《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》是北京城建集團有限責任公司、北京市建築工程研究院、浙江精工鋼結構有限公司完成的建築類施工工法，完成人是王甦、楊郡、黃明鑫、張然、婁衛校、秦傑，適用於大跨度雙向張弦結構帶索累積滑移及預應力張拉施工。
《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》主要的工法特點是大跨度張弦、雙向結構採用累積滑移及分步分級張拉的施工方法；採用計算機控制同步液壓爬行器累積滑移。
2008年01月31日，《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2005-2006年度國家一級工法。
基本介紹
- 中文名：雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法
- 工法編號： YJGF015-2006
- 完成單位：北京城建集團有限責任公司、北京市建築工程研究院、浙江精工鋼結構有限公司
- 主要完成人：王甦、楊郡、黃明鑫、張然、婁衛校、秦傑
- 套用實例：國家體育館工程
- 主要榮譽：國家一級工法（2005-2006年度）
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
隨著大型公共建築的增多，空間鋼結構體系大量湧現。北京2008年奧運會國家體育館屋架工程選用了雙向張弦空間格線結構體系，其上弦為縱橫正交的平面桁架，下弦為雙向高強預應力張拉索網，之間用鋼撐桿連線形成雙向張弦桁架，該結構體系形式新穎、承載力高、結構穩定性好，在中國國內、外大跨度屋架尚無施工套用實例。
國家體育館工程結構下部為型鋼混凝土框架-鋼支撐-框架剪力牆混合結構體系，該工程比賽館四周有多層看台，看台框架剪力牆與型鋼混凝土框架-鋼支撐結構已先於屋架完成；屋架安裝方案若採用高空散裝或整體提升均存在極大困難；另外工期緊，施工總體安排需要組織立體交叉施工，要求屋架施工必須能最大限度地減少對其他後續分項工程的影響。為優質、高效地完成該工程施工，北京城建集團等單位在施工中提出了"雙向張弦桁架帶索累積滑移及雙向預應力分步、分級施加"的方法，通過1:10模型試驗、施工全過程的仿真分析和施工監測等過程控制手段，完成了工程施工任務，取得了經濟和社會效益。在成功的施工實踐基礎上，編制形成《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》。
工法特點
《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》的工法特點是：
1.提供了一種大跨度張弦、雙向結構採用累積滑移及分步分級張拉的施工方法；
2.累積滑移時安裝縱向桁架索體並攜帶橫向桁架索體，既提高了安裝效率，又最大限度地減少了對其他工序的干擾；
3.採用計算機控制同步液壓爬行器累積滑移，設備自動化程度高，操作方便靈活，安全性好，可靠性高，使用面廣，通用性強；
4.根據設計和預應力工藝要求，對鋼索、鋼桁架張拉端節點和撐桿兩端節點進行深化設計；通過對結構整體建模及施工全過程仿真計算、施工監測等手段，用於有效的指導施工過程。
操作原理
適用範圍
《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》適用於大跨度雙向張弦結構帶索累積滑移及預應力張拉施工。
工藝原理
《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》的工藝原理敘述如下：
1.雙向桁架通過增加支撐點（減小跨度），可以像單向桁架一樣採用累積滑移法安裝；
2.通過加大組裝平台寬度，增加平台上同時拼裝桁架的數量，可以提高累積拼裝方向（滑移方向）桁架的拼裝精度，保證桁架的雙向拼裝質量；
3.滑移時採取拖帶索的方法，既可解決桁架滑移到位後不易掛索的難題，又能保證工程質量、安全，且減少對其他工序施工的干擾；
4.累積滑移的推進裝置採用計算機控制同步液壓爬行器；
5.通過計算機仿真模擬計算分析，確定各個張拉階段的主要控制點和相應的理論數值，得出每一步張拉各榀之間相互影響的關係和規律，給出預應力損失的數值，並最終得出每榀需要的張拉力，形成完整的張拉和監控方案。
施工工藝
- 工藝流程
