万科中心斜拉索张拉及监控
斜拉索张拉施工技术分析
斜拉索张拉施工技术分析发表时间：2017-07-26T15:55:02.497Z 来源：《基层建设》2017年第10期作者：胡涛刘宸安[导读] 摘要：重庆高家花园大桥为双塔双索面混合梁斜拉桥，主跨为钢箱梁结构，边跨为预应力混凝土箱梁结构中交一公局第三工程有限公司摘要：重庆高家花园大桥为双塔双索面混合梁斜拉桥，主跨为钢箱梁结构，边跨为预应力混凝土箱梁结构，施工时斜拉索索力技术要求高、难度大。
本文介绍了斜拉索张拉过程中索力控制的技术要点，以及采取的施工质量控制措施。
关键词：高家花园大桥斜拉索索力控制1.工程概况重庆高家花园大桥是轨道交通环线跨越嘉陵江的一座轨道交通专用斜拉桥，也是轨道交通环线主要节点性工程之一。
索塔设计为H 形，索塔高139.5m；塔梁分离，半漂浮体系。
索塔由下至上依次分为墩柱、下塔柱、中塔柱和上塔柱，主跨为钢箱梁结构，边跨为预应力混凝土结构。
全桥斜拉索设计为52对，塔端索间距为6.15m，中跨钢箱梁端索间距为12m，边跨混凝土箱梁端索间距为8m。
（斜拉索布置见图1-1 主桥总体布置图）2.斜拉索设计与施工特点2.1 斜拉索设计主桥为双塔双索面混合梁斜拉桥，全桥共52对斜拉索。
边跨为砼箱梁，中跨采用钢箱梁。
斜拉索在中跨主梁上的纵向标准索距为12m。
在边跨的标准索距为8m。
塔侧第一对斜拉索在主梁上的锚固点距主塔中心线边跨、中跨分别为14.5m和20m。
拉索采用外包单层黑色HDPE填充型环氧涂层钢绞线拉索及相应的配套锚具，标准强度fpk=1860MPa，弹性模量为Ep=1.95*105MPa；公称直径Φs15.2mm，张拉力按照0→10%～15%σcon（开始计入伸长量，预紧张拉）→80%σcon→100%σcon（持荷五分钟，保证环氧钢绞线应变充分）进行控制。
2.2 斜拉索张拉施工特点本桥边跨每道斜拉索52根钢绞线，中跨每道索45根钢绞线，采用单根斜拉索的钢绞线均逐根挂索完成后随即用单根千斤顶进行单端张拉的方法进行施工。
斜拉桥主梁牵索挂篮及斜拉索施工难点
斜拉桥主梁牵索挂篮及斜拉索施工难点发表时间：2018-12-25T11:49:31.530Z 来源：《防护工程》2018年第24期作者：熊新光卫千峰吴东生[导读] 随着社会经济的不断发展，大跨度桥梁建设项目逐渐增多。
在大跨度桥梁施工中挂篮悬臂施工是一种因限空要求而采取的一种施工工艺熊新光卫千峰吴东生中建八局第三建设有限公司江苏南京 210046 摘要：随着社会经济的不断发展，大跨度桥梁建设项目逐渐增多。
在大跨度桥梁施工中挂篮悬臂施工是一种因限空要求而采取的一种施工工艺。
牵索挂篮施工和所有挂篮施工一样梁体的线性控制是施工中控制的重点，而挂篮的走行、定位、安全防护又是在施工过程中每一个节段施工控制的重点，牵索挂篮在砼浇筑施工过程中要对挂篮前端的拉索进行二次张拉，拉索的二次张拉对挂篮和主梁悬臂端的施工产生了二次附加力，会导致其内力和形变的产生。
挂篮定位、砼的浇筑控制、索力的二次张拉、过程监控、最终索力调整是主梁成桥线型控制的重点。
关键词：斜拉桥；主梁牵索挂篮；施工引言：大跨度桥梁中，斜拉桥是非常流行的一种桥梁形式。
通常来说，斜拉桥对于跨度从200m到700m，甚至1000m的桥梁中都具有很大的优势。
斜拉桥最主要的结构由主塔、主梁及斜拉索三部分组成。
其受力情况主要是:荷载由主梁通过斜拉索传递给主塔，由主塔承担，主塔再将荷载传送到基础。
它是由承压的塔、受拉的索和承弯的梁体组合起来的一种结构体系，可看作拉索代替支墩的多跨弹性支撑连续梁。
