王仙紅

（上饒市廣豐公路事業(yè)發(fā)展中心，江西 上饒 334600）

0 引言

橋梁作為重要的交通基礎(chǔ)設(shè)施，對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的繁榮起著至關(guān)重要的作用。在橋梁建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)被廣泛應(yīng)用，以提高橋梁的承載能力、延長(zhǎng)使用壽命和提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力施工方法存在一些局限性，如施工難度大、施工過(guò)程控制難度高以及無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)應(yīng)力狀態(tài)等。為了克服這些問(wèn)題，需要對(duì)橋梁預(yù)應(yīng)力智能張拉壓漿技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析，以了解技術(shù)操作要點(diǎn)為橋梁項(xiàng)目建設(shè)提供先進(jìn)可靠的技術(shù)方法。

1 橋梁預(yù)應(yīng)力智能張拉壓漿技術(shù)概述

橋梁預(yù)應(yīng)力智能張拉壓漿技術(shù)是一種應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)中的先進(jìn)技術(shù)，旨在提高橋梁的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和耐久性。該技術(shù)主要涉及兩個(gè)關(guān)鍵過(guò)程，即：預(yù)應(yīng)力張拉和壓漿。

首先，預(yù)應(yīng)力張拉是指在橋梁梁體或構(gòu)件中施加預(yù)先確定的拉力，通過(guò)預(yù)應(yīng)力鋼束或鋼筋來(lái)產(chǎn)生。這些預(yù)應(yīng)力鋼束或鋼筋會(huì)被張拉至設(shè)計(jì)要求的預(yù)應(yīng)力水平。預(yù)應(yīng)力施加于梁體從而產(chǎn)生梁體內(nèi)部的壓應(yīng)力，使梁體具有更好的抗彎和抗剪能力。預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程中需要精確控制張拉力的大小、方向和位置，以確保梁體的受力性能符合設(shè)計(jì)要求。

其次，壓漿是指在梁體內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力鋼束或鋼筋周圍注入特定的壓漿材料，以填充空隙、固化鋼束或鋼筋，并提供附著力和保護(hù)作用。壓漿材料通常是高強(qiáng)度、耐久性好的材料，如聚合物漿料或水泥漿料。通過(guò)壓漿施工，可以確保預(yù)應(yīng)力鋼束或鋼筋與梁體之間的緊密連接，增強(qiáng)梁體的整體性能[1]。

橋梁預(yù)應(yīng)力智能張拉壓漿技術(shù)通過(guò)使用先進(jìn)的張拉設(shè)備、傳感器和控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉和壓漿過(guò)程的精確控制和監(jiān)測(cè)。該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的張拉力控制、應(yīng)力監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)記錄，提高施工效率和質(zhì)量控制水平。同時(shí)，智能化的壓漿系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)壓漿過(guò)程的精確控制和材料的均勻分布，確保梁體內(nèi)部的空隙得到充分填充，提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。

2 施工條件確定

橋梁預(yù)應(yīng)力智能張拉壓漿施工是一項(xiàng)復(fù)雜而精密的工程技術(shù)，需要具備一定的條件才能有效進(jìn)行。

第一，做好工程設(shè)計(jì)與規(guī)劃。在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力智能張拉壓漿施工前，需要有詳細(xì)的工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃，安排工作人員做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、預(yù)應(yīng)力布置方案、張拉序列等。同時(shí)，應(yīng)充分考慮橋梁的受力特點(diǎn)、荷載要求和使用壽命，進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)分析和計(jì)算。

第二，做好施工方案和方法確定。針對(duì)具體工程的特點(diǎn)，明確預(yù)應(yīng)力鋼束或鋼筋的布置和固定方式、張拉設(shè)備和壓漿設(shè)備的選擇和調(diào)試、施工工藝流程等內(nèi)容。同時(shí)，針對(duì)施工方案應(yīng)考慮施工效率、施工質(zhì)量和安全性。

第三，準(zhǔn)備好檢測(cè)和監(jiān)測(cè)設(shè)備。進(jìn)行預(yù)應(yīng)力智能張拉壓漿施工需要配備張拉力測(cè)量?jī)x器、應(yīng)力傳感器、變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、壓漿監(jiān)測(cè)設(shè)備等，需要在施工之前對(duì)這些設(shè)備性能進(jìn)行分析。

第四，做好質(zhì)量控制和管理。在施工過(guò)程中需要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和管理，安排專門的人員進(jìn)行材料的選擇和檢驗(yàn)、工藝流程的相關(guān)控制，確保施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范。做到管控方案細(xì)致全面，方法精準(zhǔn)清晰，分工明確落實(shí)到人。

3 橋梁預(yù)應(yīng)力智能張拉壓漿技術(shù)

3.1 設(shè)備安裝

現(xiàn)場(chǎng)施工人員在張拉工作開(kāi)始之前，應(yīng)對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)部件進(jìn)行全面檢查，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)符合工程的需要，達(dá)到設(shè)計(jì)方案的標(biāo)準(zhǔn)。張拉設(shè)備的各方面的性能合格，經(jīng)過(guò)監(jiān)理人員審批后才能開(kāi)啟系統(tǒng)的運(yùn)行。在張拉設(shè)備運(yùn)行中，各項(xiàng)操作嚴(yán)格落實(shí)規(guī)范要求，包含收索、千斤頂安裝等。在具體安裝過(guò)程中，做好下述工作：

