彭偉

摘 要：在橋梁工程施工過(guò)程中，后張法預(yù)應(yīng)力箱梁是一種常用的結(jié)構(gòu)。在進(jìn)行箱梁智能張拉施工時(shí)，對(duì)施工技術(shù)要求比較高，施工控制難度比較大，如果控制不到位很容易導(dǎo)致混凝土構(gòu)件中出現(xiàn)裂縫，影響橋梁的整體質(zhì)量。文章以實(shí)際工程為例，首先對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力箱梁的施工原理和特點(diǎn)進(jìn)行了分析，然后對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力箱梁張拉智能控制進(jìn)行了探討，保證箱梁施工質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

關(guān)鍵詞：后張法預(yù)應(yīng)力箱梁 智能控制 千斤頂安裝

1.工程概況

K 13+8 9 8處跨越三屯河，橋梁引橋上部采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，主橋上部結(jié)構(gòu)采用（65+3×110+65）m連續(xù)剛構(gòu)；下部結(jié)構(gòu)為空心薄壁墩。圓柱墩、柱式臺(tái)，基礎(chǔ)為樁基礎(chǔ)，橋梁全長(zhǎng)708m。河道走向與橋梁交角為90°，主河道寬40m，深1.5m，冬季河道內(nèi)水流結(jié)冰，河道兩側(cè)山體走勢(shì)較陡。橋址處為山前洪積地貌，地形相對(duì)平緩，起伏不大，其沖溝均能出露卵礫石等，沖溝兩側(cè)為大面積洪積扇積，地面標(biāo)高788.01～859.79m，相對(duì)高差約72m。

因橋址所處區(qū)域有效施工時(shí)間較短，工期十分緊張；樁基為大口徑、超長(zhǎng)樁樁基，主墩直徑為2.0m，樁基最深可達(dá)51m，地層為卵石層，施工較困難；主墩墩身最高60m，每個(gè)承臺(tái)4個(gè)墩身，合理進(jìn)行施工組織是施工的難點(diǎn)；主墩承臺(tái)砼方量為1240m3，承臺(tái)大體積混凝土供應(yīng)、澆注、溫控等均是本工程的施工難點(diǎn)；主跨部分跨度大、施工工況多，梁體的線形控制是施工的難點(diǎn)。

2.工藝原理

張拉智能控制的過(guò)程中，鋼絞線的伸長(zhǎng)量以及張拉力值都是由數(shù)字顯示儀直接顯示，這樣大大改善了鋼絞線伸長(zhǎng)量由人為測(cè)量存在的誤差以及油表度數(shù)誤差。數(shù)字顯示儀將接收來(lái)的數(shù)據(jù)向系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行傳輸后，完成分析和判斷。執(zhí)行系統(tǒng)命令的是智能張拉儀，可適時(shí)地調(diào)整變頻電機(jī)的工作參數(shù)。這樣既能滿足油泵電機(jī)高精度轉(zhuǎn)速的需求，進(jìn)一步控制加載速度以及張拉力，不需再憑借人工進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集，人工計(jì)算伸長(zhǎng)量以及施加力，判斷結(jié)果更為直觀。該系統(tǒng)進(jìn)行鋼絞線伸長(zhǎng)量和千斤頂工作壓力的采集主要是通過(guò)傳感技術(shù)進(jìn)行，切實(shí)有效地實(shí)現(xiàn)了對(duì)伸長(zhǎng)量和張拉應(yīng)力的控制。

3.工藝特點(diǎn)

該系統(tǒng)具有的特點(diǎn)就是可更為精確的進(jìn)行預(yù)應(yīng)力的施加，達(dá)到有效的控制張拉質(zhì)量。切實(shí)有效的實(shí)現(xiàn)梁體兩段可同時(shí)進(jìn)行張拉動(dòng)作。該系統(tǒng)配備更為完善的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，同時(shí)配備相關(guān)配套軟件，記錄相關(guān)信息數(shù)據(jù)更為精準(zhǔn)和及時(shí)，有效避免了張拉數(shù)據(jù)造假的現(xiàn)象發(fā)生，保證了數(shù)據(jù)源的真實(shí)性。