《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》的工藝流程見圖1。
圖1 施工工藝編程圖
圖1註：圖中縱向桁架指垂直於滑移方向的桁架，橫向桁架指平行於滑移方向的桁架。
- 操作要點
《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》的操作要點如下：
一、深化設計
根據設計及預應力工藝要求，計算出鋼索的下料長度，以及索體上撐桿節點的安裝位置標記點。完成鋼撐桿上、下節點和鋼桁架張拉端節點的加工圖設計。
二、施工仿真計算
針對具體工程建立結構整體模型，進行施工仿真模擬計算，得出如下結果：
1.根據設計要求的撐桿的垂直狀態，給出撐桿節點位置的標記力；
2.驗證張拉施工方案的可行性，確保張拉過程的安全；
3.給出每步張拉張拉力的大小，為實際張拉時的張拉力值的確定提供理論依據；
4.給出每步張拉結構的變形及應力狀態，為張拉過程中的變形監測及索力監測提供理論依據；
5.根據計算張拉力大小，選擇合適的張拉機具，並設計合理的張拉工裝。
三、鋼索製作
按照深化設計計算出的下料長度進行鋼索製作。製作完成的鋼索在工廠內要進行預張拉，預張拉力為設計索力的1.2-1.4倍，並在預張拉力等於設計索力的情況下，在索體上標註出每個鋼撐桿下節點的安裝位置。為便於施工要求每根索體都單獨成盤出廠。
四、高空組裝平台搭設及桁架拼裝
1.國家體育館桁架在高空組裝平台上組拼時是七點支撐，滑移時跨中設支點，變成三點支撐，即三條滑道（詳見高空組裝平台及滑道示意圖2）。雙向桁架累積滑移時，橫向桁架不像縱向桁架那樣可以在高空組裝平台上一次拼裝成型，而是在滑移過程中逐節間、逐步拼裝而成。
圖2 高空組裝平台及滑道示意圖
2.如果按一般累積滑移作法，橫向桁架將在前一節間已受力變形（七點支撐變三點支撐）後才組裝。將造成橫向桁架拼裝質量難以保證。若增加平台寬度，使三榀縱向桁架能同時在高空組裝平台上拼裝，則可保證橫向桁架在前一節間發生形變前拼裝後一節間，如此則能較好地提高橫向桁架的整體質量。所以高空組裝平台搭設的寬度不是一般的滿足兩榀拼裝的需要，而是滿足三榀桁架拼裝的需要。國家體育館拼裝平台的設計寬度為21米。
五、滑道支撐架及滑移胎架支設
1.雙向桁架滑移時基本呈單向（或三邊支撐）受力狀態，如果在原支座、原跨度條件下滑移，則桁架應力、變形將超出設計允許值。故需增加1~2條支撐，以減小跨度。國家體育館在跨中增設了一條滑道，使縱向桁架在滑移時變成了三支點。
2.張弦桁架因下弦為鋼索，桁架的中滑道支撐點必須在上弦，如此滑道與支撐點存在一定高差，因此要在中滑道上增設滑移胎架。
3.滑移胎架可採用組裝式標準架，軌道採用重型鋼軌及H型鋼樑。中間滑道爬行器與滑移胎架連線，通過耳板和加勁板傳力，推動桁架移動。
4.為保證滑移過程桁架同步及滑移胎架在滑移時的穩定性。在滑移胎架水平方向上下各加設鋼管桁架梁，在滑移胎架側向設定交叉撐將滑移胎架連成一個整體排架。通過合理設定、穩定分析、整體有限元分析及合理設定液壓爬向器的位置，改善滑移胎架的受力狀態等方法，保證了滑移胎架的安全；解決了滑移過程中推力的傳遞及滑動胎架的穩定。且方便撐桿、雙向預應力索的安裝和固定支撐架向滑動胎架的轉換等一系列難題。
六、液壓同步滑移系統安裝
液壓同步滑移施工採用計算機控制，通過數據反饋和控制指令傳遞，可全自動實現各個爬行器（平面布置見圖3）同步動作、負載均衡、姿態矯正、推力控制、操作閉鎖、過程顯示和故障報警等多種功能。
圖3 爬行器平面布置圖
滑移設備總體規劃布置應滿足鋼屋架滑移單元滑移驅動力的要求，使每台液壓爬行器受載均勻；保證每台泵站驅動的液壓爬行器數量相等，提高泵站利用率；確保系統的安全性和可靠性，降低工程風險。爬行器採用TJG-1000型液壓爬行器，每台液壓爬行器設計額定水平推進力為1000千牛。爬行器的數量根據最大滑移推力計算確定。最大滑移推力由最大滑移單元的重量，按照0.2的滑動摩擦係數計算確定。為減小滑移面的摩擦力，在桁架上高空組裝平台前底座和滑道間預先塗抹黃油，黃油中不能存在砂粒等雜物。
七、撐桿及索安裝
1.撐桿節點安裝和索的安裝是交叉進行的，預應力索固定在撐桿下節點。安裝基本流程是：撐桿及上節點安裝→穿縱向索→縱索安裝→縱索索夾節點安裝→橫索安裝→橫索索夾節點安裝。
2.撐桿重量較大，安裝時要藉助起重設備（國家體育館使用的是塔吊）。撐桿上節點的安裝已在高空組裝平台外，如搭設操作架較困難，可使用吊籃安裝。
