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【摘要】 预应力大跨度空间钢结构是当前社会发展过程中人们为了提高其施工技术和降低成本控制，采用先进的技术手段对预应力进行改善和完善的过程。本文对大跨度预应力钢结构施工质量控制进行了介绍，阐述了大跨度预应力钢结构的基本概况，探讨了施工过程中遇到的难点问题并提出了相应对策。
【关键词】大跨度预应力；钢结构；施工质量；控制
中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：
一、引言
大跨度预应力钢结构是把现代预应力技术引用到例如网架、网壳等网格结构、索、杆组成的张力结构、立体桁架结构等一类大跨度结构，从而形成一类新型的、杂交的预应力大跨度空间钢结构体系。在近十多年来得到开发与发展，使得其在建筑工程施工的过程中不断的被应用在各个角落，各个施工项目和施工过程中都能够看到其备用的影子。对大跨度预应力钢结构施工项目而言，如何对整个施工过程进行良好的质量控制，成为了推动工程项目顺利开展的关键。
二、应用预应力技术于大跨度空间钢结构具有的特色和优势
大跨度预应力钢结构是由高强度、抗腐蚀、抗疲劳钢索与各种形式空间钢结构组合而成的一种新型结构形式，将柔性的钢索与刚性的钢结构完美地融合到一起，为建筑师提供了既实用又经济的覆盖大面积、大空间的建设手段。在大跨度宅间钢结构中引入现代预应力技术，不仅使结构体形更为丰富而且也使其先进性、合理性、经济性得到充分展示，具有如下优势：
1、可以改变结构的受力状态，满足设计人员所要求的结构刚度、内力分布和位移控制。
2、通过预应力技术可以构成新的结构体系和结构形态(形式)，如索穹顶结构等。可以说，没有预应力技术，就没有索穹顶结构。
3、预应力技术可以作为预制构件(单元杆件或组合构件)装配的手段，从而形成一种新型的结构，如弓式预应力钢结构[2]。
4、采用预应力技术后，或可组成一种杂交的空间结构，或可构成一种全新的空间结构，其结构的用钢指标比原结构或一般结构可大幅度的降低，具有明显的技术经济效益。
三、国内外大跨度预应力钢结构的应用类型
1、弓式支架结构
弓式支架结构是我国科技人员研制开发的一种新型预应力空间钢结构，它具有传力明确、自重较轻、施工快捷以及可拆卸的特点，既可用于永久性建筑也可用于可拆卸的II缶时性建筑，还具有应用于开启式屋盖结构的可能。
2、预应力网格结构
现代预应力技术与空间网格结构(包括网架与网壳)相结合便可构成预应力的网格结构。
3、斜拉网格结构
将斜拉桥技术及预应力技术综合应用到网格勾结而形成一种形式新颖、协同工作的杂交空间结构体系，可称为斜拉网格结构，它也是一种内部空间宽广、造型新奇、颇有景点特色的大跨度建筑结构。
4、张弦粱结构
张弦梁结构是最近几年发展起来的大跨度钢结构，它可用于屋盖结构，也可用于楼层结构，还可用于墙体结构(如玻璃幕墙的立柱)。我国大跨度张弦梁结构刚开始采用，有代表性的工程有浦东国际机场航站楼屋盖，第二个有代表性的工程是广州会展中心屋盖。
5、索穹顶结构
由美国工程师盖格尔首次研究开发的索穹顶结构用于1988年韩国汉城奥运会体操馆(直径120m)和击剑馆(直径90m)。它由中心环、受压圈梁、脊索、谷索、斜拉索，环向拉索，立柱和扇形膜材所组成。至今，在我国大陆尚未建成一幢索穹
6、由于预应力大跨度空间钢结构最为常见的是应用于一些重要的公共建筑，比如会展中心、机场航站楼、体育场馆等，集中体现了该地区的建筑技术。因此在实际设计与施工中，应合理地将专业学科进行有机结合。只有这样，才能真正建设出高科技、具备特色的空间结构形式。
四、质量控制技术
1、工程测量环节控制