智能的控制可使張拉過(guò)程更為規(guī)范。過(guò)去的施工工藝因?yàn)椴荒芡瑫r(shí)控制所有的張拉過(guò)程，無(wú)法保證其精度。該系統(tǒng)中的遙控器可同時(shí)、同步地控制2臺(tái)甚至多臺(tái)千斤頂，切實(shí)實(shí)現(xiàn)了所有張拉過(guò)程可同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)可及時(shí)對(duì)張拉伸長(zhǎng)量進(jìn)行校對(duì)，實(shí)時(shí)控制了應(yīng)變和應(yīng)力。不管何時(shí)，都能對(duì)伸長(zhǎng)量是否處于±6%范圍內(nèi)進(jìn)行校正，同時(shí)控制了伸長(zhǎng)量和應(yīng)力，實(shí)時(shí)控制能力更佳。同時(shí)可實(shí)現(xiàn)張拉力的雙重保護(hù)。該系統(tǒng)因?yàn)閼?yīng)用了雙重油壓傳感器設(shè)計(jì)，確保了張拉力的精準(zhǔn)，同時(shí)確保了該系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時(shí)也大大提高了張拉過(guò)程的安全度。只有同時(shí)將人為因素和環(huán)境因素的影響降到最低，才能切實(shí)實(shí)現(xiàn)張拉程序的智能控制。張拉過(guò)程會(huì)受到以下因素的影響：持荷時(shí)間、加載速率、停頓點(diǎn)，如果是橋梁施工，其設(shè)計(jì)過(guò)程和施工技術(shù)規(guī)范需要完全符合，具體如圖1所示。

4.后張法預(yù)應(yīng)力箱梁張拉智能控制4.1準(zhǔn)備工作

（1）充分的準(zhǔn)備工作：所有的限位板、錨具以及電腦操作系統(tǒng)都應(yīng)和該系統(tǒng)配套使用，另外，遮陽(yáng)傘以及3項(xiàng)電纜也配備齊全。

（2）對(duì)千斤頂?shù)木幪?hào)進(jìn)行仔細(xì)核對(duì)，因?yàn)榍Ы镯敵鰪S前標(biāo)號(hào)都是統(tǒng)一標(biāo)定，使用時(shí)需用正確的公式進(jìn)行標(biāo)定，然后再到質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)進(jìn)行重復(fù)核定。

（3）將主控電腦打開(kāi)，將智能張拉系統(tǒng)安裝進(jìn)電腦，等待進(jìn)入軟件的主界面，只有完成張拉參數(shù)以及工程信息的確定后，方可確定張拉的梁板。

（4）熟悉相關(guān)規(guī)程的所有所述內(nèi)容。

4.2千斤頂安裝

在進(jìn)行鋼絞線張拉施工前，務(wù)必確定預(yù)制箱梁混凝土的強(qiáng)度已達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%，完成7d的養(yǎng)護(hù)。在智能張拉開(kāi)始前，需對(duì)箱梁進(jìn)行強(qiáng)度回彈試驗(yàn)，只有試驗(yàn)結(jié)果符合相關(guān)要求，才可進(jìn)行張拉活動(dòng)。

（1）仔細(xì)測(cè)量?jī)啥虽摻g線的長(zhǎng)度，保證鋼絞線長(zhǎng)度可滿足張拉工作需要，另外還需要保證兩端鋼絞線的預(yù)留長(zhǎng)度相等。

（2）注意錨具需安裝在錨墊板的限位槽內(nèi)，為了確保錨具和錨墊板可緊密的結(jié)合，需要用套管將夾片打緊。

（3）在張拉的過(guò)程中，為了保證不發(fā)生位移，需將錨具和限位板進(jìn)行緊密的結(jié)合。

（4）完成千斤頂?shù)钠鸬豕ぷ骱螅璐_定錨墊板頂面方向和千斤頂?shù)妮S線方向是否處于垂直狀態(tài)。

（5）安裝工具夾片以及錨具：前端錨具和工具錨的所有孔位都應(yīng)和鋼絞線互相對(duì)應(yīng)，同時(shí)貼緊千斤頂?shù)哪┒?，然后再進(jìn)行工具夾片的安裝，最后用套管將工具夾片打緊。

4.3張拉施工

（1）智能系統(tǒng)將張拉信號(hào)發(fā)出，通過(guò)傳感技術(shù)，張拉信號(hào)會(huì)傳至張拉儀，智能控制張拉時(shí)，注意需控制千斤頂依據(jù)預(yù)先設(shè)定的張拉程序進(jìn)行。

