蘇偉

摘? 要：對(duì)某高速公路橋梁的預(yù)應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)分析，指出了橋梁預(yù)應(yīng)力檢測(cè)與控制的相關(guān)技術(shù)，提出了檢測(cè)過(guò)程中提高精準(zhǔn)率的方法，如優(yōu)化梳編穿束工藝、靈活應(yīng)用張拉設(shè)備準(zhǔn)確標(biāo)定、保證油壓表讀數(shù)精確、優(yōu)化現(xiàn)階段的張拉施工工藝等，以期為同類型檢測(cè)工程提供相應(yīng)的技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力檢測(cè)? 橋梁? 工程質(zhì)量? 高速公路? 鋼絞線

中圖分類號(hào)：U445.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2021）02（b）-0014-04

Application of Prestress Detection Technology in Expressway Bridge Detection

SU Wei

（ Road Engineering Technology Institute， Gansu Provincial Transportation Research Institute Group Co.，Ltd.， Lanzhou， Gansu Province， 730030 China）

Abstract： This paper summarizes and analyzes the prestress detection technology of a highway bridge， points out the related technology of bridge prestress detection and control， and puts forward the methods to improve the accuracy rate in the detection process， such as optimizing the combing and binding process， flexibly applying the tensioning equipment to accurately calibrate， ensuring the accurate reading of the oil pressure meter and optimizing the tensioning construction technology at the present stage， so as to provide the corresponding technical reference for the same type of inspection project.

Key Words： Prestress detection; Bridge; Engineering quality; Highway; Steel strand

在橋梁工程中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，橋梁的安全耐久性受到了預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量的較大影響。單束有效預(yù)應(yīng)力過(guò)大的情況下，鋼絞線會(huì)出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，使得單根絞線的使用年限受到影響;單束有效預(yù)應(yīng)力不足會(huì)導(dǎo)致梁體下?lián)希瑢?dǎo)致頂板開裂等問題。梁板受力等會(huì)在一定程度上受到整束有效預(yù)應(yīng)力不均勻度的影響，使得梁板的使用年限受到影響。

當(dāng)下工程研究的主流話題就是橋梁預(yù)應(yīng)力監(jiān)測(cè)及控制技術(shù)，我國(guó)較多的學(xué)者根據(jù)現(xiàn)代控制技術(shù)，著手研究預(yù)應(yīng)力工程質(zhì)量。全球使用較多的索力測(cè)試方法包含：（1）油壓表法：通過(guò)張拉系統(tǒng)已經(jīng)標(biāo)定的油壓表，對(duì)張力進(jìn)行讀取;（2）傳感器法：將壓力傳感器安裝在吊桿錨頭和墊板之間，對(duì)張力進(jìn)行測(cè)量;（3）頻率法：對(duì)吊桿的自振頻率進(jìn)行測(cè)量后，按照相應(yīng)的關(guān)系，對(duì)張力進(jìn)行計(jì)算;（4）磁通量法：將電磁傳感器安裝在吊桿中，根據(jù)磁通量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)張力進(jìn)行測(cè)量[1-9]。

1? 工程概況

以甘肅省內(nèi)的某高速公路項(xiàng)目為例進(jìn)行研究，需要進(jìn)行測(cè)量的標(biāo)段，包含預(yù)制T梁16000片左右，按照抽檢頻率的規(guī)定，需要對(duì)一共160余片梁板的有效預(yù)應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)具體施工，從施工質(zhì)量的角度進(jìn)行考慮，應(yīng)當(dāng)對(duì)預(yù)應(yīng)力檢測(cè)和控制技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用，嚴(yán)格檢測(cè)高速公路橋梁的預(yù)應(yīng)力，同時(shí)采取有效的控制。

2? 梁預(yù)應(yīng)力檢測(cè)與控制技術(shù)

