1 、斜拉索房建结构概况
随着建筑行业的发展，对建筑物的跨度和造型要求越来越高，将广泛应用桥梁等大跨度结构的斜拉索技术应用于建筑工程，为构筑建筑工程内部大空间，提供了新的选择。万科中心工程为大型公用建筑，造型独特，位于深圳大梅沙海滨。地下一层，地上6层，高度35m，连续总长度600m，总建筑面积12万m2。深圳万科中心工程建筑设计概念为：漂浮的地平线，躺着的摩天楼—位于最大化景观园林之上的水平向超长建筑。将广泛应用桥梁等大跨度结构的斜拉索技术应用于建筑工程，结构设计采用技术—斜拉转换结构，在建筑底部形成了连续的大空间。通过预应力拉索斜拉和首层钢结构，将上部结构的荷载成功地转换到竖向构件。上部建筑与地下室顶板间架空高度15.2m，底部形成很大空间，跨度达56m。
工程上部结构为9个巨型筒体（边长10m左右）及6片实腹厚墙、两处钢管混凝土柱群支撑起上部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～56m之间，尽端纯悬挑长度在15m～20m之间。
2 、预应力斜拉索房建结构施工程序确定
万科中心最后实施的结构施工程序，是在初步设计的基础上进行了很大的改进，原设计施工程序：
这种施工顺序，经过模拟计算和分析论证，在施工过程中存在以下问题，必须进行调整。
1）采用原方案逐层施工的施工方案，单片墙顶部在张拉后，由于墙两侧结构重量不平衡，随着逐层施工荷载的增加，单片墙产生的水平位移变形将逐渐放大，模拟计算最终可达到40mm以上的水平位移，另外由于长期不利因素（如装修安装荷载、混凝土收缩、徐变等）作用下，该水平位移将越来越大，对于单片墙的受力极为不利，同时，也会造成上部结构层内产生较大的变形和裂缝。
2）原方案在首层钢结构施工完之后就进行钢绞线张拉，由于单层质量较小，导致索的张拉力太小，不足以满足索的最小初始张拉力的要求，会产生索的下绕和首层钢结构的很大变形，会导致后续上部结构无法施工。
3）整组拉索（144根）一起张拉，由于受到结构变形限制（以防拉裂结构）的约束，第一次只能张拉5％。每根钢绞线的张拉力只有1.3T，非常小，可能仅仅刚好把拉索拉直，但如此低的索力状态，难以保证夹具能起到夹紧作用。
4）对于10ｍ长钢绞线，计算其伸长值只能达到4.65mm，锚具回缩就达5mm，张拉基本无效。即使采用特殊的夹片顶紧施工措施，回缩也会大于1mm，计算预应力损失就超过22%，严重超出允许范围。
5）混凝土结构变形波动幅度大，结构容易开裂。经过分析计算，在上部结构施工中每加一层楼，变形就会增加一级（约12左右），但是首层从第五工况的+40变化至-38，结构变形波动幅度达78，（相对变形超过了L0/1000）。另外，第七工况中第二次张拉全部拉索，全部六层结构的变形从-38变成+35，波动幅度大，容易造成上部结构拉裂，特别是混凝土结构。即使结构不开裂或轻微开裂，大幅度的变形也使结构积累了较大的初始应变和应力，影响结构性能。
6）拉索进行第二次张拉时需要把原夹片拉松，然后增加索力后再用夹片锁紧。第七工况中第二次张拉全部拉索，由于张拉峰值才达30%，其索力增量约为13%，所以有可能第二次张拉时由于目标索力太小，小于原夹紧夹片摩擦力，原夹片未松开而无法对拉索真正加载。施工质量难以保证。
7）从第一次张拉到第二次张拉过程中主要通过逐层增加上部结构绷紧拉索，索力的变化范围大，但相对被动，稳定性和可调性差。
2.1 、施工程序和方案的优化
鉴于原设计的初步施工程序存在较多问题，多方技术论证和模拟工况计算，对结构的施工顺序进行了多次优化和改进。
2.1.1 、优化的施工方案1
二层+顶层中部屋盖通过临时支撑同时施工完后，再张拉索，之后再卸除临时支撑，然后逐层施工的方案，该方案的原理是通过楼屋盖刚度顶住筒体和墙的水平位移，最终筒体和单片墙的水平位移均小于5mm，即L/5000。同时，张拉索时施工完两层，该重量可满足索的最小初始张拉力的要求。该方案能较好的满足设计要求和保证结构安全度。
2.1.2 、优化的施工方案2
为满足设计要求和保证结构安全度，减小对施工速度的影响，考虑到筒体的侧向稳定性及承载力优于单片墙，最终采用在临时支撑上施工二层+三层+顶层中部，与单片墙直接相连的空间结构体系，再进行斜拉索的张拉，之后拆除临时支撑，然后对中间楼层进行逐层施工的方案。该方案能很好地满足设计要求和保证结构安全度，同时也充分考虑了目前国内最大索张拉工装系统的工作能力，兼顾了工程进度的需要。
该方案在方案1的基础上，在张拉前增加施工了三层混凝土梁板结构，这样增大了初次张拉的荷载，有效的减少了楼层的最大变形值。通过对索张拉工装设备系统的验算，其张拉装备的最大张拉力是可以满足这种工况荷载的。另外，对临时支撑要求的单根支持力要达到300t，通过对临时支撑和基础的设计，是可以满足上述要求的。
