沈源 王宇安 巨若冰 冯瑞 王静
中国建筑第八工程局有限公司西北分公司 陕西西安 710000
摘要：近些年来，我国的大型工程建设力度不断在加强，工程建设的技术也在不断革新和完善，工程的安全质量有了显著提高，但是在大跨度钢结构预压和卸载方式上还存在一定的问题，影响工程质量安全的因素仍然存在。因此，大跨度钢结构预压和卸载方式在工程建设过程中的应用和控制应当加以重视。鉴于此，文章重点针对大跨度钢结构预压、卸载方法进行了分析，以供借鉴。
关键词：大跨度钢结构；预压；卸载方法
1导言
钢结构自身具备了较强的稳定性，对于建筑的运用过程不但十分便利，还尤为快捷，所以在相应的建筑行业当中，钢结构的使用十分普遍，钢结构未来的发展也会被人们所重视。当前，钢结构的应用已经变成社会目前在建设发展当中的有效技术，大跨度空间钢结构预和卸载方法的运用功能在目前桥梁施工乃至房屋建设当中具有不可或缺的地位，从而加快了我国社会的进步。
2大跨度空间钢结构施工技术的特点
第一，大跨度空间钢结构施工技术作为我国大型工程的主要施工技术，在我国大型工程建设中越来越发挥着不可替代的作用，因此其有着其自身独有的特点，其中主要的特点之一就是结合预应力技术。结合预应力技术能够将钢结构的受力情况改变，从而使得钢结构的内力状态得到平衡，使得钢结构的用钢量得到改变，并且能够增加钢结构的结构刚度和材料强度。除此之外，通过结合预应力技术，能够将钢结构的抗拉性能进行提升，从而使得钢结构有更好的抗弯能力和抗负载能力，这对于提高工程的质量来说是非常重要的。因此，结合预应力技术是大跨度空间钢结构施工技术的一个主要特点；第二，构建精确度较高，焊接施工技术工作量较大，难度高。大跨度空间钢结构施工技术的另一个特点就是构建精确度较高，焊接施工技术工作量较大，难度高。对于大型建筑来说，由于大部分的大型建筑是国家发展中的重点工程，因此在施工中对于施工的质量要求较高，所以在施工过程中必须保证施工的精度符合相应的标准。而对于精度要求高的工程建筑来说，其施工的难度也是非常大的。在施工过程中，为了确保施工的质量，可以采用相应的焊接技术，并且可以引用先进的外国技术，这样能够更好的完成施工质量的相应要求，符合国家建设国家大型建筑的标准。因此，构建精确度较高，焊接施工技术工作量较大，难度高也是大跨度空间钢结构施工技术的一个主要特点。
4大跨度钢结构预压和卸载方法分析
西安国际会展中心大堂检录厅幕墙钢结构其组合截面形式为鱼腹式索桁架柱Ⅱ300*100*（20*20~30*30）Ⅱ300*100*20*20（3层以上）焊接型钢及索桁架柱十字支撑杆300*100~100*100*25，索桁架柱间增加Ⅱ250*100*16*20及Ⅱ200*100*10*10、Ⅱ200*100*8*8焊接型钢连系横梁，型钢连系横梁中部吊有D32的钢拉杆，索桁架柱顶点及地脚与结构连接方式为焊接耳板销轴连接，钢横梁与索桁架柱连接为一端刚接一段为销轴连接，首层索钢桁架柱南侧钢索采用ф45mm双根不锈钢拉索（每侧）、首层索钢桁架柱东西两侧钢索采用ф42mm双根不锈钢拉索（每侧），三层（标高12.5米以上）索钢桁架柱钢索采用ф32mm双根不锈钢拉索（每侧）。
展览厅两侧钢立柱及钢横梁，其主要截面形式为150*800*30焊接箱型柱，柱与柱之间增加250*100*12焊接箱型连系横梁。
4.1预压
4.1.1预压法总体施工工艺流程
转换桁架上部结构恒、活荷载计算→结构受力仿真分析→计算上部结构荷载作用下钢桁架的变形值→预压桁架的变形起拱值→预压前准备→预压预加载→预压正式分级加载→标高17.7m框架结构施工→第1次卸载→标高28.25m框架结构施工→第2次卸载→标高34.65m框架结构施工→第3次卸载→标高34.65m以上结构施工→第4次卸载→二次结构施工→第5次卸载→预压方案总结评估。要求从预压到卸载结束的整个过程必须进行严格的全程监测。