2.1 檢測(cè)原理與設(shè)備

2.1.1 原理

根據(jù)最小應(yīng)力追蹤原理，再結(jié)合錨固體系彈模效應(yīng)，利用位移傳感器的作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)有效預(yù)應(yīng)力的合理檢測(cè)。在檢測(cè)的過(guò)程中，對(duì)施力從一側(cè)傳到另一側(cè)的機(jī)理進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)摩擦阻力進(jìn)行測(cè)量，利用此種方式，對(duì)預(yù)應(yīng)力檢測(cè)數(shù)據(jù)的精度進(jìn)行維持。

2.1.2 設(shè)備

采取數(shù)顯式張拉儀，主要是對(duì)張拉力的范圍進(jìn)行顯示，以及對(duì)伸長(zhǎng)量進(jìn)行顯示，通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)進(jìn)行傳導(dǎo)，然后動(dòng)態(tài)化顯示該級(jí)別合格的張拉位點(diǎn)信息。

2.1.3 檢測(cè)內(nèi)容

主要是對(duì)兩個(gè)方面進(jìn)行檢測(cè)：檢測(cè)單根鋼絞線的預(yù)應(yīng)力以及全束的預(yù)應(yīng)力，前者和束的均勻度存在關(guān)聯(lián)，后者的端面的均勻情況，和全束預(yù)應(yīng)力的指標(biāo)高低存在一定關(guān)系。

2.2 檢測(cè)數(shù)據(jù)

一共對(duì)現(xiàn)場(chǎng)55片梁，實(shí)施有效預(yù)應(yīng)力檢測(cè)，主要是對(duì)錨下有效預(yù)應(yīng)力進(jìn)行控制：不但整束有效預(yù)應(yīng)力應(yīng)當(dāng)符合標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)應(yīng)當(dāng)整體控制同束的不同鋼絞線的受力均勻度。利用科學(xué)依據(jù)，再結(jié)合相關(guān)的測(cè)試方法，對(duì)施工技術(shù)問題進(jìn)行處理。

對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)類別的說(shuō)明如下。

（1）整束索力：包含的所有單束索力的和，單位kN;

（2）同束不均勻度：絕對(duì)值最大值/平均值;

（3）同斷面不均勻度：絕對(duì)值最大值/平均值。

篇幅有限，表1僅僅展示5片梁部分預(yù)應(yīng)力的檢測(cè)結(jié)果。

2.3 檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

（1）A1梁、A2梁中，同束不均勻度，以及同束索力平均值，存在較大的差距，通過(guò)全面調(diào)查了解，A1、A2施工較早，張拉千斤頂標(biāo)定時(shí)間已經(jīng)超時(shí)，并且沒有采取疏編穿束，預(yù)應(yīng)力筋互相糾纏，造成單束預(yù)應(yīng)力值存在較大差距。在之后的施工中，同束不均勻度，以及同束所里平均值，處于穩(wěn)定的狀態(tài)。

（2）根據(jù)表1中有效同束不均勻度走勢(shì)關(guān)系，可以看出起初疏編穿束具有較低的質(zhì)量，但是張拉工藝的規(guī)范化之后，不均勻度降低，離散性隨之縮小。

（3）按照表1中同斷面不均勻度走勢(shì)關(guān)系，重復(fù)張拉存在較低的精度，在張拉工藝不斷提升的情況下，不均勻度慢慢變小，離散性慢慢縮小。

3? 張拉工藝檢查與控制

此次研究得到的數(shù)據(jù)，顯示出局部質(zhì)量存在較差的質(zhì)量，分析其原因主要是：（1）張拉設(shè)施的穩(wěn)定性不是很高;（2）有待進(jìn)一步規(guī)范張拉工藝的流程。

