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拉索专项施工方案交底

预应力拉索专项施工方案施工安全专项方案交底记录

工程名称

东北亚（长春）国际机械城会展中心项目

分项工程名称

预应力拉索专项施工方案施工施工方案

交底日期

年月日

交底地点

大会议室

交底人

接受交底人

一、拉索整体安装方案

本工程索系全为张弦梁结构，结构体系较为简单，即由上弦钢梁、下弦拉索和中部撑杆构成。整体安装思路：考虑到本工程施工工期紧张，本工程共有5个预应力拉索区域，根据钢结构施工流水进行预应力拉索的安装施工。即把预应力拉索运输到现场指导位置，在地面进行展开，利用汽车吊配合拉索吊离距就位耳板适当位置，再采用爬升式千斤顶进行索头就位。

安装思路：根据钢结构施工步骤进行施工：

90米、72米跨和45米跨的张弦梁：中间布置1~2个强支撑架，上弦梁在空中分段吊装，该五个区域分2榀张弦梁为一组，每2榀张弦梁吊装完成后，安装联系次梁，再安装预应力拉索并施加预应力，施加完预应力后拆除支撑架（此时的张弦梁标高通过控制预拉力的大小使张弦梁的标高基本与设计图纸相符），依次安装下一组张弦梁，所有张弦梁区域拉索安装完成后，连接组与组之间的联系杆件，最后安装附近后装杆件和屋面钢拉杆。

张弦梁张拉（张弦梁安装过程中）→各个区域张弦梁安装完成→安装屋面周围杆件→安装屋面钢拉杆。

二、索系整体张拉方案

本工程为单向张弦梁结构，一端张拉一端固定，本工程张拉根据施工仿真验算结果进行张拉施工，即每2榀张弦梁安装完成后，支撑架没有拆除之前，开始第一次张拉施工，再进行第二、三次张拉施工，张拉完成后拆除支撑架（根据施工仿真验算结果确定在屋面檩条安装下张拉力值所对应的起拱度），再整体监测并根据监测结果进行相应的局部张拉调整。

第一组张弦梁安装→第一组张弦梁张拉施工→→安装第二组张弦梁→第二组张弦梁张拉→该区域全部安装完成→连接组与组之间连接杆件→整体局部调整→张拉屋面钢拉杆。

三、施工过程检测方案

相对于其他索结构项目，本工程的拓扑特征比较明显，且拉索部分整体刚度较小，随索的逐步张拉施工，结构刚度逐步增加，因此，施工过程的监测较为重要，本方案拟定施工过程中同时监控一些重要结构构件的“形”和“力”，并将现场监控数据及时提供各方，以指导索安装及张拉的施工，具体施工细节详见本方案其他章节。

四、施工准备

4.1技术准备

预应力钢索施工专业化程度很高，前期需要大量的技术性工作，主要包括深化设计方案的制定、下料型分析、深化设计、施工过程仿真分析、和施工方案的编制等，又因索产品是在工厂加工的成品运至现场，一旦前期准备工作出现偏差将严重影响工程施工质量、进度和安全，故前期技术准备工作是索结构施工的核心环节。

4.1.1 技术沟通与配合

综上所述，前期技术准备具有非常主要的核心地位，且需要各方协同工作，参与单位一般有建设单位、设计单位、总承包单位、钢结构施工单位、索材供应商、节点产品供应商以及索专业施工单位。

节点设计一览表

序号	构件名称	构件尺寸	材质	截面形式
1	撑杆上部节点	根据三维实体放样确定	按图纸要求
2	索夹	根据三维实体放样确定	根据节点有限元分析情况确定

预应力钢索装配图

4.1.2 45米跨重点分析

45m跨的张弦梁（编号为ZXL45-1和ZXL45-8），其张拉端和固定端没有在钢柱，而是直接连接在横向的鱼腹桁架上，故张拉过程中可能会导致鱼腹桁架的平面外变形。如下图所示：

图4.5 45米跨度张弦梁三维图

处理方式：为防止ZXL-1和ZXL-8张拉过程中固定端处的鱼腹桁架出现平面外变形，我司拟定采用在张弦梁的两端各布置一个临时支撑，一端固定一端可滑动铰支座。

4.1.3 张弦梁支座处处理

本工程为张弦梁施工，为避免拉索在张拉施工过程中对两端的钢柱产生不利的影响，故需要采取处理措施，即张弦梁一端采用铰接，另一端采用滑动摩擦铰支座（在沿张弦梁方向有一个可滑移装置），具体做法详见钢结构施工方案。