工程测量工作的好坏，是关系整体钢结构安装质量和进度的大问题。钢结构在工程测量方面，应重点做好以下工作：设计图纸的审核、测量定位依据点的校核与校测、测量器具的检定与检校、测量方案的编制与数据准备、建筑物测量验线。钢结构在施工过程中的测量控制工艺。
（一）建立平面控制点与标高控制点
控制点宜从城市控制网直接引测，并设置在建筑物主体范围内。平面控制点构成建筑物的控制网。
（二）控制点的竖向传递
平面控制点的竖向传递一般采用内控法，投点仪器宜选用天顶准直仪。当按设计标高安装时，每节柱的标高都应从地面传递上来；若按相对标高安装，则无需进行标高传递。
（三）柱顶放线：利用投测点，运用全站仪进行排尺放线。
（四）安装监测：钢结构安装精度的控制以钢柱为主。钢柱在自由状态校正时，垂直度偏差应校正到零。
2、大跨度预应力钢结构张拉技术控制
张拉是大跨度预应力钢结构拉索施工最关键的工序之一，不仅拉索施工的其他工序(如拉索的制作、安装、索长误差调节和预紧等)服务于张拉，而且拉索锚具形式、钢构节点构造等也须满足张拉的要求。
（一）拉索张拉基本要求
与拉索相连的钢构节点构造、拉索錨具形式及其构造等必须能满足张拉工艺的要求。制定张拉方案时，拉索张拉单位必须予以核实。若不能满足，则由拉索张拉单位提出合理的构造措施，由设计、总包、监理等单位予以确认。
（二）拉索被动张拉技术控制，
拉索被动张拉技术就是通过主动张拉部分索，在其他索中乃至整个结构中建立所需的预应力，满足初始态结构位形的要求。拉索被动张拉技术实现了“牵一发而动全身”，可大大减少拉索张拉量、工装和机具的数量，节约劳动力，缩短工期，具有明显的经济性和先进性。
为达到设计初始态的力和形，且力是在形上的平衡，因此拉索被动张拉技术同样要对力和形进行双控。当然，拉索被动张拉技术中仅仅通过张拉主动索来实现力和形的双控是不行的，需要贯穿制作、安装、调整和张拉整个拉索施工工序。由于被动索不直接进行张拉，在索长误差调整且固定后，其无应力索长(即索原长) 不再改变，仅仅通过张拉主动索，使被动索弹性伸长，从而在被动索中建立所需的预应力，因此，被动索的施工关键是其索长，而索长误差调整是主要控制措施之一。只有被动索的索长得到有效控制，张拉成型后索杆系子结构的位形才能得以保证，而形一定，索杆系的内力平衡关系(内力比值)才能与设计一致。在索杆系子结构的形一定和内力平衡关系一定时，通过张拉主动索，可在索杆中建立明确的预应力值。可见，被动索施工关键是根据制作和安装等误差调整索长，保证索杆子结构的位形和索杆内力比值关系，即以控制形为目的；而主动索施工关键是张拉力，根据索杆内力平衡关系来保证被动索的拉力，即以控制力为目的。拉索被动张拉技术体现了形和力的双控、控制的过程性、被动索和主动索的同等重要性，具有技术的经济性和先进性[3]。
3、竣工验收的质量控制
钢构件的质量验收。在竣工验收中，建设单位和有关部门的协调工作要由现场管理部门负责。对竣工验收的必要指标进行明确，如验收的时间、地点、方式等。竣工验收前现场管理部门做好现场卫生清理工作，安装工程的资料汇总及整理工作并出具锻工报告及其它资料；竣工验收后，对验收结果，要形成系统详尽的材料，并经过建设单位及质检单位签字，方可有效。最后由相关部门进行存档。
六、结束语
随着大跨度预应力钢结构建筑在全球范围内，特别是在发达国家和地区钢结构建筑工程领域中得到更合理、广泛的应用。所以工程质量问题越来越受到重视，就要求大跨度预应力钢结构的施工企业和施工技术人员有高度的工作责任心，坚持不间断的进行专业知识的学习，并在实际时间中不断摸索新的施工技术和管理模式，并切实应用于大跨度预应力刚结构施工工程中。
参考文献
[1] 陈海铿.我国大跨度预应力钢结构的应用研究.
