蘇偉

摘? 要：對某高速公路橋梁的預應力檢測技術進行了總結分析，指出了橋梁預應力檢測與控制的相關技術，提出了檢測過程中提高精準率的方法，如優(yōu)化梳編穿束工藝、靈活應用張拉設備準確標定、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，以期為同類型檢測工程提供相應的技術參考。

關鍵詞：預應力檢測? 橋梁? 工程質(zhì)量? 高速公路? 鋼絞線

中圖分類號：U445.4? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：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，預應力技術得到了廣泛的應用，橋梁的安全耐久性受到了預應力施工質(zhì)量的較大影響。單束有效預應力過大的情況下，鋼絞線會出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，使得單根絞線的使用年限受到影響;單束有效預應力不足會導致梁體下?lián)?，導致頂板開裂等問題。梁板受力等會在一定程度上受到整束有效預應力不均勻度的影響，使得梁板的使用年限受到影響。

當下工程研究的主流話題就是橋梁預應力監(jiān)測及控制技術，我國較多的學者根據(jù)現(xiàn)代控制技術，著手研究預應力工程質(zhì)量。全球使用較多的索力測試方法包含：（1）油壓表法：通過張拉系統(tǒng)已經(jīng)標定的油壓表，對張力進行讀取;（2）傳感器法：將壓力傳感器安裝在吊桿錨頭和墊板之間，對張力進行測量;（3）頻率法：對吊桿的自振頻率進行測量后，按照相應的關系，對張力進行計算;（4）磁通量法：將電磁傳感器安裝在吊桿中，根據(jù)磁通量的實時數(shù)據(jù)，對張力進行測量[1-9]。

1? 工程概況

以甘肅省內(nèi)的某高速公路項目為例進行研究，需要進行測量的標段，包含預制T梁16000片左右，按照抽檢頻率的規(guī)定，需要對一共160余片梁板的有效預應力進行檢測。根據(jù)具體施工，從施工質(zhì)量的角度進行考慮，應當對預應力檢測和控制技術進行合理的應用，嚴格檢測高速公路橋梁的預應力，同時采取有效的控制。

2? 梁預應力檢測與控制技術

2.1 檢測原理與設備

2.1.1 原理

根據(jù)最小應力追蹤原理，再結合錨固體系彈模效應，利用位移傳感器的作用，實現(xiàn)對有效預應力的合理檢測。在檢測的過程中，對施力從一側傳到另一側的機理進行應用，對摩擦阻力進行測量，利用此種方式，對預應力檢測數(shù)據(jù)的精度進行維持。

2.1.2 設備

采取數(shù)顯式張拉儀，主要是對張拉力的范圍進行顯示，以及對伸長量進行顯示，通過無線傳輸技術進行傳導，然后動態(tài)化顯示該級別合格的張拉位點信息。

2.1.3 檢測內(nèi)容

主要是對兩個方面進行檢測：檢測單根鋼絞線的預應力以及全束的預應力，前者和束的均勻度存在關聯(lián)，后者的端面的均勻情況，和全束預應力的指標高低存在一定關系。

2.2 檢測數(shù)據(jù)

一共對現(xiàn)場55片梁，實施有效預應力檢測，主要是對錨下有效預應力進行控制：不但整束有效預應力應當符合標準，同時應當整體控制同束的不同鋼絞線的受力均勻度。利用科學依據(jù)，再結合相關的測試方法，對施工技術問題進行處理。

對檢測數(shù)據(jù)類別的說明如下。

（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：絕對值最大值/平均值;

（3）同斷面不均勻度：絕對值最大值/平均值。

篇幅有限，表1僅僅展示5片梁部分預應力的檢測結果。

2.3 檢測數(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，通過全面調(diào)查了解，A1、A2施工較早，張拉千斤頂標定時間已經(jīng)超時，并且沒有采取疏編穿束，預應力筋互相糾纏，造成單束預應力值存在較大差距。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關系，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關系，重復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）張拉設施的穩(wěn)定性不是很高;（2）有待進一步規(guī)范張拉工藝的流程。