图4.7 张弦梁处理做法图

4.1.4 施工过程仿真

施工过程仿真时索结构施工技术准工作的重要内容之一，本工程的仿真意义尤为重要，通过施工仿真可以出最佳的施工路线，是施工方案制定的基础，另外为其他技术工作，如施工工器具设计、设备配备的设计提供基础数据，是以上工作的直接依据，本方案在后面章节详细论述，本处不再赘述。

4.2施工准备

4.2.1 勘查现场

勘查现场施工进场的前期准备工作之一，本工程现场勘查工作的主要内容如下：

1）索材的加工情况；

2）钢结构施工进度以及出现的各种问题；

3）场地使用情况和场地准备，制定各类设备、机具进场路线和实施规划；

4）现场施工用水、用电情况；

5）工人住宿和施工临时用房。

4.2.2 施工工器具设计与制作

本工程施工工器具的设计与制作内容如下：

1）拉索提升就位节点支架设计与制作；

2）拉索张拉着力架和反力架：

3）展索盘的设计与制作；

4）各类索夹具等。

表4.3 各种工装设计一览表

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序号	构件名称	节点形式	备注
1	拉索提升就位节点		拉索提升就位装置
2	拉索张拉节点		叉耳索具张拉装置
3	钢拉杆张拉节点		钢拉杆张拉装置
4	吊装护索装置		索吊装过程装置

4.3现场钢构件偏差和耳板孔位尺寸复核

4.3.1 钢构件安装偏差分析的必要性

前面相关章节的综述可知，索结构对钢构件的安装精度非常之高，在施工之前必须对钢结构施工的情况进行全面的分析和了解，否则最严重时将导致索结构施工的失败，主要原因如下：

1）索构件均是在工厂加工的成品，构件规格、型号的基本尺寸在现场无法改变；

2）索构件的加工周期长，一般高钒索索材的加工周期在45天~60天；

3）钢结构出现较大偏差，若索下料长度相较实际尺寸短，则可能导致索无法就位，安装失败；反之，因索“过长”，张拉端调节量不能满足索张主要求，则无法得到之前设置的张拉值，导致张拉失败；

以上三个方面的原因要求索结构在施工前必须对拉体构件的安装偏差进行全面的分析和了解，以便提前做好应对之策，确保施工的顺利进行，安装偏差分析指导索结构施工流程。

4.3.2 钢构件安装偏差分析的主要内容

根据上节的叙述可知，影响索构件的安装和张拉的因素主要是钢构件的位形偏差，但是对于结构安全来说，除了钢构件的位形偏差外，钢构件的安装时的应力状态也是施工前必须了解的因素，若由于某构件安装应力过大（超出设计值30%以上），与实际图纸不符，则可能导致索构件在张拉时，局部钢构件的应力超出设计力值，则可能会导致索结构施工失败。因此钢构件的安装偏差分析的主要内容有以下两点：

1）钢构件的位形偏差，包括钢构件截面尺寸、钢构件的安装偏差、测量定位等；

2）钢构件的应力偏差，包括钢构件的施工工艺、安装应力控制等。

为了最大限度地减小钢构件的安装偏差对后续施工的不利影响，一般采取事前、事中控制为拉的方法予以“避免”，亦即在施工前综合考虑现场的条件及其他方面的因素，制定合理的施工方案，在施工过程中进行全面的根据检查，检查安装过程的方案符合性、安装结果的准确性等。

但是偏差不可避免，因此对偏差进行取样分析的事后控制显得尤为重要，本方案主要叙述该部位施工的事后控制，重点对下图的样点进行着重分析，事前和事中控制是钢结构施工的主要内容，本方案不再赘述。

图4.8 重点分析样点布置图

4.4操作平台搭设

4.4.1施工操作平台

本工程采用整体同步提升的方式将拉索安装就位，在施工过程中，工人需要在就位索头处施工，故在这些地方需要搭设施工操作平台，本工程需要搭设平台的地方有：

1、拉索安装就位施工操作平台；

2、拉索张拉处施工操作平台；

3、索夹安装施工操作平台。

4.4.1.1安装张拉拉索索头平台

根据提升张拉设备重量、工装重量、作业人员数量以及设备和工装的几何尺寸，吊索作业平台，平台要求满足3m×3m，考虑最多同时上5人和一些零星工器具及设备，总承重取1200kg，利用在钢构件作为支承，悬挑或点挂来实现。

