关于预应力钢结构拉索的张拉方式探析

拉索在大空间施工应用中有着显著的应用效
果。本文主要分析了拉索的挂索方式和张拉方式，
对挂索牵引力的确定不够明显，在拉索的制作和安
装方面的创新方面没有表现，这是本文的不足。在
今后的研究中，笔者将会对拉索的施工状态和施工
参数进行深入研究。
参考文献
[1]郭正兴,罗斌.大跨空间钢结构预应力施工技术
研究-间钢结构预应力施工方法和张拉装备[J].施
应力。
一、 预应力钢结构拉索的分类及性能
1. 预应力钢结构拉索的分类
当前我国拉索按照悬挂方式和结构形式主要分
为三类，分别是悬索结构、索与空间钢桁架结构形
成的张弦桁架结构和斜拉索吊拉结构。各种结构有
着不同的结构特点，其结构形式不同张拉方式也不
wk.baidu.com
表 1 钢拉杆的抗拉强度设计值
345
460
195
255
2. 上索头就位安装
[关键词] 预应力钢结构拉索 张拉方式 斜拉索 牵引
[Abstract] The prestressed steel structure cable has important foundation in engineering. This paper mainly took the large space and large span as an example, analyzing the related performance and classification of prestressed steel structure, at the same time, analyzing the tensioning mode of steel structure, to provide reference for researchers.
1. 索体的垂直运输 索体的垂直运输的主要目的是保证索头能够准 确到达指定位置。在常见的垂直运输中有三种运输 方式，分别为：（1）吊机吊运挂索法，通过塔吊或 起重机等设备，将上索头吊至指定位置进行安装； 其主要特点是机动性强，可以随时运行至指定位置。 但其升至较高位置时需要采用大吨位吊机进行吊 装，只能单一吊装，施工花费时间较长。因此，其 所应用范围多以小吨位为主，在索体规格较小或索 数量较少的情况下使用。（2）直接牵引提升挂索法， 是指采用安装在竖向结构上的牵引设备来直接牵引 索体，实现就位安装，如卷扬机、葫芦等设备。此 种方法的特点主要表现在受到场地影响小、安装部 位较为固定、机械台班运行所耗费用较小等，但需 要对其安装辅助设备保证能达到牵引效果，在提升 索体重量加大时，安全度较低。因此，其多适用与 索体规格小、索体斜度小等场所。（3）滑道牵引提 升挂索法，主要采用滑道牵引索体移动到需要安装 位置，其主要特点主要表现在安全可靠性大，可以 提升索体规格较大和索头重量大的索体。但增加了 辅助设备暗转时间，挂索速度较慢，常适用于大规 格索体和大斜度索体的安装。
装效果。采用旋入式芯棒进行连接时，应注意使索
头方向和连接索帽方向达到一致。采用螺母进行连
接时也应同销接法相似，要对索头进行校正。
3. 下索头就位安装
下索头在牵引时，其索体通常呈悬链线式状态，
需要足够大的牵引力来实现就位安装，下索头连接
的牵引力需要通过建立有效的模型进行分析，牵引
力大小通常用式（1）来表示。
（1）
式中 HB 和 VB 分别表示为两个不同方向的牵引 力，W 为索体自重，L 为索长，f 为抛物线垂度，α 为倾角。 三、 预应力钢结构拉索的张拉
预应力钢结构拉索在施工中和施工方案预应力 张拉设备有着很大的关系，其中主要围绕着张拉设 备和张拉力以及张拉程序等。张拉设备的和张拉力 以及张拉环节都和拉索结构节点部位有着直接 影响。
1. 张拉设备 张拉设备的选用和索体的连接方式及节点构造 有着很大关系。常见拉索的张拉主要通过千斤顶卡
同，例如：斜拉索吊拉结构在应用中，挂索高度较 高，张拉时采用的施工原理和施工工艺均不相同， 张拉结构也较为复杂。此外，按照拉索形式还可以 分为钢丝束拉索、钢丝绳拉索、钢绞线拉索以及钢 拉杆等，其各种拉索的性能也均不相同。
关于预应力钢结构拉索的张拉方式探析
On Stretching Mode of Prestressed Steel Structure Cable
■ 房 飞 卫千峰 孔 健 ■ Fang Fei Wei Qianfeng Kong Jian
[摘 要] 预应力钢结构拉索在工程中有着十分重要的应 用。本文主要以大空间、大跨度为例，分析了预应力钢结 构拉索的相关性能和分类，同时对钢结构的张拉方式进行 了探析，以供相关研究人员参考。
工技术,2011,40(342)：102-108.
[2]杨会杰.预应力钢结构拉索的可靠度分析与设计
指标研究[D].天津：天津大学.2007.
（作者单位：中建八局第三建设有限公司 210046）
68
550
650
305
360
座来实现，能够准确控制拉索的受力情况和倾角。
此外，还有一种张拉情况采用的是预应力结构中的
螺丝端杆张拉方式，此种方法可以实现对拉杆和撑
脚的张拉。
2. 张拉环节
张拉环节中不同的张拉力和张拉程序对其影响
效果均不相同，例如：在斜拉索钢屋盖结构中，预
应力各个节点中对拉索的张力和牵引力都是相互分
[Keywords] prestressed steel structure cable, tensioning mode, cable traction
预应力钢结构拉索在大跨空间中的应用十分重
要，从设计、分析、制作以及施工等过程都要严格
遵循相关标准，对相关节点构造和拉索形式等都要
满足张拉的要求，保证其在结构中承当应有的结构
散的，对整个钢结构有着决定性影响。如何控制张
拉环节中不同的张拉力已成为选用张拉力的关键，
张拉力的确定通常通过建模进行有限元分析，模拟
计算张拉力。此外，在保证拉力的同时，还要结合
张拉设备和施工程序来选用合理的控制方法。对拉
索实现变形控制为主，牵引控制为辅，此种控制方
法对斜拉索的施工尤为重要。
四、 结语
屈服强度 N/mm2 强度设计值 N/mm2
二、 预应力钢结构拉索的挂索 预应力钢结构的挂索在实际应用中主要分为两
个环节，分别是上索头就位连接和下索头就位连接， 上索头就位连接通常是将上索头固定在竖向结构 上，例如钢桅杆和组合柱等。挂索有着索头重、高 度大等特点，在施工中有很大的难度。上索头的就 位连接分为索体的垂直运输和节点连接两个环节， 下索头主要依靠牵引就位和上索头连接。
上索头就位安装中的连接方式主要可以分为销
接、旋入式芯棒连接和索头穿入锚管使用螺母连接。
在实际施工中，可以根据索头的质量和规格来选用
不同的连接方式，在挂索施工中，要保证牵引索索
夹和索头保持在 1 m 的距离，以便提高施工的便捷
性和安全性。索头牵引至目标安装位置时，应采用
两个方向牵引力对索头进行微调，直到达到最佳安
2. 预应力钢结构拉索的性能 预应力钢结构的主要组成部分为刚性钢构件、 拉索材料以及锚具材料等部分组成，其中钢构件是 整个拉索系统的核心。钢结构拉索通常选用高强度、 耐腐蚀性强的钢丝，保证选材的强度要满足设计和 规范要求，达到 1570 MPa 以上，不同形式的拉索的 性能有着很大区别，但对其性能和应力承载情况均 有着很大的限制，例如：对拉杆的抗拉强度设计值 有着严格的要求，其详细参数见表 1。