[2] 董石麟.预应力大跨度空间钢结构的应用与展望.
[3] 王士超.大跨度预应力钢结构张拉技术研究.
【关键词】大跨度预应力；钢结构；施工质量；控制
中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：
一、引言
大跨度预应力钢结构是把现代预应力技术引用到例如网架、网壳等网格结构、索、杆组成的张力结构、立体桁架结构等一类大跨度结构，从而形成一类新型的、杂交的预应力大跨度空间钢结构体系。在近十多年来得到开发与发展，使得其在建筑工程施工的过程中不断的被应用在各个角落，各个施工项目和施工过程中都能够看到其备用的影子。对大跨度预应力钢结构施工项目而言，如何对整个施工过程进行良好的质量控制，成为了推动工程项目顺利开展的关键。
二、应用预应力技术于大跨度空间钢结构具有的特色和优势
大跨度预应力钢结构是由高强度、抗腐蚀、抗疲劳钢索与各种形式空间钢结构组合而成的一种新型结构形式，将柔性的钢索与刚性的钢结构完美地融合到一起，为建筑师提供了既实用又经济的覆盖大面积、大空间的建设手段。在大跨度宅间钢结构中引入现代预应力技术，不仅使结构体形更为丰富而且也使其先进性、合理性、经济性得到充分展示，具有如下优势：
1、可以改变结构的受力状态，满足设计人员所要求的结构刚度、内力分布和位移控制。
2、通过预应力技术可以构成新的结构体系和结构形态(形式)，如索穹顶结构等。可以说，没有预应力技术，就没有索穹顶结构。
3、预应力技术可以作为预制构件(单元杆件或组合构件)装配的手段，从而形成一种新型的结构，如弓式预应力钢结构[2]。
4、采用预应力技术后，或可组成一种杂交的空间结构，或可构成一种全新的空间结构，其结构的用钢指标比原结构或一般结构可大幅度的降低，具有明显的技术经济效益。
三、国内外大跨度预应力钢结构的应用类型
1、弓式支架结构
弓式支架结构是我国科技人员研制开发的一种新型预应力空间钢结构，它具有传力明确、自重较轻、施工快捷以及可拆卸的特点，既可用于永久性建筑也可用于可拆卸的II缶时性建筑，还具有应用于开启式屋盖结构的可能。
2、预应力网格结构
现代预应力技术与空间网格结构(包括网架与网壳)相结合便可构成预应力的网格结构。
3、斜拉网格结构
将斜拉桥技术及预应力技术综合应用到网格勾结而形成一种形式新颖、协同工作的杂交空间结构体系，可称为斜拉网格结构，它也是一种内部空间宽广、造型新奇、颇有景点特色的大跨度建筑结构。
4、张弦粱结构
张弦梁结构是最近几年发展起来的大跨度钢结构，它可用于屋盖结构，也可用于楼层结构，还可用于墙体结构(如玻璃幕墙的立柱)。我国大跨度张弦梁结构刚开始采用，有代表性的工程有浦东国际机场航站楼屋盖，第二个有代表性的工程是广州会展中心屋盖。
5、索穹顶结构
由美国工程师盖格尔首次研究开发的索穹顶结构用于1988年韩国汉城奥运会体操馆(直径120m)和击剑馆(直径90m)。它由中心环、受压圈梁、脊索、谷索、斜拉索，环向拉索，立柱和扇形膜材所组成。至今，在我国大陆尚未建成一幢索穹
6、由于预应力大跨度空间钢结构最为常见的是应用于一些重要的公共建筑，比如会展中心、机场航站楼、体育场馆等，集中体现了该地区的建筑技术。因此在实际设计与施工中，应合理地将专业学科进行有机结合。只有这样，才能真正建设出高科技、具备特色的空间结构形式。
四、质量控制技术
1、工程测量环节控制
工程测量工作的好坏，是关系整体钢结构安装质量和进度的大问题。钢结构在工程测量方面，应重点做好以下工作：设计图纸的审核、测量定位依据点的校核与校测、测量器具的检定与检校、测量方案的编制与数据准备、建筑物测量验线。钢结构在施工过程中的测量控制工艺。
