设计要求编写工艺卡，对参与施工的全体人员进行技术交底，以便统一操作规程、统一操作方法、统一质量要求、统一验收标准。

7.3 预应力钢拉杆施工质量参照《建筑工程预应力施工规程》（CECS180：2005）以及《预应力钢结构技术规程》（CECS212：2006）的相关要求进行控制。钢拉杆安装允许偏差按表7.3执行。

表7.3钢拉杆安装允许偏差

序号 1 2 3 项 目 平行轴线拉杆 支座位置 垂直拉杆 拉杆长度 拉杆中线 允许偏差 检查频率 检验方法 ±5 ±10 每根拉杆 用钢尺 ±5 ±10 7.4质量控制点设置

序号 1 控制点 钢拉杆成品采购与验收

责任者 材料员 计划员 控制内容 合格供应商选定、签订合同、质量验收（质保书、规格、长度、调节工地检查者 材料员 质检员 技术人员 检查方法 查合同、合格证、材料质保书、复试报告、现场实测实量 8

余量等） 轴线、标2 高、直线度、变形等 钢拉杆张3 拉力、变形等 张拉作业管理及施工人员 测量员 监理工程师 质检员 测量员 监理工程师 质检员 监理工程师 设计院工程师 查张拉记录、现场查看表压、实测实量等 查计算书与测量记录 检查轴线、标高、起拱度、变形等 张拉顺序、张拉力、变形值等 7.5所有材料供应商均需经过合格供应商的评审，所有材料必须由合格供应商供给，同时材料设备进场必须有合格证或材料质量证明书（各类证书应列表登记，并与实物核对无误），且应按规定做好抽样复试检测工作，合格后方可正式使用。

7.6安排专门施工作业队进行钢拉杆安装、张拉过程中的质量动态控制及跟踪检查，使各工序的施工质量始终处于受控状态。

7.7 钢拉杆张拉过程中应注意控制好张拉的同步性与对称性，防止结构产生不应有的异常变形。张拉过程中千斤顶应安排专人操作，严格控制进油速度。同样，结构应力与变形的控制与监测应安排专人跟踪测量并记录，保证张拉的质量控制。

7.8安排专人及时做好相关技术资料的收集整理工作，确保内业资料的完整性、准确性。

7.9套筒验收批不宜超过500套。

从每批中抽10％的锚具且不少于10套，检查其外观质量和外形尺寸。其表面应无污物、锈蚀、机械损伤和裂纹。如果有一套表面有裂纹则本批应逐套检查。

7.10静载锚固性能试验

在通过外观检查和硬度检验的锚具中抽取3套样品，与符合试验要求的预应力钢杆组装成3个组装件，由国家或省级质量技术监督部门授权的专业质量检测机构进行静载锚固性能试验。试验结果应单独评定， 每个组装件试件都必须符合要求。如有一个试件不符合要求，则应取双倍数量的锚具重做试验；如仍有一个试件不符合要求，则该批锚具为不合格品。

在试验过程中，试验数据证明锚具的负载能力大于或等于Fpm，而组装件仍未拉断，此时可以终止试验，并判定试验结果合格。

8.安全措施

8.1钢拉杆施工前应组织全体施工人员进行详细的安全技术交底，确保严格按交底要求进行施工。

8.2 所有登高操作人员应戴好安全帽、系上安全带。登高作业人员其体质应符合规定要求，高空作业中应佩带工具袋，所有手动工具（如手锤、扳手、链条管钳等）应放在工具袋或作业层上内，不得放在钢梁、脚手板等易失落的地方。操作中扳手等工用具应系上绳子扣在身上或安全带上，防止坠落伤人。

8.3起重工、架子工等特殊工种作业人员应持证上岗作业，严格按规程操作，保证作业安全，严禁无证不懂电气、机械的人员擅自上岗操作。

8.4张拉作业脚手架的搭设应严格按方案有关参数及规范要求进行，同时两端应与相应框架柱连接并抱紧固定，确保脚手架搭设的承载力、刚度与稳定性。操作层脚手架应满铺脚手板，外侧应加设安全栏杆并满张密目网保证施工安全。

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8.5张拉作业脚手架搭设完毕应组织相关人员进行验收，确认合格后方可交付使用，同时应注意使用中荷载的控制和维护，不得任意拆除一切防护设施和受力杆件以确保安全。

8.6钢拉杆吊装前应对作业环境及所使用的吊装索具、卸扣、葫芦等工用具器具设施设备的完好性进行全面检查，并做好书面检查记录，发现问题和隐患立即整改，保证吊装的顺利进行及安全。

8.7钢拉杆张拉过程中，作业区外周15米范围应设警戒线，非作业人员严禁进入，特别是张拉作业平台下严禁站人。

8.8必须严格执行防火、防爆制度，使用明火必须按规定办理动火审批手续，设专人监护。

8.9 严格遵守安全用电的各项规章制度，由于钢构件及脚手架具有良好的导电性，故施工现场供用电系统必须有良好的接地、接零或漏电保护。施工现场的临时供电采用“三相五线制”，“一机一闸一漏一箱一锁进行保护”， 施工电线均采用胶皮电缆线，各电器设备在使用前必须进行全面检查，合格后方可使用。