1、安装张拉拉索平台的安装

平台安装顺序图：

2、安装及调整：

1）安装完成后平台地面应平行水平面，遇有斜面时挂钩有30cm的调节量，可调节平台处于水平面。

2）平台应处于张弦梁耳板位置，为方便安装就位拉索索头。

图4.9 平台位置图

4.4.1.2提升悬挂吊篮

提升吊篮主要用于安装过索索夹，仅上两名工人进行索夹的安装，利用在钢构件作为支承，悬挑或点挂来实现。

1、提升悬挂吊篮的安装

吊篮安装顺序图：

图4.10 吊篮安装位置图

2、提升的安装、调整

(1）用底架、高、低栏杆分别把基本节组装并初步连接好，调整高、低栏杆，使它们保持在一条直线上。

(2）安装两端提升机安装架使安全锁支板朝向平台外侧。

(3）装成后均匀紧固全部连接螺栓。

(4）安装提升机、安全锁及电箱

（5）穿工作钢丝绳：位于张弦梁固定装置悬挂的二根钢丝绳是工作钢丝绳，穿入提升机内。

4.5钢结构支撑架布置

钢结构采用两榀为一组进行空中拼装施工，对于90米跨的张弦梁区域，中间布置2个强支撑，位置约为跨度的1/3处，如下图所示：

图4.16 90米跨张弦梁支撑架布置图

对于空中安装拉索需要穿过支撑架,故对支撑架的设计要满足拉索安装要求，每个支撑架下方设置两排支撑架，间距为500mm，拉索可以从这500mm的间隙中穿过。

图4.17 支撑架搭设图

4.5.1 张弦梁钢柱使用前措施

张弦梁张拉施工时，对其钢柱可能会产生负面影响，故需要对钢柱做临时固定措施，除上文述说在钢柱平面内设置可滑动支座，可以避免拉索张拉时对钢柱在平面内没有弯矩，然而在钢柱平面外只有两道连接杆件相连，平面外约束较小，故在钢索施工时应在钢柱平面外设置临时约束措施，我司拟定在钢柱平面外设置缆风绳支承，张拉完成后，拆除支承。

5预应力钢索安装

5.1预应力钢索进场

5.1.1 进场检验与材料报验

拉索进场后，需对索体、锚具及零配件的出厂报告、产品质量保证书、检验报告以及品种、规格、泽、数量进行验收，如检查无误，应及时整理资料和材料产品检验批，报审到监理单位和总包等相关单位，进行物资资料报验。

1、拉索尺寸复核

此步骤对每根钢索长度逐根复核，由制作方进行监查，钢索质量控制服务人员进行旁站监督和记录。将浇注锚具之后的拉索重新张拉至设计要求的制作荷载，采用专用计量工具对拉索两端锚具孔中心之间的长度进行实测并记录，实测尺寸与图纸尺寸之间的最大误差不应超过±10mm，否则应视为不合格。

2、成品检测

索构件的加工制作精度和材料属性是否与设计图纸及本方案的深化设计一致，是本工程能否顺利实施的关键，然而，索构件一般均是在工厂内形成成品后运至现场，一旦出厂时出现偏差或精度不能满足要求，设计意图难以实现，将会给工程的质量、工期带来不利影响。我司在结合类似工程的相关经验，在索构件生产过程中拟派专职工程师和索材生产商共同进行成品索的出厂检验，包括成品索的索长确定、标记点位置、超张拉和索材弹性模量监测实验等。

（1）成品索长度量测

索长量测方法为径超张拉后成品拉索，卸载至20%的超张拉力时测量拉索长度，然后再换算成20℃，零应力时的拉索长度。在成品索长度测量时，根据本方案出具的深化设计图纸中索规格型号、装配形式，对每根成品索进行长度检验。

（2）检查标记点

标记点是索在下料状态下的节间长度特定标记，指导安装施工，一般在工厂加工时根据给定的条件（标记力）下进行标记，如图所示。若标记点遗漏或标记位置不准确，将给预应力钢索施工带来较大困难，因此标记点是索生产时一项重要的工作内容，索材出厂之前必须进行严格检查。根据类似工程经验，我司在索材生产时，与生产厂商进行沟通，约定时间按照深化图纸要求进行核查。