3.橫向索安裝
橫向索到達現場後全部吊運到高空組裝平台後方硬化地面上，索盤與主體結構淨距至少1.5米，索體的放置位置詳見圖4橫向索放置平台。由於橫向索體的安裝高度一直在變化中，因此對應每個索盤位置處腳手架的立桿要避開放索位置，同時該部腳手架橫桿採用卡扣連線的方式，以便在索體同其相交時，臨時拆除。待調整完索體後再重新連線。在滑移前應將索體提前提運至腳手平台上，並預留出大於滑移距離的長度，以防止因在滑移過程中出現拖索現象而導致推進阻力增大；在滑移時應隨時觀察索體的預留長度，如果出現滑移使索體繃直的現象，應該立即停止滑移，待索體提運出滑移餘量後再繼續滑移。
圖4 橫向索放置平台
4.縱向索安裝
索盤放置於縱索安裝平台（詳見圖5縱索安裝平台）一端，安裝時由一端向另一端牽引展開。當桁架首根縱索滑移至縱索安裝平台上方後，下放索體至索夾高度，開始縱索安裝；後續各索均按首根索方法安裝（國家體育館縱索安裝平台設定於鋼結構的22、23、N、M軸間的桁架格線間，索盤設於索安裝平台的南端。）
圖5 縱索安裝平台
放縱向索時可採用卷揚機牽引索體。並注意縱向索與橫向索體相互關係。放索時，先將牽引繩捆綁在索頭上，然後緩慢開動卷揚機，牽引索體放開；每放開5米索體，增加一人對索體進行導向，防止索體在牽引過程中滑落到腳手架外或晃動過大。人員在腳手架上活動時，必須將安全帶掛在安全繩上。
5.索夾節點安裝
用導鏈將索提至撐桿下端節點，並注意觀察索的走向，防止索被腳手架卡住。安裝時，首先將索體外保護拆除，露出內側PE上做好的索夾節點安裝標記，以此標記根據索球的寬度，畫出索球的兩側安裝位置，按照安裝位置將索球固定到索體上，然後將縱向索連同索球一起通過索夾板固定到撐桿下節點上，最後將橫向索連同索球一起通過索夾板固定到撐桿上，完成索夾節點安裝（圖6撐桿下端節點展開圖）。
圖6 撐桿下端節點展開圖
八、同步累積滑移
1.滑移前需充分進行準備工作
主要包括液壓爬行器安裝及檢修調試、爬行器耳板設計、軌道及預埋件安裝、液壓泵站的檢修與調試、電氣控制系統檢修與試驗、計算機同步控制系統、泵站控制櫃及各種感測器的檢修與調試；爬行速度控制在6～8米/小時；啟動時爬行加速度取決於流量增量，通過計算機控制速度曲線，可使滑板初始運動的加速度非常小；液壓同步滑移設備系統安裝完成後需進行調試，主要內容是檢查泵站上所有閥或硬管的接頭是否有鬆動，檢查溢流閥的調壓彈簧處於是否完全放鬆狀態；檢查泵站啟動櫃與液壓爬行器之間電纜線的連線是否正確；檢查泵站與液壓爬行器主油缸之間的油管連線是否正確；系統送電，檢查液壓泵主軸轉動方向是否正確；在泵站不啟動的情況下，手動操作控制櫃中相應按鈕，檢查電磁閥和截止閥的動作是否正常，截止閥編號和液壓爬行器編號是否對應；檢查行程感測器和位移感測器；滑移前啟動泵站，調節到5兆帕左右的壓力，伸縮油缸，檢查A腔、B腔的油管連線是否正確；檢查截止閥能否截止對應的油缸；檢查比例閥在電流變化時能否加快或減慢對應油缸的伸縮速度。
2.滑移的同步性控制
屋架在滑移過程中，是沿設定的直線前進的，如果滑道的直線度差，易使滑道產生破壞。因此滑道的施工精度必須較高；液壓牽引作業由計算機通過感測器進行閉環控制和智慧型化控制，實現牽引的同步和負載的均衡，使滑移過程中鋼屋架的結構穩定性、同步性和位移偏差滿足要求。同步性測控除採用液壓滑移系統本身的計算機系統控制外，另外採用全站儀對所有滑道處的行程進行同步性測控。在每個滑道位置上各固定一個反射稜鏡，通過測量放線使各點連線垂直於滑道的方向，即各點具有相同的起始位置。在滑移單元沿滑道前方各搭設一個臨時觀測平台，安置全站儀，分別觀測各個反射稜鏡，在滑移過程中，各點同時計時，從開始每隔固定時間間隔測量全站儀與反射稜鏡間的距離，記錄每次監測的距離數據。通過時間、距離記錄表可了解較詳細的爬行運動狀態及同步情況。
九、鋼索分步分級對稱張拉
1.張拉機具標定
張拉前張拉設備要在專業的檢測機構進行標定，並出具標定報告，施工中根據標定報告中的數據進行張拉。
2.張拉控制力原則
根據設計和施工仿真確定的控制張拉力，雙向分級、分步對稱實施張拉。張拉分為三級，第一級使索力達到設計索力的80%，第二級使索力達到設計索力，第三級根據監測結果對索力進行微調，使最終索力值及結構應力和變形符合設計要求。需要說明的是，在正式張拉前，要完成兩個方向預應力鋼索的張拉預緊，張拉預緊力為設計索力的20%。