9.环保措施

9.1在项目经理部建立环境保护体系，明确体系中各岗位的职责和权限，建立并保持一套工作程序，对所有参与体系工作的人员进行相应的培训。

9.2对施工机械进行全面的检查和维修保养，保证设备始终处于良好状态，避免噪音、泄漏和废油、废弃物造成的污染，杜绝重大安全隐患的存在。

9.3 生活垃圾与施工垃圾分开，并及时组织清运。

9.4施工作业人员不得在施工现场围墙以外逗留、休息，人员用餐必须在施工现场围墙以内。

9.5钢拉杆成品运至施工现场时，为保证出厂表面处理不受运输过程的损伤，一般外表面缠绕塑料编织带。在钢拉杆安装过程中应尽可能保持缠绕编织带的完好，以免污染钢拉杆表面处理层。在张拉完成后，跟随钢结构工程的最后清理作业，在剥去缠绕编织带时，应注意随时收集编织带，统一堆放至建筑垃圾放置点，以免污染建筑工地环境。

10.效益分析

10.1 经济效益

南通四建承建的东北遇电网电力调度交易中心大楼采用预应力钢结构的中厅跨度达27米， D90mm的钢拉杆施工采用“钢结构预应力钢拉杆施工工法”施工，相比其它方式可节约人工30%，由于采用高强材料，钢材用量节约35%。直接经济效益为：节约成本365600元，其中节约人工费22340元、材料费125680元、机械费680元，技术措施费43900元，工期费用85000元，其他24000元，总成本降低率约1.26％。

10.2 社会效益

通过该技术在东北电网电力调度交易中心工程中的应用，在该地区建立了良好的企业信誉，为总体项目的早日投入使用、加快当地基础电力设施建设作出了贡献，受到了当地和建设单位的高度赞扬，赢得了较大的社会信誉，社会效益显著。

东北电网电力调度交易中心的优质高效建设，使公司在当年顺利承接了长春科

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文中心综合馆工程。

10.3 节能与环保

由于本工法采用专用工具、合理的工艺流程施工，效率高，缩短了工期，相对其他施工方案减少机械投入总功率约35%，节能环保效果明显。

10.4 本工法符合国家关于节能工程的有关要求，钢材作为可回收的再生材料，有利于推进可再生资源与建筑结合配套技术研发、集成和规模化应用。

11.应用实例

11.1实例一：东北电网电力调度交易中心大楼工程

该工程为全现浇劲钢混凝土框架剪力墙结构，地下一层、地上:主楼十九层、辅楼四层，总建筑面积85718.29m2。主、辅楼间设阳光大厅相连，阳光大厅一层，层高22.50m，宽27.00m、进深72.00m，阳光大厅室内于主、辅楼四层楼面标高处设连接天桥一座。该天桥宽3.20m，跨度27m，为下拉弦杆式型钢张弦梁组合楼承板结构（图11.1），斜拉杆为Φ60mm的UU型不锈钢钢拉杆，屈服强度ReH为1080MPa，该张弦梁连接天桥共设四根斜拉杆，张弦梁最大矢高1.2m。

南通四建施工的东北电网电力调度交易中心大楼主、辅楼间阳光大厅，根据图纸设计采用了钢拉杆型钢张弦梁结构，该张弦梁结构跨度27.0 m，下弦采用四根直径60㎜钢拉杆，张弦梁结构（距地面的）安装高度为16.62m。

16.650钢斜撑杆不锈钢钢拉杆40厚钢板多向节点球不锈钢钢拉杆10张弦梁立面示意图122222222213110张弦梁平面布置示意图13 图11.1 钢拉杆张弦梁

11.2 应用实例二：吉林春科技文化中心综合馆

吉林春科技文化中心综合馆位于长春净月经济开发区梧桐街与丁二十二路交叉口之东南，该工程科技馆、博物馆、美术馆与大厅的连接均采用大跨度预应力钢结构，拉杆材料为热处理钢材，标准抗拉强度fptk＝610MPa。水平拉杆与垂直拉杆每组为三个区格，水平拉杆为M42，每区格两根，各需建立267kN的预应力。垂直拉杆每区格为三根，一根M76拉杆需建立900kN的预应力，两根M56拉杆各需建立450kN的预应力。

该工程结构较柔，对安装过程中的结构变形及稳定性控制要求很高，张拉阶段过大的变形可能引起结构垮塌。另外幕墙安装对柱变形要求高于钢结构的安装精度，

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因此预应力拉杆的张拉施工难度很大，由于国内尚无该种拉杆的张拉设备，故需研制。水平拉杆较短，两端销头内分别有正反螺牙。千斤顶首先通过耳板作用在结构上，结构变形后旋转中间拉杆体收紧销头，放松千斤顶，结构回弹在杆件中建立预应力。

经充分研究，采取分批张拉的方法：第一次将所有的杆件拉到σcon／3，保证结构基本稳定；第二次将所有的杆件拉到2σcon／3,降下拼装胎架；最后将所有的杆件拉到设计要求的σcon。每组杆件张拉时先张拉水平杆，后张拉垂直杆。

垂直拉杆采用研制的四缸千斤顶进行张拉（图11.1-3），其关键的技术参数为额定张拉力1130kN，额定油压60MPa,最大行程50mm。

图11.2 垂直拉杆张拉装置

11.3 应用实例三：南京国际博览中心A、B展馆工程 南京国际博览中心A、B展馆工程位于南京河西地区。

南京东大现代预应力工程有限责任公司承担了有关预应力施工阶段的分析、测试及张拉工作。预应力钢棒的张拉是整个屋盖钢结构工程施工中的重要内容，技术要求高、难度大，安装与张拉质量对整个工程的安全至关重要。

张拉中采用了电测和机械测量相结合的方法对每根拉杆有效预应力的建立进行监测，包括杆件自身张拉的应力变化及对相邻杆件的影响。张拉时，变形观测采用全站仪，与整个结构的变形观测相结合。控制各次桁架跨中位移在张拉完成后满足设计要求。

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