陳 凱

（一冶集團有限公司交通工程公司，湖北 武漢 430080）

后張法預(yù)應(yīng)力箱梁智能控制張拉施工工藝

陳 凱

（一冶集團有限公司交通工程公司，湖北 武漢 430080）

后張法預(yù)應(yīng)力預(yù)制箱梁，因其先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)的諸多優(yōu)點，目前廣泛應(yīng)用于公路橋梁、市政橋梁建設(shè)上。預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁有較多施工環(huán)節(jié)，施工技術(shù)要求較高且質(zhì)量控制難度大，一旦處理不好，則會造成混凝土構(gòu)件有裂縫問題產(chǎn)生，對橋梁的整體質(zhì)量造成影響。文章詳細介紹了后張法預(yù)應(yīng)力箱梁的施工原理及施工工藝。通過分析后張法預(yù)應(yīng)力箱梁的施工工藝，總結(jié)施工各環(huán)節(jié)中需要注意的問題，為保證工程的施工質(zhì)量的打下了堅實的基礎(chǔ)。

后張法；預(yù)應(yīng)力；箱梁；施工

后張法預(yù)應(yīng)力預(yù)制箱梁先簡支后連續(xù)結(jié)構(gòu)在高速公路、市政公路橋梁中正在被大量使用。預(yù)應(yīng)力箱梁具有整體性好、外形美觀、剛度大等特點。預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)依靠計算機進行智能化操作，徹底改變了以往的利用人工來操縱油泵展開張拉操作，做到了控制張拉的同步性，確保了預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)安全性以及耐久性，已在全國高速公路大面積推廣使用。

1 工藝原理

通過數(shù)字顯示儀直接顯示實時的張拉力值以及鋼絞線的實際伸長量，改善了油表讀數(shù)誤差大和鋼絞線伸長量測量人為誤差的現(xiàn)象。同時將數(shù)據(jù)即時傳輸給系統(tǒng)主機來做分析判斷，智能張拉儀執(zhí)行系統(tǒng)命令，對變頻電機的工作參數(shù)進行適時調(diào)整。從而滿足高精度實時調(diào)控油泵電機的轉(zhuǎn)速需求，達到對張拉力及加載速度的實時準(zhǔn)確控制，不需要工作人員現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)、然后計算來判定施加力及伸長量的情況，可以更直觀的做出判斷。系統(tǒng)通過傳感技術(shù)采集每臺千斤頂?shù)墓ぷ鲏毫弯摻g線的伸長量等數(shù)據(jù)，真正實現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)力與伸長量的智能雙控。

2 工藝特點

精確施加預(yù)應(yīng)力，滿足張拉質(zhì)量控制要求?；緦崿F(xiàn)梁體兩端同步張拉。完善的計算機管理系統(tǒng)以及配套軟件，可以實時精確的記錄張拉過程的信息數(shù)據(jù)，防止張拉數(shù)據(jù)出現(xiàn)假造的情況，能夠?qū)崿F(xiàn)真實的質(zhì)量數(shù)據(jù)溯源。智能控制，規(guī)范張拉過程。一臺遙控器能夠?qū)膳_或者多臺千斤頂同時、同步進行控制，滿足多頂同步張拉工藝的需求，及時校核伸長量，實時實現(xiàn)應(yīng)力和應(yīng)變雙控。在任何時候都可以校核伸長量是否在±6%范圍內(nèi)，實現(xiàn)應(yīng)力與伸長量同步雙控，具有很好的實時控制能力?？梢詫崿F(xiàn)張拉力雙重保護功能。為了保證張拉力的精確可靠，系統(tǒng)采用了雙重油壓傳感設(shè)計，確保了系統(tǒng)的可靠性，同時也最大限度的提高了張拉過程的安全系數(shù)。把環(huán)境條件的影響和人為因素的影響盡可能降到最低，張拉程序的智能控制就能夠得到實現(xiàn)；張拉過程中的要素有：持荷時間、停頓點、加載速率等，對于橋梁設(shè)計和施工技術(shù)規(guī)范的要求完全吻合，如圖1所示。

圖1 橋梁預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)

3 操作要點

預(yù)應(yīng)力箱梁是橋梁工程的主要受力結(jié)構(gòu)，張拉工序是橋梁施工中最關(guān)鍵的工序，做好張拉工序，才能更好地保證橋梁整體的工程質(zhì)量。

3.1 預(yù)應(yīng)力張拉施工

張拉程序的控制對于梁體均勻受力、梁兩端的同步有非常重要的作用。張拉順序遵循同步、對稱的原則，保證梁體受力均勻、同步、不會發(fā)生轉(zhuǎn)動、彎曲及超應(yīng)力。

3.2 智能張拉設(shè)備的組裝

（1）按照示意圖組裝主控制器，連接千斤頂，千斤頂安裝時，使千斤頂與管道中心線相重合。按照設(shè)計鋼絞線進行兩張拉、雙控：一端張拉錨固后，同時將預(yù)應(yīng)力值補足；錨固需要在兩端同時進行，需要兩端千斤頂升降壓、畫線、測伸長、插墊等操作要保持同步。工具錨對中準(zhǔn)確，鋼絞線在工作錨和工具錨之間順直，為了保證工具錨脫卸輕松，能夠在工具錨夾片與錨環(huán)之間添加塑料布或涂少量黃油以及退錨靈。張拉完畢經(jīng)檢查合格，需要停工12h，再通過砂輪切割機在錨具外≥30mm處將多余的鋼絞線切割掉。