主梁由于弹性支撑被斜拉桥平衡荷载利用，大大降低了梁体内的整体弯矩值，从而得以减小结构尺寸，节省材料，增加了桥梁跨越能力。
1工程概况本文以某大跨度斜拉桥为例，此桥梁全长1838.8m，主桥为120+270+120m双塔双索面预应力混凝土斜拉桥。
以下以此大桥为例从施工技术方面出发，对主梁牵索挂篮及斜拉索施工进行分析。
2斜拉桥主梁牵索挂篮施工技术 2.1挂篮拼装挂篮构件为厂家定型钢构件，构件进场后现场进行拼装。
万科总部大楼结构设计研究 - 结构理论
万科总部大楼结构设计研究- 结构理论中建国际设计顾问有限公司:傅学怡总工程师傅学怡：今天在这里给大家做一个深圳万科总部大楼结构设计的介绍。
有的人可能知道，它应该是一个世界上新的建筑结构形式。
这个大楼总建筑面积是13万7千平方米，地面上是18万平方米，它的建筑师是搞建筑的人都知道的美国一个当代的建筑大师。
这幢楼主要是用做万科公司的总部办公楼，同时兼有一部分办公和酒店，该楼面对深圳大梅沙海滨，不是紧邻海，离海还有大概3百米左右的距离。
这幢楼的设计理念用英语来说是一个漂浮的地平线。
整个楼从地面拔地而起10到15米，上面建4到5层的一个多层办公楼。
从建筑理念上来说有两大特点：第一，绿色景观无限，包括百分之百的绿化。
第二，因为拔高了10到15米，所有办公室内的空间都具备海景资源，从而让这个楼的品质和价位也相应提高了。
当然，楼拔高了，拔地而起，结构的造价是有所增加的。
这是它的平面图。
在这张图的下方就是大梅沙海滨。
这是建筑的各个立面图。
落地竖向构件就是筒体和剪力墙，以及一些钢筋混凝土柱，落地竖向建筑的水平跨度在中部大概是50米到60米，端部的悬臂大概是10到15米。
整个楼的全长大概是5百多米，不到6百米，它的体型大家能看到是非常复杂的，所以没法计算这个长度。
如果是从这里开始算，算到这边的话大概是1百米这样。
这个楼怎么做，做什么结构我想就不说了。
今天我想给大家说一下，首先是一个方案的备选。
我们经历过类似央视在深圳建的专业中心这样一种巨型钢的支撑结构。
这个做完以后每平方米的用钢量，由于它每层都是钢结构，包括要跨越5、60米，用钢量大概是在200到250公斤一个平方米，跟我们目前做的国内大型火车站的楼盖用钢量是差不多的，应该说不算多。
但是万科业主找我们商量，觉得这个用钢量按照两年前的单价来看，应该钢结构部分单价是在2000块左右，再加上混凝土的造价估计要在3千不到，他们认为这个结构造价偏贵。
有没有更好的方案呢，我们提了一个混合框架加拉索的结构。
斜拉桥施工阶段监测监控的内容和方法_文武松
斜拉桥施工阶段监测监控的内容和方法文武松1,王邦楣2(1.铁道部大桥局芜湖桥指挥部,安徽芜湖241001;2.铁道部大桥局桥科院,湖北武汉430034)摘 要:基于铁道部大桥工程局桥梁科学研究院对近年来一些大型斜拉桥施工监测监控工作的总结,介绍了监测监控机构及其监控管理,斜拉桥在施工阶段监测监控的内容和方法,阐述了监测监控的实施原则及其重要性,并对监测结果提出了具体要求。
关键词:斜拉桥;桥梁观测;施工监控;监控系统中图分类号:U 445.1 文献标识码:A 文章编号:1003-4722(1999)04-0063-08收稿日期:1999-08-02作者简介:文武松(1964-),男,高级工程师,1986年毕业于河海大学工程力学专业,工学学士,1989年毕业于西南交通大学桥梁工程专业,工学硕士,现为西南交通大学桥梁专业博士研究生。