优化2方案的变形计算主要不同之处是：最终筒体和单片墙的顶部水平位移均小于5mm，即L/5000，锚固索的框架柱的顶部水平位移小于10mm，即L/2500。楼板梁柱索节点变形幅值可以控制在L/1000以内。可以满足钢筋混凝土裂缝控制的要求。
2.1.3 、施工程序和方案的确定
通过对原施工程序的分析和优化，最终确定，以“优化的施工方案2”进行施工，具体施工按以下程序进行：
1) 施工筒体及落地墙、柱等竖向构件；
2) 施工首二钢结构梁板体系，施工时，钢梁下方加临时支撑。临时支撑需支撑首层钢结构层和两层混凝土层的自重和施工荷载；
3) 施工三层混凝土结构；
4）施工顶层局部楼板和梁结构，并施工支撑该部分梁板的柱子；
5) 安装预应力拉索；
6）混凝土达到设计强度70％后，按设计分析确定的各束初始预应力值，对直接和筒体相连的索施加预应力，使结构产生反拱。可拆除首层临时支撑；
7) 依次施工以上各层混凝土结构，施工过程中，脚手架支撑在二层楼面结构上；
8) 全部混凝土结构施工完成后，合拢后浇带；
9) 填充墙、幕墙装修等后续施工；
3 、索内力和结构变形模拟计算
3.1 、力学模拟计算单元
万科中心工程由A区、B区和C区三部分组成，共有9各筒体，6各单片墙和2处落地柱群组成竖向结构承重体系，其全部计算内容篇幅非常大，现仅以A区的（4#筒体----2#单片墙----悬挑区域）为例，简要说明。
3.2 、施工模拟分析
按照以上施工过程，施工模拟计算按以下步骤进行：
第一步 ：
施工筒体及落地墙、柱等竖向构件。施工结构时，结构自重同时生成。
第二步：施工首层钢结构、二层混凝土结构和部分顶层混凝土结构及其支承柱，施加施工荷载。其中悬挑端重量较小，无法满足索的最小初始张拉力需要，悬挑端多施工第三层混凝土结构，施加相应施工荷载。
第三步：对第一批连接竖向落地构件的拉索施加预应力，结构产生反拱。
第四步：按设计层高和轴线添加第三层混凝土结构，施加施工荷载。
第五步：张拉锚固于三层不落地框架柱的索，如下图圆圈中所示，该索用于控制该20m跨位移。张拉前支撑该跨的临时支撑保留，如图所示。张拉后卸撑。
第六步：按设计层高和轴线添加第四层混凝土结构，施加施工荷载。
第七步：按设计层高和轴线添加第五层混凝土结构，施加施工荷载。
第八步：按设计层高和轴线添加屋盖混凝土结构，找平添加已施工部分屋盖的悬臂板结构，施加施工荷载。
第九步：添加出挑钢桁架。后浇带合拢，卸除施工荷载，施加装修、幕墙等全部恒载和活载。结构产生竖向变形。最大跨中变形均控制在L/1000以内。
3.2.1 、关键点位移计算(重力荷载标准值)
4#筒体-----2#片墙-----悬挑端位移点编号
1、 索在二层钢梁连接各节点位移值（截选27#点）
根据工况分析和计算，参照国内相关规范要求，与设计院等相关单位多次探讨，万科中心工程这种首次施工的结构体系，提出如下控制要求：
1）、对拉索施加预应力，结构产生反拱，反拱值控制在L/1000以内，在保证拉索张紧的同时，可以避免钢梁内产生过大应力。
2）、在每层混凝土结构施工完成后，每跨结构都会产生整体向下的弯曲变形。当混凝土结构全部完成，施加装修、幕墙等全部恒载，首层的竖向变形最大，钢梁竖向变形控制在L/1000以内。
3）、控制混凝土结构全部完成，施加装修、幕墙等全部恒载时，筒体和单片墙的顶部水平位移均小于5mm，即L/5000，锚固索的框架柱的顶部水平位移小于10mm，即L/2500。
施工过程中的关键在于结构变形控制，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，整体变形产生的弯矩效应较小。施工模拟计算按此目标，确定索的预拉力。张拉拉索时，需严格按照此张拉力进行控制，张拉的整个施工过程中，尤其是拉索张拉过程中，需要监测拉索中的应力应变、各层结构控制点的竖向变形、筒体及落地构件顶端的水平变形，根据监测结果经研究可对拉索设计张拉力进行适当调整。
5 结语
通过对结构体系的认识，在施工程序上重点分析结构施工过程中的结构受力变形情况，从而找到了原施工顺序存在的问题，不断改进，确定了新的施工顺序，以及提出了施工变形控制的具体要求和索应力控制准则，创造性地提出了上部结构逆作法施工，以及顺、逆作法施工相结合，从而巧妙地解决了结构施工过程的索力及变形控制难题，可以将上部结构的变形值控制在规定的范围内，正确地指导了施工，进度得到加快，整个结构施工过程顺利，该工程在经济效益和社会效益上均取得了良好成果。