（1）在檢測中，開始時施工人員沒有采取編束、整束穿束工藝。利用相關的引導培訓，工人逐漸熟悉編束等工藝。

（2）檢測過程中，施工企業(yè)靜態(tài)標定配備的張拉設備，存在局部力值過大的情況，分析其存在原因，是由于部分千斤頂標定間隔時間超過了限定的規(guī)范，頻次超過200，或者連續(xù)間隔時間超過6個月。綜合分析，在限定的時間，施工企業(yè)可以合理標定千斤頂。

（3）在實際檢測中，局部預應力張拉持荷小于5min，也是造成局部預應力偏低的一個核心原因。解決措施是，對相關規(guī)程的重要性進行宣傳，同時對獎罰機制進行大力推行，對工人的質(zhì)量責任意識進行全面提升。

4? 公路橋梁預應力可靠性檢測與完善

4.1 預應力混凝土

利用對相關資料進行查閱，再結合理論知識的學習，發(fā)現(xiàn)有兩種方法可以對預應力混凝土進行檢測，也就是局部破損檢測，以及無損檢測。前者就是這對局部實施有損傷性的檢測，對得到的數(shù)據(jù)進行分析，基于此對結構內(nèi)的損傷情況進行預測，該方法又分為以下兩種。

（1）預應力筋直接檢測：效果等于在預應力筋上配放傳感器，然后對預應力混凝土的結構應力狀態(tài)進行直接檢測。

（2）應力釋放檢測：通過機械設備實施切割操作，對釋放出的約束應力進行檢測，在對結構殘余應力檢測方向，該方法效果良好。

無損檢測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)相關的實際工程，聲發(fā)射檢測法在應用的過程中，可以對裂縫的規(guī)格、方位等相關的信息進行檢測，可以為工作人員對混凝土的穩(wěn)固性進行探查的階段，提供相關的依據(jù)。

4.2 路橋施工階段預應力混凝土可靠性檢測優(yōu)化

以便對路橋建設質(zhì)量進行全面提升，對施工現(xiàn)場的準備就是最基本的，包含了對設備性能的穩(wěn)定性進行維持等。然后，對各個檢測目標的相關性進行仔細的分析。最后，選取性能更加穩(wěn)定的國標儀器，使得其對應的精度滿足相關的標準得到保證。當下，檢測預應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一步完善的地方，使得穩(wěn)定性等各項優(yōu)勢得到保證，以便在施工過程中預應力檢測工作當中，發(fā)揮更加優(yōu)質(zhì)的作用。

5? 高速公路橋梁預應力檢測及控制策略

5.1 優(yōu)化梳編穿束工藝

按照工程案例的具體情況，對預制構件中短束造成的影響進行分析，在梳編穿束質(zhì)量不滿足要求的情況下，導致更進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。所以在實施梳編穿束的階段，施工人員應當根據(jù)當前階段的標準完成施工流程，并且做好相應的準備工作，根據(jù)每一個工作流程，完成整體施工。針對束絞線下料的過程，絞線的長度應當滿足要求，中間絞線在10～20cm之間，另外的絞線應當符合同樣的長度，使得施工質(zhì)量得到保證。根據(jù)標準進行編號，對鋼絞線兩端進行合理的編號，固定完成后再編號錨具，錨具兩端應當對應瞬時編號，以及對應逆時編號。在綁端頭的階段，分層應當合理，按照每層來捆扎，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，應當對錨具進行合理的應用，來梳理鋼絞線，選取適合的扎絲，來扎緊鋼絞。在穿束時，通過卷揚機連接鋼絲繩的一端，同時將另一端通過繩套的方式來連接絞線，選取膠帶固定穿入端，利用卷揚機完成相關操作。對傳入端的塑料瓶等物品進行清除，絞線的編號應當清楚可見，中間錨具套上絞線，通過相應的調(diào)整，使得兩側的錨具和每一個孔的位置都是相互對應的。