1 引 言在桥梁工程中,随着技术水平的提高,跨度不断增大,结构型式也愈趋复杂,工艺越来越先进。
为确保桥梁施工安全顺利,施工过程中的监测监控受到了工程师的高度重视。
近几年,桥梁科学研究院相继承担了一些大型桥梁在施工阶段的监测监控工作[1][2][3],获得了丰富的实践经验。
基于前段工作的总结,下面介绍一些斜拉桥在施工阶段监测监控的内容和方法、监测监控的实施原则及其重要性,并且对监测结果提出一些具体要求。
2 桥梁施工阶段的监测监控桥梁施工阶段的控制是一个系统工程,主要包括二部分。
一部分是数据采集系统,即监测;另一部分是数据分析处理系统,即监控。
前者是利用事先在塔、梁和拉索等主要部位埋设数种性能各异的传感器和相关的测试仪器获得大量的数据,包括几何参量和力学参量。
监控则是利用高效计算机程序,对数据进行分析处理,并确定下一个阶段的施工参数。
通过二者的有机结合,调整控制桥梁的内力和线形,实现桥跨结构的内力和线形同时达到设计预期值,确保桥梁施工安全和正常运营,并保证具有优美的外观形状[4][5][6]。
科研中心办公楼钢结构预应力拉索安装张拉工程
科研中心办公楼钢结构预应力拉索安装张拉工程施工方案目录一、工程概况 (1)1.1工程概况 (1)1.2 编制依据 (2)1.3实施目标 (2)1.3.1质量目标 (2)1.3.2工期目标 (2)1.3.3管理目标 (3)1.3.4安全目标 (3)二、拉索施工方案 (4)2.1拉索示意 (4)2.2拉索编号 (4)2.3拉索张拉顺序 (6)2.4张拉施工注意事项 (6)三、施工过程仿真分析 (1)3.1分析模型的正确模拟 (1)3.1张拉过程模拟 (1)四、索头节点承载力分析 (34)4.1 拉索节点设计荷载计算 (35)4.2拉索上索头节点的计算分析 (36)4.3 拉索下索头节点的计算分析 (40)五、施工工艺流程 (43)5.1张拉工艺流程 (43)5.2拉索的制作、运输、检查验收及存放 (43)5.3张拉前的准备工作 (44)5.4 拉索安装及张拉 (45)5.6测量与监控 (49)5.7施工控制方法 (49)六、施工管理及部署 (50)6.1项目管理组织机构 (50)6.1.1项目部组织机构 (50)6.1.2项目部人员职责 (50)6.1.3企业及施工队伍的资质 (51)6.1.4建研（北京）结构工程有限公司近年来承担的钢索工程 (51)6.2劳动力配置计划 (55)6.3设备配置计划 (56)6.4施工进度计划及保证措施 (56)6.4.1施工进度计划 (56)6.4.2施工准备期 (57)6.4.3施工队伍和主要设备、辅助材料进场计划 (57)6.4.4施工进度保证措施 (57)七、安全生产、文明施工 (60)7.1安全生产、文明施工总目标 (60)7.2安全生产、文明施工管理体系及保证措施 (60)7.2.1安全生产、文明施工管理体系 (60)7.2.2安全生产管理制度 (60)7.2.3消防措施 (61)7.2.4各部位施工的安全措施 (61)7.2.5恶劣天气安全措施 (62)7.2.6施工监测安全措施 (62)7.2.7高空作业安全措施 (62)7.2.8文明施工管理制度 (63)八、质量保证措施 (64)8.1工程质量总目标及质量保证体系 (64)8.2施工质量保证措施 (64)8.3保证监理制度的实施 (65)8.4遵守现行规范或规定 (66)一、工程概况1.1工程概况项目名称：中航技研发展示中心钢结构工程预应力索施工中航技研发展示中心总部办公楼、商务酒店屋顶钢结构为预应力空间桁架结构体系。