（2）鋼絞線伸長值校核。鋼絞線實際伸長值與理論計算值的差值根據(jù)規(guī)定和設(shè)計要求來說不能超過±6%。夾片回縮量不能夠大于6mm。如果超過了這個規(guī)定值，就必須停止張拉，在實施了保護措施之后，再繼續(xù)進行張拉。在張拉過程中鋼絞線伸長值要同時進行校核。

（3）測試前接線時按照“先儀器，后配電箱”順序進行接線，測試完畢，拆線時“先配電箱，后儀器”的順序進行拆線。張拉控制器的主油口連接到千斤頂后端，用于張拉工作；張拉控制箱的副油口連接到千斤頂?shù)那岸?，用于收頂工作。位移傳感器安裝到位時，要確保傳感器前端軸承運動自如，并與千斤頂活塞端面精密接觸；如果千斤頂與張拉控制器位置距離較大，應(yīng)使用位移傳感器延長線。

3.3 智能張拉設(shè)備的操作

（1）按開機按鈕，待開機初始化完成后進入張拉控制器獨立工作主界面。選擇控制面板上菜單選項，進系統(tǒng)菜單，選擇單機張拉參數(shù)設(shè)定，系統(tǒng)要求輸入“技術(shù)員密碼”然后進入設(shè)置界面。其中最大張拉力即為鋼絞線需要施加的拉力，按照設(shè)計圖紙輸入，回歸系數(shù)即為千斤頂標(biāo)定所得回歸方程的系數(shù)。按數(shù)字鍵調(diào)整參數(shù)，按OK鍵，進入設(shè)置張拉力對應(yīng)的油壓表最大壓力提示畫面，技術(shù)員核對最大壓力跟設(shè)計圖紙要求一致后OK啟動測試，配置完成后系統(tǒng)返回張拉控制界面。

（2）張拉伸長值的測量工具為測量精度小于1mm的鋼尺。預(yù)張拉當(dāng)控制應(yīng)力達到0.2σk1時，對工具夾片外露長度及活塞伸長值進行測量；分級加載至σk1后，持壓5min進行錨固，同時測量活塞伸長值及工具夾片外露長度。以初應(yīng)力至最大張拉力之間的實測伸長值，包括多級張拉、兩端張拉的總伸長值；初應(yīng)力與最大張拉力所占比重的差值，把20%張拉力為初始應(yīng)力，取0.8；A—千斤頂體內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋的張拉伸長值；B—張拉過程中錨具楔緊引起的預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮值；C—構(gòu)件的彈性壓縮值，通常較小，實際操作中能夠忽視。（“張拉次數(shù)”根據(jù)圖紙設(shè)計的理論伸長量計算出來。為了保護千斤頂不受損壞，設(shè)備設(shè)定的千斤頂最大行程為180mm，超過行程則要求用戶回頂再張拉。）

3.4 智能張拉設(shè)備的遙控器部分

遙控器操作步驟：①開機系統(tǒng)初始化以后，進入張拉測試，具有權(quán)限的技術(shù)人員由預(yù)先從電腦上下載到遙控器的參數(shù)中選擇梁體編號及孔道號，按OK鍵進入此選項的“張力設(shè)置參數(shù)”，該界面需要權(quán)限密碼才可以訪問；②選擇完成后按確認(rèn)鍵進入張力設(shè)置參數(shù)界面；③設(shè)置完張拉參數(shù)，按確認(rèn)鍵返回主界面后，如果想調(diào)整參數(shù)，必須輸入密碼進入?yún)?shù)調(diào)整界面；④按啟動測試鍵，系統(tǒng)會進入壓力表最大壓力提示界面。

4 結(jié)束語

通過一系列的技術(shù)革新，使箱梁在外觀形象、內(nèi)在質(zhì)量等方面得到了有效的改進和提高。智能數(shù)控張拉的最大優(yōu)點是，控制手段先進、科學(xué)，質(zhì)量過程記錄清晰、客觀、準(zhǔn)確。進一步提高了張拉控制速度，杜絕了張拉力不夠而引起的返工，從而降低了鋼絞線的非正常消耗，適應(yīng)現(xiàn)在國家提倡的低碳環(huán)保的要求。對預(yù)制預(yù)應(yīng)力箱梁生產(chǎn)的質(zhì)量加以控制，對進行路橋施工有一定的幫助，并建立一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量管理制度，嚴(yán)格地控制工程施工工序的每一道質(zhì)量，以此大大地提高路橋的質(zhì)量。

[1]陳千書.預(yù)應(yīng)力混凝土梁板后張法施工的探討[J].應(yīng)用能源技術(shù),2009,(1):4-6.

[2]吳鋒,卓楊,曹進捷,等. 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁長期預(yù)應(yīng)力損失研究[J].混凝土與水泥制品,2009,(2):36-37.

[3]李俊平.后張法預(yù)應(yīng)力箱梁預(yù)制施工工藝[J].交通世界(運輸.車輛),2015,(30):74-75.

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2096-2789（2016）11-0023-02