图5.1 类似工程索构件标记

（3）拉索弹性模量监测

在成品索超张拉时，取1根作弹性模量试验监测，试验方法为利用超张拉监测时取得的索力与索长变化的数据，算出拉索的抗拉弹性模量，成品拉索的抗拉弹性模量不小于1.6×105MPa。

5.1.2 临时存放与防护

（1）钢索在防护前必须表面处理，认真除污。本工程钢丝束直接裸露在外。在施工过程中，为了避免对裸露钢索造成损伤，在钢索出厂时，首先在钢索外面缠绕一层塑料薄膜，然后在外面增加薄毛毡及塑料带。到达现场后，在放索过程中也要对索体进行保护，防止其摩擦破坏。

（2）预应力钢索及配件运输及吊装、运输过程中尽量避免碰撞挤压。

（3）为了防止在钢结构焊接过程中飞溅的火花灼伤索体，一方面要在索体表面缠绕防火布防护；同时如果焊接部位正下方有索体经过时，要在焊接部位下面搭设防止火花飞落的防火板，避免火花直接飞落到索体上。

（4）预应力钢索及径向钢拉杆在铺放使用前，应妥善保存放在干燥平整的地方，下边要有垫木，上面采取防雨措施，以避免材料锈蚀；切忌砸压和接触电气焊作业，避免损伤。

5.1.3 展索施工

拉索运输到现场后，按照施工方案指定位置进行堆放，并展开拉索的盘圈直径不小于拉索直径的30倍，即本工程最大索直径为82mm，盘圈直径不小于2.4m，且单根拉索重量约为3t，故对展索盘的要求比较高。根据现场场地布置要求，摆放拉索，保证拉索在安装过程中避开障碍物，同时保证拉索顺利放开并安装，最后，将所有拉索放置与成形后对应位置竖向投影位置处或附近，完成放索工作。

拉索放开过程中，将索头置于小型平板车，并固定，采用5t卷扬机通过吊装带牵引平板车，将钢索在地面上慢慢放开，为防止索体在移动过程中与地面接触，索头用软性材料包住，在沿放索方向铺设展索小车，以保证索体不与地面接触。

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图5.2 展索施工图

图5.3 展索盘

为避免展开的预应力钢索与地面摩擦而损坏钢索，在展开的索下每隔5～6m放置小车。

图5.4 展索小车

展索注意事项：

1）采用脱胎成圈包装运输时，应将拉索的两端锚具固定。

2）拉索在运输到工地后，应将放置拉索的地方清理干净再将拉索取出水平放置在垫板上，带有索盘的拉索随索盘一起取出。如拉索运输到工地暂时没有使用应及时做好保护措施，存储在干燥、清洁、通风的仓库中。

3）工地放索时应先将拉索放在放索盘上，然后沿索盘圈的反方向使索盘旋转打开，禁止拉索没有打开时直接竖直吊拉拉索。吊拉时应对两端锚具做好相应的保护措施，防止刮伤，碰撞。

4）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。

5）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。

6）拉索索头出厂时为热喷锌加环氧富锌底漆处理，属基本的防腐处理，待张拉安装完成后应再随钢结构一起做整体的防腐处理。

7）拉索在工地现场施工时，难免会出现索体表面局部划伤的问题，如出现此类情况，可采用两种方式进行处理：

（1）、将划伤表面清洁干净后，再喷涂CRC冷镀锌漆；（2）、将划伤表面清洁干净后，再喷涂不低于100μm厚度的环氧富锌底漆。

8）对于大直径拉索，出厂前索体上每隔2米左右会用铁丝扎紧，到工地现场后，建议施工张拉前不要将铁丝解开，防止索体吊装时表层钢丝松散引起跳丝现象。

9）严禁工程现场电焊时用索体作为导线使用，如作为电焊导线使用会引起表层钢丝断裂现象。

5.2钢梁安装施工

90米、72米跨和45米跨的张弦梁：中间布置1~2个强支撑架，上弦梁在空中分段吊装，该两个区域分2榀张弦梁为一组，每2榀张弦梁吊装完成后，安装联系次梁，再安装预应力拉索并施加预应力，施加完预应力后拆除支撑架，依次安装下一组张弦梁，等全部张弦梁安装完成后，连接组与组之间的连接杆件。

安装第一组张弦梁
安装并张拉第一组拉索并张拉
安装第二组张弦梁
安装第二组拉索并张拉至
安装第三组张弦梁并张拉
安装第四组张弦梁并张拉
张弦梁全部安装完成
连接组与组之间的连接杆件
安装屋面杆件
安装屋面钢拉杆