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万科中心斜拉索张拉及监控提要：万科中心采用了“混合结构框架+斜拉索”结构体系，斜拉索张拉施工是其中的重点和难点。
本文主要介绍了斜拉索的张拉受力分析、张拉控制原则、张拉施工以及监测，可供同类工程参考。
关键词：筒体；单片墙；斜拉索；张拉Abstract: China vanke center adopt “mixed structure framework + stay-cables” structure system, stay-cables tension construction is one of the key and difficult. This article mainly introduced the stay-cables drawing force analysis, tension control principle, tension construction and monitoring for other similar projects.Keywords: barrel; Monolithic wall; Stay cables; tension1、工程概况万科中心工程位于深圳市大梅沙风景区，占地面积61730m2，建筑面积约137000m2。
该工程造型独特，采用美国建筑名师STEVEN.HOLL的设计创意，被喻为“浮动的地平线”。
地上结构由9个巨型筒体（边长约10m×10m）及6个实腹厚墙、10根落地钢管柱与斜拉索共同支撑起上部5～6层结构，在底部形成了连续的大空间，上部结构的跨度在25m～50m之间，悬挑长度在15m～25m之间。
地上建筑形似一条腾飞的巨龙，总延长米约600m，又称为“躺着的摩天大楼”。
建筑主要功能为万科总部、办公楼和高级酒店，地下室设有高等级国际会议中心。
结构分A、B、C三个区，A区地上6层，地下一层（局部二层），建筑高度35m；B、C区地上5层，地下一层（局部二层），建筑高度23m。
建筑结构平面布置图及剖面如图1、2示。
该工程上部结构形式新颖；采用了混合框架+拉索结构体系，结构二层采用钢结构，上部结构采用混凝土宽梁扁柱体系，由预应力斜拉索托住二层转换钢结构将结构荷载传递到竖向支撑构件－筒体及墙、钢管柱。
本工程建筑设计由美国建筑名师STEVEN.HOLL设计完成，结构设计由中建国际（深圳）设计顾问有限公司完成，斜拉索预应力专项施工由建研科技股份有限公司深圳分公司完成。
图1结构总平面图图2A区B-3轴结构剖面示意图2、斜拉索张拉分析斜拉索张拉施工是控制结构整体变形及结构整体受力的关键工作。
施工过程中拉索张拉工况及初始张拉力的设定将至关重要，为了使施工达到设计要求，保证结构安全，我们采用ANSYS有限元计算软件对拉索张拉施工全过程进行了仿真模拟计算分析，并根据模拟计算结果最终确定了张拉施工控制原则、张拉工况及张拉索力。
如下图3为：对A区拉索施加初始张拉力后结构产生反拱的仿真模拟计算状态图，图3A区拉索张拉结构反拱模拟计算状态图2．1 张拉施工控制原则本工程的张拉施工控制标准为索力和结构位移双控，以索力控制为主，变形控制为辅，监测索力应与理论值相对应，变形要有规律，索张拉至后段需密切关注结构变形，避免结构变形过大。
控制住索力可保证结构变形在设计要求的合理范围内；控制住结构变形，即可保证混凝土结构柱在施工过程中主要承受轴力，进而可以使整体变形产生的弯矩效应较小。