鋼索張拉以張拉力控制為主，每台油泵上都安裝有經過嚴格標定的油壓感測器和讀數儀，通過讀數儀顯示數據直接控制張拉力大小。同時，對鋼索的張拉伸長值及張拉引起的鋼結構變形進行量測，檢查張拉效果是否與理論數值相符合。如發現異常，應暫停張拉，待查明原因並採取措施後，再繼繞張拉。
3.張拉操作要點
張拉前，索頭上要安裝工作錨、工裝承力架、千斤頂和工具錨，對於測量索力的鋼索，張拉端與工作錨之間還要加裝壓力感測器。索頭上安裝的組件較多，必須小心安放，以保證千斤頂形心與鋼索重合，避免張拉時產生偏心。張拉時，先開動油泵，待油泵啟動供油正常後再開始給油、加壓，給油速度要控制，時間不應低於0.5分鐘。當油壓力顯示張拉力達到鋼索張拉控制力時應停止加壓並穩住油壓、此時將索頭上的工作錨擰緊。控緊工作錨後油泵立刻回油，待千斤頂回缸後關閉油泵，此次張拉結束。
十、張拉測量
1.張拉力的測量
油泵上安裝經過嚴格標定的油壓感測器，張拉時通過連線到油壓感測器的讀數儀直接測量。
2.張拉伸長值的測量
把張拉前預應力鋼索預緊後的張拉端長度作為原始長度，當張拉完成後，再次測量張拉端長度，兩者之差即為實際伸長值。
十一、應力、變形監測
採用雷射掃瞄器、全站儀、振弦式應變計及相應的數采系統等對累積滑移施工中桁架應力、變形、水平偏移，支撐架及滑移軌道應力等進行全過程監控；採用壓力感測器、全站儀、百分表、振弦式應變計等對張拉過程中及完畢後的鋼索索力、鋼桁架應力、鋼桁架變形和支座位移等進行全過程監控。通過監測數據與計算機施工仿真計算數值的比較，控制滑移及張拉施工質量，保證施工安全。
材料設備
一、材料
《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》所用的材料明細如下：
1.鋼結構用材
鋼結構用材及預應力索等必須滿足2005年前的國家規範要求。常用的預應力鋼索規格有：5毫米×109毫米、5毫米×187毫米、5毫米×253毫米、5毫米×367毫米。
2.滑軌
滑軌採用50千克/米重型鋼軌，中間軌道梁採用H800×500×16×20。
3.滑移胎架及滑移支撐架
滑移胎架及滑移支撐架宜採用拼裝式標準架。
4.組裝平台
組裝平台可採用扣件式鋼管腳手。
二、設備
《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》所用的設備明細如下：
1.滑移施工常用設備包括：履帶吊、液壓泵源系統、液壓爬行器、計算機控制系統、液壓感測器、雷射測距儀、全站儀、振弦式應變計、MCU智慧型採集單元、雷射掃瞄器等。
2.預應力施工常用設備包括：放索盤、吊裝帶、卷揚機、倒鏈、千斤頂和配套油泵、油壓感測器和配套讀數儀、應變計、百分表、錨索計和全站儀等。施工時，根據預應力鋼索數量、索重和索長、鋼索張拉力和工期要求以及現場條件具體確定使用設備的種類、型號和數量。
三、勞動組織
《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》的勞動組織見表1。
工序 | 工種 | 人數 | 該工序總人數 |
桁架拼裝 | 工長 | 2 | 88 |
技術員 | 4 | ||
起重工 | 8 | ||
電焊工 | 30 | ||
鉚工 | 20 | ||
普工 | 20 | ||
油漆噴塗 | 4 | ||
撐桿及索體安裝 | 工長 | 2 | 62 |
技術員 | 2 | ||
裝索技術工人 | 6人×8組 | ||
普工 | 10 | ||
測量人員 | 變形測量工 | 2 | 4 |
應力測量人員 | 2 | ||
累積滑移 | 液壓系統技術人員 | 2 | 14 |
電器系統技術人員 | 1 | ||
承重系統技術人員 | 1 | ||
普工 | 10 | ||
張拉 | 張拉油泵操作工 | 8 | 52 |
張拉工裝操作工 | 24 | ||
設備倒運操作工 | 20 | ||
總人數 | 220 | ||
註：表中人數可根據工程規模調整。 | |||
質量控制
《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》的質量控制要求如下：
一、質量驗收標準
除遵照執行2005年前的國家標準《建築工程施工質量驗收統一標準》GB 50300—2001和《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB 50205—2001和《建築鋼結構焊接規程》JG 81—2002、《網架結構設計及施工規程》JGJ 7—1991等規範、規程中有關規定外，該工程還進一步明確了焊接球、鑄鋼件等質量檢驗標準，並對鋼屋架地面組拼、高空整榀拼裝、桁架滑移到位張拉前允許偏差及鋼屋架施工完成後的允許偏差制定了驗收標準如下：