（1）在檢測(cè)中，開始時(shí)施工人員沒有采取編束、整束穿束工藝。利用相關(guān)的引導(dǎo)培訓(xùn)，工人逐漸熟悉編束等工藝。

（2）檢測(cè)過(guò)程中，施工企業(yè)靜態(tài)標(biāo)定配備的張拉設(shè)備，存在局部力值過(guò)大的情況，分析其存在原因，是由于部分千斤頂標(biāo)定間隔時(shí)間超過(guò)了限定的規(guī)范，頻次超過(guò)200，或者連續(xù)間隔時(shí)間超過(guò)6個(gè)月。綜合分析，在限定的時(shí)間，施工企業(yè)可以合理標(biāo)定千斤頂。

（3）在實(shí)際檢測(cè)中，局部預(yù)應(yīng)力張拉持荷小于5min，也是造成局部預(yù)應(yīng)力偏低的一個(gè)核心原因。解決措施是，對(duì)相關(guān)規(guī)程的重要性進(jìn)行宣傳，同時(shí)對(duì)獎(jiǎng)罰機(jī)制進(jìn)行大力推行，對(duì)工人的質(zhì)量責(zé)任意識(shí)進(jìn)行全面提升。

4? 公路橋梁預(yù)應(yīng)力可靠性檢測(cè)與完善

4.1 預(yù)應(yīng)力混凝土

利用對(duì)相關(guān)資料進(jìn)行查閱，再結(jié)合理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)有兩種方法可以對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土進(jìn)行檢測(cè)，也就是局部破損檢測(cè)，以及無(wú)損檢測(cè)。前者就是這對(duì)局部實(shí)施有損傷性的檢測(cè)，對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，基于此對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)的損傷情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，該方法又分為以下兩種。

（1）預(yù)應(yīng)力筋直接檢測(cè)：效果等于在預(yù)應(yīng)力筋上配放傳感器，然后對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土的結(jié)構(gòu)應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行直接檢測(cè)。

（2）應(yīng)力釋放檢測(cè)：通過(guò)機(jī)械設(shè)備實(shí)施切割操作，對(duì)釋放出的約束應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè)，在對(duì)結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力檢測(cè)方向，該方法效果良好。

無(wú)損檢測(cè)普遍使用的方法包含超聲波、聲發(fā)射等等類型。并且，根據(jù)相關(guān)的實(shí)際工程，聲發(fā)射檢測(cè)法在應(yīng)用的過(guò)程中，可以對(duì)裂縫的規(guī)格、方位等相關(guān)的信息進(jìn)行檢測(cè)，可以為工作人員對(duì)混凝土的穩(wěn)固性進(jìn)行探查的階段，提供相關(guān)的依據(jù)。

4.2 路橋施工階段預(yù)應(yīng)力混凝土可靠性檢測(cè)優(yōu)化

以便對(duì)路橋建設(shè)質(zhì)量進(jìn)行全面提升，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的準(zhǔn)備就是最基本的，包含了對(duì)設(shè)備性能的穩(wěn)定性進(jìn)行維持等。然后，對(duì)各個(gè)檢測(cè)目標(biāo)的相關(guān)性進(jìn)行仔細(xì)的分析。最后，選取性能更加穩(wěn)定的國(guó)標(biāo)儀器，使得其對(duì)應(yīng)的精度滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)得到保證。當(dāng)下，檢測(cè)預(yù)應(yīng)力混凝土的儀器一般比較重比較大，儀器的制作還有很多有待進(jìn)一步完善的地方，使得穩(wěn)定性等各項(xiàng)優(yōu)勢(shì)得到保證，以便在施工過(guò)程中預(yù)應(yīng)力檢測(cè)工作當(dāng)中，發(fā)揮更加優(yōu)質(zhì)的作用。