1）索力控制原则：a．索力控制必须以控制梁柱受力有利为主要控制原则。
如图4为以典型跨（A区4＃筒体～5＃筒体跨）梁柱受力为例进行有限元模拟分析的结果图，分析结果显示控制梁柱配筋率的关键在于，无论是在索张拉完阶段还是在主体结构封顶阶段，力求通过索控制相邻柱的位移高低交错，靠近筒体的边柱高于中柱。
通过这种方式，可使由左右梁弯曲产生的弯矩自相平衡，减小柱弯矩，从而控制梁柱的配筋，改善梁柱受力。
（索刚张拉完阶段）（主体结构封顶阶段）图4A区4＃筒体～5＃筒体梁柱受力模拟分析结果图b．拉索初始张拉力为应控制在0.1fykAs左右（（fyk索的破断强度）；拉索在最不利组合下设计应力小于0.5fyk。
2）结构变形控制原则：a．拉索张拉完成时，结构产生的反拱值应控制在L/1000以内，保证拉索张紧的同时，避免钢梁内产生过大应力。
当混凝土结构、装修及幕墙等恒载全部施加完成时，首层钢结构的竖向最大变形应控制在L/1000以内。
b．拉索张拉完成，且在混凝土结构、装修及幕墙等恒载全部施加完成时，筒体和单片墙的顶部水平位移均小于L/5000，锚固索的框架柱的顶部水平位移小于L/2500。
2．2 张拉施工工况及细部条件确定1）张拉工况为满足设计要求和保证结构安全度，考虑到筒体的侧向稳定性及承载力优于单片墙，对于筒体与单片墙（或钢管柱）间结构需施工完成首层、二层和顶层楼屋盖，才可以张拉索；对于筒体与筒体间结构需施工完成首层、二层楼盖，才可以张拉索；对于筒体或单片墙悬挑端需要施工完成首层、二层及三层楼盖，才可以张拉索。
2）张拉细部条件确定张拉施工属于万科中心斜拉索工程的核心工作，为保证每次张拉成功，拉索张拉前必须严格按照设计要求对结构进行张拉的细部条件现场确认。
如下图5－一典型跨为例进行细部说明：图54#筒体～2#单片墙间8根拉索张拉工况细化大样图与土建结构相关：a．为提高竖向构件的刚度及整体性，必须施工完成筒体内地下室底板及锚固拉索的铸钢件所在楼层板；b．为防止拉索张拉时节点局部变形过大导致混凝土开裂，拉索张拉前，拉索锚固节点周边区域、顶层楼盖与筒体（或单片墙）交接处后浇带不可以封闭；c．张拉前各结构混凝土的强度必须达到70%以上；d．张拉前，拉索张拉区段内各层楼板除后浇带2m区域支撑脚手架保持支顶外，其余全部楼面满堂脚手架、高支撑架须卸除支顶，但架子需保留在楼面上当施工荷载使用。
e．根据设计单位的拉索张拉验算结果要求拉索张拉时张拉区段内每层楼面必须保留1.5～1.8KN/m2的楼面施工活荷载，不可以增加或减少荷载，承载面积为跨间已经施工楼面（含顶层）。
与钢结构相关：a．张拉前首层钢结构必须施工完成，并达到设计要求；b．拉索张拉前拉索外套的钢套管必须安装完成但不可封闭；c．拉索张拉前，地面上临时钢结构支撑架必须支顶到位，但需切除与二层钢梁连接的焊缝，使其在张拉过程中能自由脱离，待拉索张拉完成后才整体拆除；d．索张拉前必须保证与铸钢件节点连接的所有钢筋连接件全部焊接完成（包括梁柱竖向横向连接钢筋及预留连接板等），因拉索张拉完成后不可以在铸钢节点区域高温施焊（因高温会导致节点变形，从而造成索力损失）；3、斜拉索张拉施工本工程共120根拉索，分A、B、C三个区，每个区分为若干段，每区段约4～10根拉索均同步张拉，因张拉索力非常大（200～600T），需选用YCQ350、YCQ550及YCQ650大型号液压千斤顶。
拉索张拉均采用单顶顺索张拉方式，即对于单根索采用“千斤顶+拉杆+撑脚”组装张拉（如下图示）。
根据设计张拉节点位置的不同可分为上节点张拉和下节点张拉两种。