（一）地面組拼
地面拼裝單元的允許偏差應符合表2的規定。
檢查數量：按單元數抽查5%，且不應少於5個。
檢查方法：用鋼尺和拉線等輔助量具實測。
項目 | 規範允許偏差 | 項目 | 規範允許偏差 |
節點中心偏移 | 2.0 | 鑄鋼節點連線埠垂直度偏移 | 每1米不大於7 |
焊接球節點與鋼管中心偏移 | 1.0 | 跨長 | +5.0 -10.0 |
桿件軸線的彎曲矢高 | L1/1000，且不大於5.0 | ||
註：L1為桿件長度。 | |||
（二）高空整榀拼裝
高空拼裝桁架允許誤差應符合表3的規定。
檢查數量：每榀。
檢查方法：用鋼尺和全站儀等量具實測。
項目 | 規範允許偏差（毫米） | 項目 | 規範允許偏差（毫米） |
鋼架的節點偏移 | ±5 | 支座最大高差 | 30.0 |
鋼架長度 | ±20 | 縱向總長度 | L/2000，且不應大於30.0 -L/2000，且不應小於-30.0 |
桿件軸線錯位 | 橫向桁架5.0；縱向桁架3.0 |
（三）桁架滑移到位張拉前允許偏差
桁架滑移到位張拉前允許偏差應滿足表4的規定。
項目 | 允許偏差 | 檢測方法 |
縱向、橫向長度 | L/2000，且不應大於40.0，-20.0 | 用鋼尺實測 |
支座中心偏移 | L/3000，且垂直跨度方向不大於30.0，另一方向不大於40.0 | 用鋼尺和經緯儀實測 |
支座最大高差 | 30.0 | 用鋼尺和水準儀實測 |
多點支承網架相鄰支座高差 | L1/800，且不應大於30.0 | |
註：1.L為縱向、橫向長度。2.L1為相鄰支座間距。 | ||
（四）預應力鋼索
1.鋼索的材料、製作等應符合2005年前的國家產品標準和設計要求，強度等級為1670兆帕。
檢查數量：全數檢查。
檢驗方法：檢查產品的質量合格證明檔案、中文標誌及檢驗報告等。
2.在給定拉力狀態下的鋼索長度（毫米）誤差為±1/5000索長。
檢查數量：全數檢查。
檢驗方法：用標定過的鋼捲尺測量。
3.對以下項目進行檢查，見表5。
項次 | 檢查項目 | 規定值或允許偏差 | 檢查方法 | 頻率 |
1 | PE防護厚度（毫米） | +1.0，-0.5 | 卡尺測量 | 抽查20% |
2 | 錨板孔眼直徑D（毫米） | d≤D≤1.1d | 量規 | 每件 |
3 | 墩頭尺寸（毫米） | 墩頭直徑≥1.4d 墩頭高度≥d | 遊標卡尺 | 每種規格 |
4 | 冷鑄填料強度 | ≥147兆帕 | 邊長31.62毫米試件 | 每錨3個 |
5 | 錨具附近密封處理 | 符合設計要求 | 目測 | 全部 |
在鋼索出廠時要提供如下質量證明檔案：
1）鋼索質量保證書；2）鋼絲質量保證書；3）錨具質量保證書；4）PE質量保證書。
（五）鋼索張拉施工
1.鋼索張拉力數值的允許偏差為±8%。
檢查數量：全部檢查。
檢驗方法：在油泵上安裝經嚴格標定的油壓感測器，張拉時用讀數儀實測。
2.張拉伸長值（毫米）
實際伸長值（△1s）的偏差控制範圍可用式表示：△1s=（1±b）△1±c。
式中△1——理論伸長值；b——取7%；c——取L/2000，且不大於30.0毫米。
檢查數量：全部檢查。
檢驗方法：量測實際伸長值並與理論計算值比較。
3.鋼撐桿垂直度偏差不大於撐桿長度的1/100。
檢查數量：撐桿數量的2%，且不少於3根。
檢驗方法：用全站儀實測。
（六）鋼結構應力及變形監測
預應力索每次張拉完畢後，套用振弦式應變計測量鋼結構內力，用全站儀測量鋼結構起拱值，用位移計測量支座水平位移值。
檢查數量：不少於8個測點。
檢驗方法：檢查記錄資料或實測。
二、滑移過程的質量控制
（一）軌道安裝的要求
由於軌道的安裝精度對滑移施工的順利進行及結構受力狀態有較大影響。因此對軌道的安裝精度
需嚴格控制。軌道的拼焊採用坡口焊，焊接後對焊縫處用角向砂輪打磨平整。軌道安裝精度要求如下：
1.直線度控制在4毫米以內；
2.一個柱距內，標高偏差控制在4毫米以內；
3.軌道的結構誤差不大於1毫米；
4.同跨度軌道水平投影軌距偏差控制在10毫米以內。
（二）滑移同步性的要求
各滑移軌道不同步控制一般在15毫米以內，最大不超過30毫米。