5? 高速公路橋梁預(yù)應(yīng)力檢測(cè)及控制策略

5.1 優(yōu)化梳編穿束工藝

按照工程案例的具體情況，對(duì)預(yù)制構(gòu)件中短束造成的影響進(jìn)行分析，在梳編穿束質(zhì)量不滿足要求的情況下，導(dǎo)致更進(jìn)一步的索力不均勻度，最終釀成更多的問題，還有可能出現(xiàn)鋼絞線打絞的問題，使得施工質(zhì)量受到影響。所以在實(shí)施梳編穿束的階段，施工人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)當(dāng)前階段的標(biāo)準(zhǔn)完成施工流程，并且做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，根據(jù)每一個(gè)工作流程，完成整體施工。針對(duì)束絞線下料的過(guò)程，絞線的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)滿足要求，中間絞線在10～20cm之間，另外的絞線應(yīng)當(dāng)符合同樣的長(zhǎng)度，使得施工質(zhì)量得到保證。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編號(hào)，對(duì)鋼絞線兩端進(jìn)行合理的編號(hào)，固定完成后再編號(hào)錨具，錨具兩端應(yīng)當(dāng)對(duì)應(yīng)瞬時(shí)編號(hào)，以及對(duì)應(yīng)逆時(shí)編號(hào)。在綁端頭的階段，分層應(yīng)當(dāng)合理，按照每層來(lái)捆扎，再整體捆扎，使得捆扎完絞線后，展示出的形態(tài)比較規(guī)律，一般是正方形或者矩形。在梳束階段，應(yīng)當(dāng)對(duì)錨具進(jìn)行合理的應(yīng)用，來(lái)梳理鋼絞線，選取適合的扎絲，來(lái)扎緊鋼絞。在穿束時(shí)，通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)連接鋼絲繩的一端，同時(shí)將另一端通過(guò)繩套的方式來(lái)連接絞線，選取膠帶固定穿入端，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)完成相關(guān)操作。對(duì)傳入端的塑料瓶等物品進(jìn)行清除，絞線的編號(hào)應(yīng)當(dāng)清楚可見，中間錨具套上絞線，通過(guò)相應(yīng)的調(diào)整，使得兩側(cè)的錨具和每一個(gè)孔的位置都是相互對(duì)應(yīng)的。

5.2 靈活應(yīng)用張拉設(shè)備準(zhǔn)確標(biāo)定

在此階段，應(yīng)當(dāng)整體標(biāo)定張拉設(shè)備，利用千斤頂對(duì)張拉力值進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)通過(guò)壓力表顯示，將測(cè)量流程完成。其實(shí)，測(cè)量流程的轉(zhuǎn)換和張拉油缸面積等具有一定的關(guān)聯(lián)性，所以在實(shí)際工作中，施工人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況完成全面的靜態(tài)標(biāo)定，使得施工質(zhì)量得到保證。當(dāng)前我國(guó)的高速公路橋梁施工，一般采取分割標(biāo)定，主要是對(duì)千斤頂和壓力表進(jìn)行標(biāo)定，不過(guò)一些單位依舊采取動(dòng)態(tài)標(biāo)定法，存在較高誤差，導(dǎo)致施工當(dāng)中存在張拉停頓持荷張拉力偏大而出現(xiàn)不好的結(jié)果。在標(biāo)定階段，應(yīng)當(dāng)采取滿量程標(biāo)定，針對(duì)摩阻值進(jìn)行有效控制，符合當(dāng)前的要求。在此階段，應(yīng)當(dāng)合理控制千斤頂?shù)膬?nèi)泄漏，防止因?yàn)閮?nèi)泄漏影響靜態(tài)標(biāo)定的準(zhǔn)確度，使得張拉的持荷保壓得到保證。并且，標(biāo)定當(dāng)前階段的油壓表等測(cè)量?jī)x器，使得滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

針對(duì)靜態(tài)標(biāo)定張拉設(shè)備，其實(shí)就是使得張拉系統(tǒng)的靜態(tài)得到保證，基于此實(shí)施標(biāo)定，利用此種方式對(duì)內(nèi)泄漏導(dǎo)致的增大標(biāo)定油壓表讀數(shù)的情況進(jìn)行消除，外界因素的干擾性得以縮減。在張拉持荷階段，或許導(dǎo)致張拉力的突增，導(dǎo)致鋼絞線的受力不均勻，或許造成受力高的絞線顯示出一段屈服區(qū)，難以施加預(yù)應(yīng)力，出現(xiàn)該情況時(shí)應(yīng)當(dāng)再次實(shí)施梳編穿束，通過(guò)千斤頂泵站系統(tǒng)，來(lái)靜態(tài)標(biāo)定張拉設(shè)備。