5.3张弦梁体系拉索安装施

根据本方案施工部署，拉索在地面铺放完成，利用卷扬机或者50t吊车提升预应力拉索，先提升固定端索头并就位固定端索头，再提升张拉端索头至合适位置，连接就位耳板处的提升工装装置，采用千斤顶提升就位张拉端索头。

第一步：地面预应力拉索展开；

第二步：卷扬机或50t吊车固定端就位；

第三步：从固定端开始逐步就位索夹；

第三步：就位张拉端时，吊车提升至合适位置时，连接就位耳板处的提升工装装置；

第四步：就位索头；

第五步：按照标记点位置进行安装拧紧索夹，安装完成。

5.3.1 拉索的安装

拉索在地面展开完毕后，拉索安装就位。施工时需注意以下几点问题：

1、吊点位置折角太大，容易对索体照成损害；

2、吊装过程中对索体的保护；

3、拉索安装时需要穿过支撑架，选择合理的支撑架设计和拉索安装方案。

4、如用吊车安装，在吊点处拉索上设置一个类似钢管装置，使拉索以一个缓和的曲线下去，避免有过大的折角出现。

5、准备提升安装装时确保拉索已全部展开，拉索内没有残余应力，选择合适的提升方向，避免拉索局部残余应力过大，造成对索体的伤害。

图5.6 吊装护索装置

5.3.2 索夹安装

本工程索夹安装是在拉索索头就位完成后开始安装，利用吊车等提供索夹安装施工操作平台，安装顺序如下：

第一步：在索体上画好辅助标记线，因索材出厂时仅在索夹中心位置进行标记，中心标记点在索夹安放后被遮挡，故在对应索夹边缘位置进行辅助标记，以便安装。

第二步：索夹在吊车的辅助下，根据辅助标记线进行细部的对位与调整，并将索夹盖板螺栓进行初拧，初拧力值不大于设计力值的40%；安装过程中随时进行索头的张紧施工，使拉索索夹定位点处于索夹安装位置。

图5.7 类似工程标记点

钢索提升、就位工作过程如图5.7所示：

拉索地面展开
吊车提升拉索
吊车就位固定端索头
从固定端逐步安装索夹
吊车配合曲臂车就位张拉端索头
拧紧索夹
第一次张拉并拆除支撑架

图5.8 拉索安装示意图

5.4钢拉杆安装施工

本工程采用ø40和ø50的钢拉杆，钢拉杆的安装插入时间应在该区域钢结构屋面基本成型后便开始安装，具体参数如下表所示：

表5.1 钢拉杆数量统计表

1	钢拉杆	φ40	杆体	富锌底漆	4628.7	米	9.87	45685.269
2			索头	富锌底漆	742	端	8.15	6047.3
3			连接套	富锌底漆	307	套	佐罗网3.75	1151.25
4		φ50	杆体	富锌底漆	122.5	米	12.49	1530.025
5			索头桩基超声波检测	富锌底漆	20	端	11.83	236.6
6			连接套	富锌底漆	6	套	5.15	30.9

根据上述施工部署，D40钢拉杆安装，拉杆最大长度约15m，单重约230kg，屋面标高约为30米，故需要汽车吊或塔吊配合安装，用汽车吊把每根钢拉杆吊装至安装位置，通过工人就位两端索头，应事先做好施工操作平台。

5.5张拉施工

5.5.1张拉施工整体方案

索结构除了构件自身的几何参数和力学特性、构件之间的几何拓扑关系和连接节点之外，预应力也是结构构成的重要内容。索结构结构的“力”和“形”是统一的，“力”是在对应的“形”上平衡。因此，索结构施工要对“力”和“形”实行双控，即控制索力和结构状况。本工程施工的张拉特点是：通过张拉径向拉索来达到结构“形”的控制，建立与设计相符的“力”和“形”的统一。