（三）滑移過程中的桁架豎向位移及桿件應力要求
桁架豎向位移與理論計算值的差異在5毫米以內，桿件應力與理論計算值的差異在10兆帕以內。
（四）結構的穩定性控制
1.深化設計時應對滑移單元的應力和變形、滑移支撐體系等滑移施工全過程進行模擬分析；施工中對主要受力構件、臨時支撐構件、焊接節點等進行應力-應變測試。
2.首次滑移時應增加滑移單元及滑移胎架的整體穩定性和抗風能力，並做好試滑移。
三、質量保證措施
（一）由於預應力鋼索的可調節量只有±30毫米，因此施工中要嚴格控制鋼桁架的安裝精度在相關規範要求範圍以內。鋼桁架拼裝、滑移就位後必須進行鋼結構尺寸的檢查與覆核，根據覆核後的實際尺寸對計算機施工仿真模擬的計算模型進行調整、重新計算，用計算出的新數據指導預應力張拉施工，並作為張拉施工監測的理論依據。
（二）鋼撐桿的上節點安裝要嚴格按全站儀打點確定的位置進行。下節點安裝要嚴格按鋼索在工廠預張拉時做好標記的位置進行，以保證鋼撐桿的安裝位置符合設計要求。若鋼撐桿上節點的安裝位置由於鋼桁架拼裝的精度有所調整，則鋼撐桿下節點在縱、橫向索上的位置要重新調整確定。
（三）鋼索要在防潮防雨的遮篷中存放。成圈產品應水平堆放，重疊堆放時逐層間應加墊木，避免壓傷鋼索PE護層。鋼索安裝過程中應注意保護PE護層，避免護層損壞。如出現損壞，應及時修補。為防止鋼索PFE護層在安裝過程中被其他硬物劃壞或被鋼桁架拼裝焊接的火星燒壞，安裝鋼索前要用防火布纏包整個索體，待鋼屋架安裝全部完畢後再進行拆除。
（四）為消除鋼索的非彈性變形，保證使用時彈性工作，鋼索在工廠內需要進行預張拉。預張力為設計索力的1.2～1.4倍，持荷時間為0.5～2.0小時。在進行張拉伸長值計算和施工仿真計算時，應採用索廠提供的彈性模量。驗收時要考慮索廠的彈性模量誤差對伸長值的影響。
（五）為保證張拉質量，張拉時採取以張拉力控制為主，用伸長值進行校核的張拉力與伸長值雙控的方法。同時布置測點，對張拉施工進行監控。
（六）張拉施工中要採用雙向對稱、分級、分步張拉，儘可能減少張拉中鋼索間索力的相互影響，儘量保持鋼索兩端張拉的同步。張拉時各張拉點要配備通信工具，保持相互間的聯絡通暢。張拉操作要嚴格按技術要求進行，若張拉出現問題或出現監控數據與理論值出入過大的情況，要立即停止張拉，待查明原因並處理後，方可恢復張拉。
（七）在後續的結構施工過程中，如屋面荷載、懸掛荷載的施加步驟和方法，要儘量保證比較均勻、對稱、勻速地施工，避免出現過大的集中荷載。
（八）加強專業施工的項目管理，制定質量目標，設定專門質檢人員。對施工人員要進行事先培訓，合格後方可上崗。施工中嚴格執行"三按"、"三檢"和"一控"，即嚴格按圖紙、按施工方案和施工工藝、按2005年前的國家規範和標準；做到自檢、互檢和交接檢；控制一次驗收合格率。
安全措施
採用《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》施工時，除遵照執行2005年前的國家標準《建設工程施工現場供電安全規範》GB 50194—1993（2006年版）和《建築機械使用安全技術規程》JGJ 33—2001、《施工現場臨時用電安全技術規範》JGJ 46—2005、《建築施工安全檢查標準》JGJ 59—99、《建築施工高處作業安全技術規範》JGJ 80—91以及北京市《北京市建築工程施工安全操作規程》DBJ 01—62—2002、《建設工程施工現場安全、防護、場容衛生、環境保護及保衛消防標準》DBJ 01—83—2003、《建設工程施工現場安全資料管理規程》DBJ 01—383—2006等安全規範、規程中有關規定外，還應注意以下幾點：
1.該工法中桁架拼裝、焊接、測量、油漆等均在高空組裝平台上進行，因此必須保證高空組裝平台強度、剛度及穩定性。並做好高空水平及臨邊防護，作業人員系好安全帶，所用工具和安裝用零部件，應放入隨身佩帶的工具袋內，不可隨手向下丟擲。
2.索體高空安裝需搭設可靠的操作平台；滑移時應放出索體滑移留量，並有專人看護。
3.正式滑移施工前應進行試滑移，檢查桁架拼裝、變形、水平偏移，支撐架及滑移軌道支設和同步液壓滑移系統安裝等情況，發現問題及時處理。
4.起重機的行駛道路必須堅實可靠，如在基坑邊作業必須對基坑穩定性進行核算，嚴禁超載吊裝，歪拉斜吊。施工前應對吊裝用機械設備、吊具、索具等進行檢查，凡不符合安全規定的，則禁止使用。