5.2 靈活應用張拉設備準確標定

在此階段，應當整體標定張拉設備，利用千斤頂對張拉力值進行測量，同時通過壓力表顯示，將測量流程完成。其實，測量流程的轉換和張拉油缸面積等具有一定的關聯(lián)性，所以在實際工作中，施工人員應當根據(jù)具體情況完成全面的靜態(tài)標定，使得施工質(zhì)量得到保證。當前我國的高速公路橋梁施工，一般采取分割標定，主要是對千斤頂和壓力表進行標定，不過一些單位依舊采取動態(tài)標定法，存在較高誤差，導致施工當中存在張拉停頓持荷張拉力偏大而出現(xiàn)不好的結果。在標定階段，應當采取滿量程標定，針對摩阻值進行有效控制，符合當前的要求。在此階段，應當合理控制千斤頂?shù)膬?nèi)泄漏，防止因為內(nèi)泄漏影響靜態(tài)標定的準確度，使得張拉的持荷保壓得到保證。并且，標定當前階段的油壓表等測量儀器，使得滿足相關標準。

針對靜態(tài)標定張拉設備，其實就是使得張拉系統(tǒng)的靜態(tài)得到保證，基于此實施標定，利用此種方式對內(nèi)泄漏導致的增大標定油壓表讀數(shù)的情況進行消除，外界因素的干擾性得以縮減。在張拉持荷階段，或許導致張拉力的突增，導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)，難以施加預應力，出現(xiàn)該情況時應當再次實施梳編穿束，通過千斤頂泵站系統(tǒng)，來靜態(tài)標定張拉設備。

5.3 保證油壓表讀數(shù)精確

在當前監(jiān)測高速公路橋梁預應力檢測階段，施工人員應當根據(jù)不均勻的梁束力情況，實施對應的處理，在整體標定張拉設備時，或者靜態(tài)標定當中，應當結合具體情況，采取相應的處理，精度油壓表得到相應數(shù)據(jù)。在讀數(shù)時，應當留意位置因素的影響，位置不一樣會對視線造成不同的影響，導致讀數(shù)結果出現(xiàn)偏差，所以工人應當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

當前，在檢測高速公路橋梁預應力當中，工作人員控制預應力張拉，一般采取伸長值和張拉力雙重控制法，其中張拉力為核心，通過對伸長值進行合理利用來實現(xiàn)校核，在施工當中單個構件以及結構整體都應當基于當下的同步原則，同時滿足分級張拉與對稱張拉原則，對張拉順序進行合理控制，使得張拉設備的移動頻率滿足施工規(guī)范。首先，在施工階段應當對千斤頂進行有效控制，防止出現(xiàn)預應力筋等因素影響的有效預應力對應的整束有效預應力不均勻。在張拉設計以及控制流程中，應當能夠?qū)崿F(xiàn)該過程中可以利用不同的方式來控制每一束損失不均勻造成的影響，防止存在預應力偏差過大的情況，使得張拉機具的穩(wěn)定性得到提升。在張拉施工當中，施工人員應當結合具體情況來控制當前的構建截面的偏心受力，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，應當滿足整體對稱，遵循當前的張拉原則完成張拉，使得施工時的預應力符合要求，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，應當嚴格校核伸長值，完成確認后采取張拉操作。

6? 結語

以便使得建成的高速公路項目達到精品，應當加強調(diào)控橋梁錨下有效預應力指標，努力進行研究預應力檢測控制相關的技術。在實際施工中，工作人員應當形成以質(zhì)量為重的意識，通過實踐對工藝流程進行不斷的完善，使得施工的質(zhì)量管理得到提升，如此方可對有效預應力檢測結果的精確度進行真正的提升，全面提升公路橋梁項目的施工質(zhì)量。

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