根根据本方案第三章的整体施工部署所述，本工程张拉每个分区同时同步分级对称张拉。

5.5.2 张拉步骤

本工程张拉施工时跟随着钢结构施工过程，即每拼装两榀张弦梁后开始对预应力拉索的第一次张拉，以便于张弦梁形成一个独立的自平衡结构，具体张拉施工步骤如下：

1、两榀张弦梁上弦梁安装完成；

2、连接这两榀张弦梁连接杆件；

3、第一次100%张拉预应力拉索（每根拉索分三步张拉，一步张拉约60%，二步张拉80%，三步张拉100%，每步之间时间间隔15分钟）；

4、拆除支撑架；

5、按照以上步骤安装下一组张弦梁结构，张拉完成后；

6、以以上步骤安装完成整个张弦梁区域；

7、连接组与组之间的连接杆件；

8、局部调整。

同时张拉：本工程会展中心张弦梁拉索每组同时张拉施工；

5.5.3 预应力张拉施工

对于拉索的预应力施加，根据模型仿真验算和设计相互校核得出预应力拉索的预拉力值。施加预应力的方法是：通过油泵将油压传给两个千斤顶，然后调节自身的调节套筒达到所要施加的力。

张拉设备安装：由于本工程张拉设备组件较多，因此在进行安装时必须小心安放，使张拉设备形心与钢索重合，以保证预应力钢拉杆在进行张拉时不产生偏心；

在油泵启动供油正常后，开始加压，当压力达到钢索设计拉力时，超张拉5％左右，然后停止加压。张拉时，要控制给油速度，给油时间不应低于0.5min。

5.5.4 预应力损失及处理措施

（1）张拉过程种预应力损失产生主要原因如下：

1）索体松弛；

2）拉索锚具回缩变形：主要是调节螺杆变形；

3）油压损失。

4）节点摩擦使预应力产生损失。

（2）控制措施

为保证张拉力达到设计要求，并且根据大量工程经验，实际张拉过程中，采取超张拉的方法，每拉超张理论计算张拉力的5％。

5.6预应力拉索施工注意事项

1、提升张拉前的准备

（1）检查支座约束情况，考虑提升、张拉时结构状态是否与计算模型一致，以免引起安全事故；

（2）提升和张拉设备张拉前需全面监查，保证张拉过程中设备的可靠性；

（3）在一切准备工作做完之后，且径过系统的、全面的监查无误后，现场安装总指挥监查并发令后，才能正式进行预应力索提升和张拉作业；

（4）结构提升和张拉前，应严格检查临时通道以及安全维护设施是否到位，保证张拉操作人员的安全；

（5）最后提升和张拉前，应清理场地，禁止无关人员进入，保证索张拉过程中人员安全；

（6）张拉过程应严格按照方案进行，防止张拉过程中出现其它问题；

（7）在预应力索提升和张拉过程中，测量人员应通过测量仪器配合测量各监测点位移的准确数值。

2、张拉过程中可能出现的问题

（1）张拉设备故障，包括油管漏油，设备故障；

（2）现场突然停电；

（3）张拉过程不同步；

（4）张拉后结构变形、索力与设计计算不符；

3、张拉设备故障

张拉过程中如油缸发生漏油、损坏等故障，在现场配备三名专门修理张拉设备的维修工，在现场备好密封圈、油管，随时修理，同时在现场配置2套备用设备，如果不能修理立即更换千斤顶。

4、张拉过程不同步

由于张拉没有达到同步，造成结构变形，可以通过控制给泵油压的速度，使索力小的加快给油速度，索力比较大的减慢给油速度，这样就可以到达同步控制的目的。

6、张拉时结构变形、索力与设计不符

如果结构变形及钢结构应力与仿真计算不符，超过20％以后，应立即停止提升，同时报请设计院，出原因后并采取有效措施后，再重新进行预应力提升工作。

5.7施工过程监测

5.7.1施工过程监测的目的和意义

通常预应力钢结构，是从确定的一个初始状态开始的，习惯上是根据建筑要求和经验使结构曲面具备一定的初始刚度。但是仅此而获得的结构刚度是不够的，这就必须对柔性的预应力钢索施加预应力，使结构进一步获得刚度，以便在荷载状态对各种不同的荷载条件下结构任何段钢拉杆的任一单元均满足强度要求及稳定条件。