5.鋼構件應堆放整齊牢固，防止構件失穩傷人。並搞好防火工作，氧氣、乙炔按規定存放使用；電焊、氣割時要注意周圍環境有無易燃物品後再進行工作，嚴防火災發生；氧氣瓶、乙炔瓶應分別存放，使用時要保持安全距離，安全距離應大於10米。
6.施工前應了解施工期的氣象資料，雨、雪天氣不宜安排高空作業，當需高空作業時則必須採取必要的防滑、防寒和防凍措施；遇5級以上強風、濃霧等惡劣天氣，不得進行露天攀登和懸空高處作業。
7.高空施工時應避免交叉作業，當無條件避開交叉作業時，不得在垂直方向上操作；下層作業的位置必須處於上層可能墜落的範圍之外，不符合上述條件的應設定安全防護層。
8.預應力專業施工的安全控制措施要與整個工程的安全生產管理掛鈎，同時建立自身的安全保障體系，由項目負責人全面管理。每個班組要設定安全員一名，具體負責預應力施工作業的安全。
9.預應力施工人員進入現場應遵守工地各項安全措施及要求。要按國家規定正確使用勞動防護用品。
10.施工人員作業時要系好安全帶，並且拉好安全繩，嚴防高空墜落。
11.施工腳手架、鋼索安裝平台和張拉操作平台以及通道的周邊要設定護欄，露空處和工人操作位置的下方要架設安全網。
12.張拉時，油管接頭處和千斤頂後端嚴禁手觸、站人：工作人員應站在油泵和千斤頂的兩側。張拉期間操作人員不得擅自離開崗位。
13.油泵與千斤頂的操作者必須緊密配合，在千斤頂就位妥當後方可開動油泵。油泵操作人員必須精神集中，平穩給油、回油。應密切注視油壓表讀數，張拉後回缸到底時需及時將控制手柄置於中位，以免回油壓力瞬間迅速加大，損壞設備、發生危險。
14.高空中準備安裝的各種構件和安裝、張拉使用的各種機具設備都要妥善放置，避免墜落傷人。
15.施工現場各類孔洞的臨邊必須有警示和防護設施。施工用電要符合JGJ 46—2005標準。
16.施工機械的操作者和特種作業人員持證上崗，起重機械安裝須取得勞動局驗收，嚴格遵守十不吊規定。
17.起重和綁紮用的鋼絲繩應有足夠的安全係數，要加強日常的檢查，凡表面磨損、腐蝕、斷絲超過標準的、打死彎、斷股、油芯、外露的均不得使用。吊鉤應有防止脫鉤的裝置。
環保措施
採用《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》施工時，除遵照執行2005年前的國家標準《民用建築工程室內環境污染控制規範》GB 50325—2001（2006年版）和《建築施工現場環境與衛生標準》JGJ 146—2004以及北京市《建設工程施工現場安全、防護、場容衛生、環境保護及保衛消防標準》DBJ 01—83—2003、《民用建築工程室內環境污染控制規程》DBJ 01—91—2004等環境保護規範、規程中有關規定外，還應注意以下幾點：
1.施工現場應做到道路通暢無阻，排水暢通無積水。
2.構件應按種類、安裝順序分區存放，並需平整、穩妥、墊實，擱置乾燥、無積水處，防止鏽蝕。
3.在安裝過程中，應隨時清理構件表面，清除無用的附屬檔案（吊耳、卡具、夾具等）。該工程鋼屋架施工時，其下部主體結構已施工完成，應注意做好成品保護。鋼屋架安裝完成後，及時清除臨時設施及建築垃圾，嚴禁隨意處理。
4.焊接時應採取有效措施，避免弧光對其他施工人員及周邊環境的影響，焊條、焊絲頭及焊渣等設專用容器隨時清理。
5.施工用臨時配電箱、電纜及焊把線需規劃整齊，並有良好的保護措施，做到整潔、安全。
6.工地防腐、防火塗料應設定專用塗料房保管和存放，剩餘塗料嚴禁隨地丟棄。鋼構件塗刷作業時操作人員應做好防護，對濺落的油漆應及時清理乾淨。
7.油泵操作人員必須精神集中注意油泵和千斤頂的狀態，密切注視油壓表讀數，若出現滲漏油，應停止作業，並防止液壓油遺灑。
8.若出現液壓油遺灑，及時清理乾淨，防止污染其他物品。
效益分析
《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》採取"帶索累積滑移及預應力分步分級張拉"方案。與高空散裝方案比較有社會、經濟效益。
10.1高空散裝鋼結構至少需要增加1~2台300噸吊裝設備，而累積滑移方案則可節省。按1台300噸吊車計，租賃費和進出場費即增加200萬元以上；
10.2採用2005年的施工方案，僅在跨內三個軸線內布置了腳手架。若採用滿堂紅腳手架，腳手架用量為2005年方案的3倍以上。保守估計腳手架用量節約200萬元以上；
10.3在鋼結構拼裝過程中，利用主體結構邊梁搭設組裝平台，減少拼裝平台用鋼量100噸，節約50萬元；在滑移過程中，利用混凝土邊梁作為滑道支撐，減少鋼結構用量，節約50萬元以上；