（2）油會(huì)憑借液壓油泵供至張拉油缸內(nèi)部，油缸內(nèi)的油壓會(huì)慢慢升高，加載的過(guò)程需要通過(guò)鋼絞線的伸長(zhǎng)量計(jì)算起始點(diǎn)。

（3）在張拉施工的過(guò)程中，需要仔細(xì)跟蹤并記錄張拉階段的伸長(zhǎng)量，所謂鋼絞線伸長(zhǎng)量即為張拉后活塞伸長(zhǎng)值，智能系統(tǒng)會(huì)計(jì)算伸長(zhǎng)量和實(shí)際測(cè)長(zhǎng)量的具體偏差。

（4）在張拉進(jìn)行的過(guò)程中，張拉儀控制千斤頂平衡持荷和勻速加載是通過(guò)智能系統(tǒng)所發(fā)出的所有張拉信號(hào)進(jìn)行的。

（5）在張拉進(jìn)行的過(guò)程中，該系統(tǒng)會(huì)主動(dòng)的對(duì)鋼絞線的伸長(zhǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，如果理論伸長(zhǎng)量和實(shí)際伸長(zhǎng)量的相差>±6%時(shí)，該系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)自動(dòng)報(bào)警，協(xié)調(diào)千斤頂立即停止工作。一旦發(fā)生這種情況，應(yīng)及時(shí)仔細(xì)查明原因，只有解決問(wèn)題了方可進(jìn)行下階段的張拉施工。

5.預(yù)應(yīng)力智能張拉過(guò)程控制

預(yù)應(yīng)力混凝土施工的質(zhì)量不能直觀地進(jìn)行控制，所以控制其質(zhì)量只能通過(guò)具體的“施工過(guò)程控制”，所謂的具體的施工過(guò)程，其實(shí)就是與鋼絞線穿束，張拉施工工藝、錨具安裝以及專業(yè)技術(shù)人員培訓(xùn)過(guò)等，旨在確保張拉施工質(zhì)量。

（1）波紋管定位：在定位鋼筋時(shí)，需確定波紋管的位置，波紋管位置的確定需依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙給出的具體的坐標(biāo)，如果箱梁鋼筋和波紋管位置發(fā)生交叉，為了確保波紋管位置不變，需移動(dòng)波紋管的位置。澆筑混凝土工作前，需安排專業(yè)的技術(shù)人員對(duì)波紋管的密封性進(jìn)行仔細(xì)的檢查，避免在澆筑箱梁混凝土的過(guò)程中，水泥漿因?yàn)椴y管的密封性差而進(jìn)入到波紋管內(nèi)，堵塞管道。（2）在進(jìn)行鋼絞線的穿束工作時(shí)，為了避免鋼絞線穿束的過(guò)程中產(chǎn)生不均勻的受力，需嚴(yán)格按照穿束工藝進(jìn)行，鋼絞線兩端預(yù)留的長(zhǎng)度也盡可能地滿足張拉工作的需要。（3）在鋼絞線張拉施工的過(guò)程中，每一束鋼絞線的張拉必須根據(jù)圖紙均勻進(jìn)行，在張拉過(guò)程中，為了防止出現(xiàn)箱梁側(cè)向彎曲以及箱梁腹板扭轉(zhuǎn)，需控制箱梁整體的受力處于均勻狀態(tài)。（4）錨固工作只有待鋼絞線的張拉狀態(tài)穩(wěn)定以及張拉強(qiáng)度已達(dá)到相關(guān)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行，錨固時(shí)必須保證兩片之間的錯(cuò)位≤2mm。（5）完成鋼絞線張拉錨固后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行注漿工作，保證在48h內(nèi)完成，防止鋼絞線發(fā)生銹蝕。

6.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在采用后張法預(yù)應(yīng)力箱梁張拉施工時(shí)，采用智能控制的方法對(duì)張拉質(zhì)量進(jìn)行控制，可更好地保證張拉質(zhì)量，并提高張拉施工速度，避免張拉力不達(dá)標(biāo)而出現(xiàn)返工，達(dá)到了環(huán)保、低碳的基本要求。此外，在進(jìn)行施工時(shí)，要嚴(yán)格按照規(guī)定要求進(jìn)行張拉施工，做好各道工序的施工質(zhì)量，保證箱梁施工質(zhì)量可達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

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