本工程经计算可得，预应力拉索的张拉设计力值控制可变性因素多，故张拉施工过程中对结构“形”的控制极为重要。

5.7.2 施工监测原则

为满足预应力施工过程的需要，保证工程顺利进行，施工监测布点时采取以下原则：

变形监测：以变形监测为主，保证结构张拉完成的结构“形”与设计相符。

索力监测：以应力监测为辅，通过监测结构应力来验证结构“形”的情况。监测提升过程中工装索的索力，张拉过程中拉索的索力。

5.7.3 施工过程监测方法

1)钢索索力监测

索力有两种测量方法：

1、直接在张拉千斤顶油泵上的压力表直接读出，这是施工过程中最直观的读数方法。2、采用磁通量传感器来进行读取索力。

拉索结构通常使用液压千斤顶张拉，由于千斤顶张拉油缸的液压和张拉力有直接关系，所以，只要测定张拉油缸的压力就可以求得拉索索力。

磁通量传感器：索力监测所应用的传感器技术主要有：振动频率法、压力传感器（振弦式、应变片、液压式、光纤光栅）、磁通量传感器等。各种索力测量方法，各有其特点，

振动频率法是通过建立拉索的简化模型，实测拉索的振动频率，经过计算间接得出索力，因为受减震器、拉索实际长度、外护套等影响，其测量精度比较差。压力型传感器是比较传统的传感器技术，需要串接在受力结构中，将传递到传感器上面的力直接测量出来，短期精度高、动态性好，但由于受荷载长期作用、材料徐变、形变传递失真等方面的影响，耐久性和长期精度很难保证，在受力状态下无法重新校准，无法更换，因此压力型的传感器用于长期监测有一定的局限性，只能在桥梁建设或换索时预装。针对传统测力仪器的局限性，磁通量传感器较好的解决了以下这些问题：

1、通过非接触式测量解决传统传感器受力疲劳影响使用寿命问题；

2、用模拟标定实现来实现运营状态的数据校核；

3、可以设计成哈佛式传感器，直接在已受力的拉索上制作及安装，实现过程监控等；

4、可以实现体内（体外）多截面应力监测。

磁通量传感器原理：磁通量传感器基于铁磁性材料的磁弹效应原理进行测量，当受到外力作用时，铁磁性材料内部会发生机械应力和应变，其磁导率会发生变化，通过磁导率的变化来反映索力变化。磁通量法所用的材料是电磁传感器,这种传感器由两层线圈组成,除磁化拉索之外,它不会影响拉索的任何特性。磁通量传感器的测试系统如下图所示：

图5.12 磁通量传感器测试系统图5.13 磁通量传感器内部结构

当通入电流时,在激磁线圈中会引起磁化力。根据电磁感应原理,就会在构件纵向产生磁场,进而在测量线圈中产生感应电压。当磁心的磁通量渗透变化时,输出电压就会发生变化。所以,只要测量出输出电压,就可以测得磁心的外加力。铁磁材料的磁通量渗透系数与应力、温度、外加磁场强度有。

图5.14 磁导率与应力关系曲线图5.15 磁导率与温度关系曲线

磁通量技术特点：

1、磁通量非接触性测量，不损伤结构；

2、不需对被测构件进行表面处理，不破坏原构件的反腐保护层；

3、传感器维护成本低、使用寿命长；

4、抗干扰能力强、精确性高、重复性好；

5、系统可自动测量和自动温度补偿；

6、可直接显示力值；

7、可与计算机直接连接，进行多通道数据采集和远程健康监测。

2009年12月四级真题

图5.16 磁通量传感器

本工程在每根拉上布置一个监控点，共计70个监控点。用于监测拉索索力与设计状态是否吻合。

图5.17 磁通量传感器监控点布置

2)结构位移监测

位移监测贯穿于整个结构的施工过程，包括安装施工和张拉施工过程，为更好的监测数据，我司拟采用水准仪测量的方式进行测量，即在每榀桁架中间位置吊1个竖直线下来，在竖线上固定刻度尺，用于读数（这些吊线现场要保护好，不能被破坏和更改），并形成记录。支座位移监测直接在支座底座固定刻度尺进行直观监测。

图5.18 变形监控点布置图

6质量保证措施

6.1现场控制

依据已批准的“总体施工进度计划”，分阶段按月份编制本工程的“施工进度执行计划”，明确该月施工的重点与难点，制定出必要的保证措施。

依据执行计划，给责任人下达《周计划》，各责任人根据该计划布置各自的工作。每周实行动态跟踪监查，确保计划的全面完成。

6.2施工调度控制

施工现场设立调度管理系统，依据工程的总体施工进度计划和月、周作业计划，及时发现和处理施工中存在的薄弱环节，监控施工关键工序的动态，协助业主做好对外地方关系工作，加强内部各工序施工的协调衔接，做好机、供、运、人、财、物的综合平衡和动态管理，合理利用有效资源，保证每周、每月计划的按期完成，从而实现本工程的施工总工期目标。