5.3 保證油壓表讀數(shù)精確

在當(dāng)前監(jiān)測(cè)高速公路橋梁預(yù)應(yīng)力檢測(cè)階段，施工人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)不均勻的梁束力情況，實(shí)施對(duì)應(yīng)的處理，在整體標(biāo)定張拉設(shè)備時(shí)，或者靜態(tài)標(biāo)定當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體情況，采取相應(yīng)的處理，精度油壓表得到相應(yīng)數(shù)據(jù)。在讀數(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)留意位置因素的影響，位置不一樣會(huì)對(duì)視線造成不同的影響，導(dǎo)致讀數(shù)結(jié)果出現(xiàn)偏差，所以工人應(yīng)當(dāng)按照具體要求精確讀取，使得讀數(shù)的精確度滿足要求。

5.4 優(yōu)化現(xiàn)階段的張拉施工工藝

當(dāng)前，在檢測(cè)高速公路橋梁預(yù)應(yīng)力當(dāng)中，工作人員控制預(yù)應(yīng)力張拉，一般采取伸長(zhǎng)值和張拉力雙重控制法，其中張拉力為核心，通過(guò)對(duì)伸長(zhǎng)值進(jìn)行合理利用來(lái)實(shí)現(xiàn)校核，在施工當(dāng)中單個(gè)構(gòu)件以及結(jié)構(gòu)整體都應(yīng)當(dāng)基于當(dāng)下的同步原則，同時(shí)滿足分級(jí)張拉與對(duì)稱張拉原則，對(duì)張拉順序進(jìn)行合理控制，使得張拉設(shè)備的移動(dòng)頻率滿足施工規(guī)范。首先，在施工階段應(yīng)當(dāng)對(duì)千斤頂進(jìn)行有效控制，防止出現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋等因素影響的有效預(yù)應(yīng)力對(duì)應(yīng)的整束有效預(yù)應(yīng)力不均勻。在張拉設(shè)計(jì)以及控制流程中，應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)該過(guò)程中可以利用不同的方式來(lái)控制每一束損失不均勻造成的影響，防止存在預(yù)應(yīng)力偏差過(guò)大的情況，使得張拉機(jī)具的穩(wěn)定性得到提升。在張拉施工當(dāng)中，施工人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體情況來(lái)控制當(dāng)前的構(gòu)建截面的偏心受力，防止偏大，使得梁腹出現(xiàn)裂縫的概率得到縮減，施工質(zhì)量得到全面提升。假如施工屬于多排鋼束，應(yīng)當(dāng)滿足整體對(duì)稱，遵循當(dāng)前的張拉原則完成張拉，使得施工時(shí)的預(yù)應(yīng)力符合要求，梁的受力均勻，避免出現(xiàn)梁體彎曲的情況。在之后的張拉施工階段，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格校核伸長(zhǎng)值，完成確認(rèn)后采取張拉操作。

6? 結(jié)語(yǔ)

以便使得建成的高速公路項(xiàng)目達(dá)到精品，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)調(diào)控橋梁錨下有效預(yù)應(yīng)力指標(biāo)，努力進(jìn)行研究預(yù)應(yīng)力檢測(cè)控制相關(guān)的技術(shù)。在實(shí)際施工中，工作人員應(yīng)當(dāng)形成以質(zhì)量為重的意識(shí)，通過(guò)實(shí)踐對(duì)工藝流程進(jìn)行不斷的完善，使得施工的質(zhì)量管理得到提升，如此方可對(duì)有效預(yù)應(yīng)力檢測(cè)結(jié)果的精確度進(jìn)行真正的提升，全面提升公路橋梁項(xiàng)目的施工質(zhì)量。

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