上节点张拉需在屋面搭设临时支撑架（若塔吊能辅助安装可以不搭设），用于吊装张拉工装系统，支撑架高应大于2.0m（因工装系统长达1.8m）；下节点张拉需搭设4.2m×4.2m的张拉操作平台，操作平台面距钢梁底应大于2.0m，如图6示。
图6张拉节点示意图经设计及相关各方研究决定，本工程拉索张拉分三步进行：预张拉、正式张拉、复拉，且均需分多级张拉。
预张拉的目的是标定监测系统，预张拉只张拉至设计索力的40％，分5级完成（零至20％、25％、30％、35％、40％）；正式张拉分7级张拉完成（零至20％、40％、60％、80％、90％、95％、100％），采用多级张拉的原则，目的是保证张拉索力的均匀、同步性，防止因索力不同步而导致结构变形不协调；复拉分4级完成（零至80％、90％、95％、100％）。
因索力张拉至100％时，结构的反应不会立即到位，拉完24小时后结构变形才逐步到位，这会造成拉索部分松弛，从而造成索力损失。
为减少该部分损失，经研究决定，拉索正式张拉完成后第二天需进行复张拉。
4、张拉施工监测拉索是本结构的核心构件，在拉索张拉施工阶段其应力水平将影响整个结构的成型，也影响结构的整体安全。
为保证张拉施工质量及结构体系的安全，验证施工模拟计算的状态与设计要求相符，须对拉索张拉过程中索力、结构变形进行监测。
本工程主要监测内容包括索力监测和结构变形监测。
以下以A区3#筒体～钢管柱区段间8根拉索张拉（第10次张拉监测）为例进行说明。
主要监测设备：索力监测采用光纤光栅智能筋及其监测系统，变形监测采用高精度莱卡全站仪，精度1〃。
4．1监测点布置图7智能索及变形监测点示意图索力测点：本次共同时张拉8根索，其中安装于在3＃筒体上的LS45为智能索，其具体位置如7所示。
智能索索体内布置2根光纤光栅应变筋和1根光纤光栅温度筋。
变形测点：根据模拟计算模型共选择6个关键点进行变形监测，具体位置如图7示，3＃筒体上为2、5测点（两长索上节点），钢管柱上为1、6测点（两长索上节点），二层钢梁底部为3、4测点（两长索下节点），每个点均监测X、Y、Z三向位移。
4．2监测结果a．索力监测结果：图8 张拉过程中智能筋波长变化表1LS45智能索监测结果从图8和表1中可以看出：各级张拉过程中，实际索力与设计索力吻合较好，最大误差为1.7%；第一次张拉至100％，拧紧螺母，千斤顶回油至0时，索力损失了9.3%；第二天复张拉至100％，拧紧螺母，千斤顶回油至0时，索力损失3.7%，即复拉后索力最后损失比第一次张拉后索力损失要小德多。
最终实际索力为2089.155KN,比理论设计索力2141KN紧小51.845KN（2.42%），完全符合设计及规范要求。
b．结构变形监测结果：由下表2可以看出：拉索张拉完成时，位于二层楼盖钢梁底（长索下节点底）的3、4测点的竖向变形值为34.8mm、33.4mm，变形值较大，但未超出设计限值的46.7mm、47.4mm；另因模拟计算条件与工程实际概况存在一定差异，部分测点的横向和纵向变形值均轻微超出设计限值，但由于变形值均非常小(2mm左右)，所以对结构影响不大，结构变形满足设计及规范要求。
表2变形监测结果5、结论预应力斜拉索技术在万科中心的成功应用不仅是民用建筑结构受力体系的创新，其巧妙设计更是赋予了建筑新颖的形式，使建筑充满现代气息。
经我们对本工程斜拉索的张拉施工模拟计算以及对张拉施工工艺进行了深入的分析研究，提出一系列的技术措施和作业方法，拉索张拉工程已顺利完成，张拉监测结果显示张拉施工完全达到设计要求，各方反应良好。