（一）建立平面控制点与标高控制点
控制点宜从城市控制网直接引测，并设置在建筑物主体范围内。平面控制点构成建筑物的控制网。
（二）控制点的竖向传递
平面控制点的竖向传递一般采用内控法，投点仪器宜选用天顶准直仪。当按设计标高安装时，每节柱的标高都应从地面传递上来；若按相对标高安装，则无需进行标高传递。
（三）柱顶放线：利用投测点，运用全站仪进行排尺放线。
（四）安装监测：钢结构安装精度的控制以钢柱为主。钢柱在自由状态校正时，垂直度偏差应校正到零。
2、大跨度预应力钢结构张拉技术控制
张拉是大跨度预应力钢结构拉索施工最关键的工序之一，不仅拉索施工的其他工序(如拉索的制作、安装、索长误差调节和预紧等)服务于张拉，而且拉索锚具形式、钢构节点构造等也须满足张拉的要求。
（一）拉索张拉基本要求
与拉索相连的钢构节点构造、拉索錨具形式及其构造等必须能满足张拉工艺的要求。制定张拉方案时，拉索张拉单位必须予以核实。若不能满足，则由拉索张拉单位提出合理的构造措施，由设计、总包、监理等单位予以确认。
（二）拉索被动张拉技术控制，
拉索被动张拉技术就是通过主动张拉部分索，在其他索中乃至整个结构中建立所需的预应力，满足初始态结构位形的要求。拉索被动张拉技术实现了“牵一发而动全身”，可大大减少拉索张拉量、工装和机具的数量，节约劳动力，缩短工期，具有明显的经济性和先进性。
为达到设计初始态的力和形，且力是在形上的平衡，因此拉索被动张拉技术同样要对力和形进行双控。当然，拉索被动张拉技术中仅仅通过张拉主动索来实现力和形的双控是不行的，需要贯穿制作、安装、调整和张拉整个拉索施工工序。由于被动索不直接进行张拉，在索长误差调整且固定后，其无应力索长(即索原长) 不再改变，仅仅通过张拉主动索，使被动索弹性伸长，从而在被动索中建立所需的预应力，因此，被动索的施工关键是其索长，而索长误差调整是主要控制措施之一。只有被动索的索长得到有效控制，张拉成型后索杆系子结构的位形才能得以保证，而形一定，索杆系的内力平衡关系(内力比值)才能与设计一致。在索杆系子结构的形一定和内力平衡关系一定时，通过张拉主动索，可在索杆中建立明确的预应力值。可见，被动索施工关键是根据制作和安装等误差调整索长，保证索杆子结构的位形和索杆内力比值关系，即以控制形为目的；而主动索施工关键是张拉力，根据索杆内力平衡关系来保证被动索的拉力，即以控制力为目的。拉索被动张拉技术体现了形和力的双控、控制的过程性、被动索和主动索的同等重要性，具有技术的经济性和先进性[3]。
3、竣工验收的质量控制
钢构件的质量验收。在竣工验收中，建设单位和有关部门的协调工作要由现场管理部门负责。对竣工验收的必要指标进行明确，如验收的时间、地点、方式等。竣工验收前现场管理部门做好现场卫生清理工作，安装工程的资料汇总及整理工作并出具锻工报告及其它资料；竣工验收后，对验收结果，要形成系统详尽的材料，并经过建设单位及质检单位签字，方可有效。最后由相关部门进行存档。
六、结束语
随着大跨度预应力钢结构建筑在全球范围内，特别是在发达国家和地区钢结构建筑工程领域中得到更合理、广泛的应用。所以工程质量问题越来越受到重视，就要求大跨度预应力钢结构的施工企业和施工技术人员有高度的工作责任心，坚持不间断的进行专业知识的学习，并在实际时间中不断摸索新的施工技术和管理模式，并切实应用于大跨度预应力刚结构施工工程中。
参考文献
[1] 陈海铿.我国大跨度预应力钢结构的应用研究.
[2] 董石麟.预应力大跨度空间钢结构的应用与展望.
[3] 王士超.大跨度预应力钢结构张拉技术研究.