10.4減少了滑移到位後再進行預應力索安裝的設備及人工費50萬以上；利用主體結構邊梁搭設組裝平台，減少拼裝平台用鋼量100噸節約50萬元；
10.5使用累積滑移的施工方案，實現了看台板及機電工程與鋼屋架的交叉施工，保守估計節省工期近3個月。此項經濟效益超過100萬元。
10.6採用分級、分步對稱張拉，減少了張拉設備用量，節約資金約50萬元。
從經濟效益上看，國家體育館採用"帶索累積滑移及預應力分步分級張拉"施工方案，保守估計節約資金超過700萬元。
國家體育館採用"帶索累積滑移及預應力分步分級張拉"施工方案，此方案技術含量高，經濟效益顯著。帶索累積滑移施工需要解決一系列相關技術難題；保證雙向桁架拼裝質量的拼裝技術，適應帶索施工的索夾節點設計及帶索方法，超高滑移胎架的設計，雙向預應力張拉技術等。國家體育館工程還通過模型試驗和計算機仿真分析，找到了施工各步驟、各階段的關鍵點和預控值。
現工程已順利完工，在國家體育館的工地，沒有出現密密麻麻的腳手架，沒有出現大量的高空作業，甚至沒有噸位奇大的吊機。該方法在提高施工技術水平、安全水平，縮短工期、提高施工組織水平，提高經濟效益等方面都發揮了作用，取得了明顯的經濟效益和社會效益。
該施工方法為同類工程設計、施工提供了借鑑，為2005年後中國相關標準的制定提供參考和依據，推動了中國空間結構的進步，實現了施工的總體部署，獲得了社會效益。
註：施工費用以2005-2006年施工材料價格計算
套用實例
《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》的套用實例如下：
一、工程概況
國家體育館工程為北京2008年奧運會的重點工程，位於北京奧林匹克公園南部，是中心區三大場館之一，總建築面積80890平方米，地上四層，地下一層。該工程主體結構形式為框架剪力牆與型鋼混凝土框架鋼支撐相結合的混合結構體系，比賽館鋼屋架結構形式為單曲面雙向張弦桁架鋼結構，鋼屋架（包括熱身館）投影面積22835平方米，總重量約2800噸。詳見圖7"預應力索平面布置圖"（包括索規格和索力）。
圖7 預應力索平面布置圖
國家體育館鋼桁架安裝於2006年5月16日開工，2006年10月15日完成。
國家體育館從功能上分為比賽館和熱身館兩個館，比賽館平面尺寸為114米×144.5米，熱身館平面尺寸為51米×63米，用單向波浪形複合金屬屋面有機地把兩個館連在一起，屋架高度約為38～43～34～28米。
二、施工情況
國家體育館鋼屋架工程於2006年5月開工至2006年10月完工，歷時五個月，施工中採用了"帶索累積滑移及預應力分步分級張拉"方案，高質量、順利、安全地完成了鋼桁架安裝任務。屋架施工期間其他工序按計畫實現了交叉，保證了施工總體部署的實現。
在滑移安裝過程中，8月4日到9月7日間根據施工方案及現場的進度對8根縱向索進行了20%張拉力的預緊。在滑移結束並且完成了比賽館的鋼結構焊接後，在9月25日到9月28日完成了對橫向索20%預緊力的張拉。在比賽館及熱身館全部焊接完成並通過驗收後，在10月7日到9日，將所有的索體張拉到80%設計索力，10月10日到11日對所有的索進行了100%設計力的張拉，並超張拉到5%，10月12日到13日完成了索力的微調，張拉示意如圖8。
圖8 張拉示意
正式張拉時同時張拉4個軸線6根索，每根索兩端同時張拉，因此共採用了8台150噸和4台250噸的千斤頂同時進行張拉。
三、實施效果
通過採取工廠預張拉消除索的非彈性變形，保證索初始張拉位置相同；採用三級、十四次對稱循環張拉方案和控制張拉時給油速度、持荷時間等一系列措施。對預應力鋼索的張拉力和伸長值進行控制。實施結果，索力總體偏差控制在5%以內，伸長值都在驗收標準規定的範圍之內；張拉起拱變形與理論最大偏差值為9毫米；撐桿的垂直度最大偏移在1%以內。
在鋼屋架施工過程中，為了控制鋼結構的施工精度和施工安全，對結構形態、就位精度、應力、變形等進行了實時監測，監測結果與理論分析基本吻合，處於預控範圍之內。鋼屋架施工達到了預期目標。
榮譽表彰
2008年01月31日，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2005-2006年度國家級工法的通知》建質[2008]22號，《雙向張弦鋼屋架滑移與張拉施工工法》被評定為2005-2006年度國家一級工法。