4.1.2预压注意事项
预压法具有环保、可操作性强、材料可回收利用、成本低廉等优点，在重庆国泰艺术工程中获得了很好的效果；针对工程特点，通过在交界面留设后浇带，加载分级、卸载与上部结构施工同步、适时监测，质量问题得到有效控制；预压施工过程中采用了信息化的监测手段，全过程跟踪监测桁架及关联部位的应力应变及位移情况，并对监测数据及时进行整理分析、反馈、评估和方案优化调整，确保预压施工的正常进行，其中积累的宝贵经验对同类工程具有一定的指导意义；预压法作为在大跨度钢结构转换桁架施工的一次大胆尝试，无相关资料和经验可以借鉴，其成功实践，为复杂钢结构的施工开拓了新的思路，进一步丰富了钢结构施工的内容。
4.2卸载
4.2.1吊装安装
1）放索盘作用（放索盘客户现场制作）
在放索过程中因索盘自身的弹性和牵引产生的偏心力，索盘转动会使转盘时产生加速，如果不采用放线盘，直接向上牵引时，索会螺旋，导致钢丝导致散股或跳丝。
2）不允许索体出现打结的现象，防止索体出现散股引起跳丝。严禁拉索直接在地面上拖拽，严禁随意乱放、乱扔。
3）应避免拉索与其它坚硬的物质碰撞，摩擦，以免划伤索体的表面。当发现拉索两端锚具出现变形、扭曲、磨损，索体出现跳丝、散股、划伤、碰伤时，应立即通知专门人员进行检修确定修复后继续使用或报废。
（4）拉索吊起后将两端锁头与主体结构上的耳板连接，保证上部螺杆端螺母压紧钢板，同时下端锁头与耳板连接可靠不松动。
4.2.2施工卸载控制
为了控制卸载速度，卸载时必须同时完成每一步骤的卸载过程。每一步骤卸载完后待检测，检测使用全站仪监测结构的下挠度及各个支撑点处的工作稳定性，待检测完毕，各个系统性能良好，没有不良影响因素后，再重复进行下一步的卸载操作。
1）测量未卸载前各支撑点的定位高度，并记录在案。
2）掌握每次卸载量，提前在支撑处画上标记线，每次卸载量的控制都要严格的按照画线处量取。
3）卸载时需用千斤顶支撑住结构后进行下降，然后再重新垫上支撑垫块把千斤顶取出，释放桁架与千斤顶之间的水平位移。每步卸载都要按照规定的卸载量来降低支撑的高度，提前做好各个步骤的支撑块，以保证每一个卸载行程完成后支撑块刚好能支撑住结构，防止该支撑点失效而导致结构产生局部受力过大，影响结构安全。千斤顶的行程要满足卸载高度的要求，提前做好试验，以免行程不够而不满足要求。
4）每次卸载后，应测量卸载点的标高，以确定下一次卸载的调整值。
4.2.3卸载监测
为了确保结构卸载后达到预期的下降量，必须对整个结构在卸载过程中的变形进行监测。
1）支架监测。卸载过程中设有安全员和安全监控员全过程监测支架，尤其是监测支撑下临时支撑变形等，发现异常情况及时报告。卸载过程中安排专门人员负责监控，监测以肉眼观测和仪器监测同时进行。监测仪器使用一台全站仪、一台水准仪和二台经纬仪，并在支撑架处设立线锤，卸载过程中，严禁无关人员进入现场，现场拉设警戒线，派专人监护。
2）屋盖钢结构监测。在卸载过程中要时刻监测，随时控制各控制点的变形情况，监测钢结构在卸载过程中是否有与计算结果有较大偏差的出现。使用全站仪派专人进行监测，每卸载一步都要有详细的监测记录，监测记录要准确、及时、真实反映卸载过程的工况。
4结束语
总之，大跨度钢结构场馆跨度大，结构受力复杂，结构预压和卸载工艺为其结构安装是否成功的重要环节，文章结合实例分析，对大跨度钢结构场所预压和卸载技术进行研究，解决其载技术难题，同时为其他类似工程的钢结构施工提供借鉴经验。
参考文献：
[1]陈庆，蒋晓洪.大跨度空间钢结构同步卸载技术[J].四川建筑，2018，38(04):217-219.
[2]郭凯.大跨度预应力钢结构拆除施工研究综述[J].广州建筑，2017，45(06):7-11.