坚持不定期的生产协调专题会，每周实行生产例会制度，解决各作业层反映的施工存在问题，对于有些需业主或监理解决的问题，及时反映和尽快答复。确保工程施工的可持续性。每周生产会后及时编写《生产会议纪要》，上报业主、监理、公司总部，下发各施工作业层。

加强工程施工过程中的预测预控工作，不定期地分析工程施工动态，对工程施工可能和将要出现的问题提前做好预案处理，保证施工的顺利进行，尽可能减少窝工现象和人、材、物的浪费。

每天深入施工现场了解工程运行情况，及时处理施工出现的问题，严格监督每天各主要工序的执行情况，定时收集、处理每天的施工进度资料，按时向业主汇报现场当天的施工情况。

工程某工序施工出现滞后时，及时分析产生的原因，制定相应的应对措施，合理调动施工的人、机、料，突击抢该工序施工，达到总工期目标的实现。

6.3工程质量保证措施

6.3.1质量目标

我公司对本工程所定的质量目标是达到业主所要求的“合格”标准。

6.3.2质量控制要素

我公司根据ISO9000标准已建立严密可行的质量保证体系，获得了国家权威论证机构的认证。通过近年的工程实践证明，该质量保证体系在工程施工中发挥了有效的作用，确保了工程质量。施工中重点对以下质量控制要素实施控制：

一、施工过程控制

1、确保工程施工准备到竣工投产整个施工过程各道工序、各个环节应处于受控状态，使工程施工质量得到有效地保证。

2、施工准备控制。开工前，应进行充分的准备工作，完成施工计划、施工组织设计、施工机具设备配备计划、各专业技术措施（方案）的编制与审批程序；完成施工图纸会审；施工技术质量交底、人员培训、资质审核及记录等准备工作。

3、设备的维护、保养。对工程所用设备、仪器、工具，按规定进行监定、调校和维护保养，确保其工作正常、准确。

4、人员资格。关键岗位人员如项目经理、质监员、焊工、防腐绝缘工、起重工等必须按规定程序进行培训、考核，取得相应的资格证后上岗，保证其能力和资格能胜任其承担的工作。

5、标识和可追溯性控制。按物资、产品、工序及不合格品的不同类别所规定的不同标识程序及方法，对其位置和地点等做出准确标识，并做好标识记录，建立标识台帐，保证施工全过程具备可追溯性。

6、施工技术。严格按照施工技术管理程序，及时向现场提供技术资料、图纸、标准、规范、工艺文件、作业指导书、技术方案(措施)等，并监督指导其执行，及时解决存在的问题，开展图纸会审、技术交底、技术复核、施工技术日志等工作。

7、现场质量管理，执行现场质量管理办法。坚持预防为拉的观点，确定质量控制点和停监点的关键工序，编制“质量监验计划”，开展“三监制”和“三工序”管理，实行工序交接监查、专业监查、重点工序管理和监督监查，并做好隐蔽工程的监查验收和质量事故的处理工作，各种记录表格和资料执行由监理认可的统一格式。

8、质量责任标识。防腐工、电焊工、质监人员应按程序做好各自质量责任标识，并保证其可追溯性。

二、不合格项控制美术家眼中的自己

1、对不符合项进行鉴别、分级和处理：

根据不符合项的性质、对工程质量安全的影响程度分为三级，一级为不影响工程质量或不存在潜在的安全隐患的不符合项，由施工单位自行处理；二级为有可能影响工程质量或有可能存在潜在的安全隐患的不符合项，由施工单位提出整改措施，径监理组批准后实施整改；三级为对工程质量有影响或存在安全隐患的不符合项，由施工单位提出整改措施，径监理组批准后实施整改。

2、对所有的质量不符合项必须填写《质量不符合报告》及《质量不符合记录》。

3、对不合格品进行鉴别、隔离、评审、标识和处理。

4、不合格的材料、半成品不投入使用。

5、工序交接过程中，上道工序不合格时，下道工序不予接收。

6、不合格的工程项目原则上谁施工谁负责返修返工，直至复验合格；不径返修作让步接受或降级使用时，由项目总工程师审批，并报径业主代表、监理公司和设计代表同意，并在有关文件上签字后，方可实施。

7、纠正和预防措施，不合格品的原因调查清楚后，立即制定纠正措施并实施，填写《不合格品报告》。对可能重复发生的不合格，还应制定预防措施，以防止发生类似不合格。

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