一是安裝限位板。該部件安裝中，通過(guò)部件的齒口和錨板安裝定位，達(dá)到固定的效果。

二是安裝千斤頂。在安裝環(huán)節(jié)，千斤頂齒口與限位板穩(wěn)定連接。

三是安裝工具錨。在現(xiàn)場(chǎng)安裝中，該部件和前端錨具相對(duì)應(yīng)連接，使孔位排列達(dá)到精準(zhǔn)性要求，防止在現(xiàn)場(chǎng)施工中出現(xiàn)千斤頂上部穿心孔與鋼絞線存在交叉的情況，避免出現(xiàn)失錨問(wèn)題。

四是安裝千斤頂油管。對(duì)于各個(gè)部位進(jìn)行檢查，油嘴通暢，接頭穩(wěn)定、密封性好，每個(gè)部位都符合干凈、整潔的標(biāo)準(zhǔn)，再進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)連接工作，也要避免安裝錯(cuò)位的情況。油管安裝順序是從千斤頂和梁板較遠(yuǎn)的一側(cè)開(kāi)展安裝。為了預(yù)防出現(xiàn)漏油的情況，使用銅墊片連接密封，保證油表、油泵電源穩(wěn)定連接。

五是開(kāi)啟油泵。反復(fù)多次將千斤頂活塞頂出，將內(nèi)部的氣體全部都排放出去，以免給后續(xù)的施工造成負(fù)面的影響[2-3]。

3.2 智能張拉

智能張拉是整個(gè)施工環(huán)節(jié)的核心，關(guān)系到項(xiàng)目施工的效果和質(zhì)量，所以必須加強(qiáng)智能張拉環(huán)節(jié)的控制，以提升施工的質(zhì)量和精確性。預(yù)應(yīng)力張拉流程如圖1 所示的順序進(jìn)行，各個(gè)環(huán)節(jié)均需加強(qiáng)控制。為了使張拉精確性合格，在智能張拉系統(tǒng)內(nèi)安裝高精度傳感器裝置，其測(cè)量精度可以達(dá)到0.01MPa。壓力傳感器將測(cè)量到的壓力傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，顯示出壓力參數(shù)值，做好現(xiàn)場(chǎng)記錄工作，避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)偏差過(guò)大的問(wèn)題。在千斤頂內(nèi)安裝有壓力傳感器，實(shí)時(shí)傳輸壓力數(shù)據(jù)信息，壓力值非常準(zhǔn)確，反映出張拉力與張拉伸長(zhǎng)率都符合要求，偏差不能超過(guò)±6%，如果傳感器顯示的數(shù)據(jù)超出該范圍，技術(shù)人員分析現(xiàn)場(chǎng)形成原因，作出調(diào)整處理后，再繼續(xù)進(jìn)行張拉施工，以符合工程的要求。

圖1 張拉流程

3.2.1 智能預(yù)應(yīng)力管道壓漿施工

（1）加強(qiáng)水膠比的控制。執(zhí)行工藝方案技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，漿液水膠比設(shè)定在0.26～0.28 之間，以達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)施工標(biāo)準(zhǔn)要求。通過(guò)在系統(tǒng)內(nèi)安裝渦輪流量計(jì)、電磁閥等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的控制。加水環(huán)節(jié)處于監(jiān)督管控范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)精度合格。通過(guò)加水量的控制，在水泥、外加劑等材料的共同影響之下，使水膠比符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，避免影響材料的綜合性能。

（2）壓漿壓力控制。對(duì)于水平或者曲線的壓力管道施工，將壓力設(shè)定在0.5～0.7MPa 之間。出漿口關(guān)閉之后，將壓力保持在0.5MPa 以上。壓漿施工環(huán)節(jié)，壓力參數(shù)值必須加強(qiáng)控制，這是智能壓漿系統(tǒng)的關(guān)鍵。落實(shí)管道壓力損失參數(shù)的控制，不會(huì)因?yàn)閾p失過(guò)大而影響施工效果。與此同時(shí)，管道的最低壓力值有效控制，設(shè)置在合理區(qū)間之內(nèi)，使整個(gè)系統(tǒng)管道壓力負(fù)荷處于最佳狀態(tài)中，壓漿施工順利地完成，防止由于壓力損失過(guò)大而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)質(zhì)量不合格的情況。

（3）嚴(yán)格控制漿液流量。在壓漿施工階段，漿液的流量控制極為重要，以智能化的張拉系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，內(nèi)部安裝測(cè)控裝置，達(dá)到流量精確性控制的效果。施工人員根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的流量參數(shù)，根據(jù)壓漿施工作業(yè)的時(shí)間，計(jì)算出漿液體積的數(shù)據(jù)，與管道體積的數(shù)據(jù)對(duì)比分析，控制預(yù)應(yīng)力管道的漿液量，防止出現(xiàn)影響施工質(zhì)量的因素。為了使預(yù)應(yīng)力壓漿施工順利完成，執(zhí)行智能張拉工藝方案，采取循環(huán)作業(yè)的方式，每個(gè)環(huán)節(jié)都能有序地組織落實(shí)，以促進(jìn)施工效率和質(zhì)量的提升。具體來(lái)說(shuō)，施工工藝包含下述幾個(gè)流程：

第一，疏通管道。在預(yù)應(yīng)力管道施工階段，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的情況進(jìn)行檢查，確定是否發(fā)生堵塞、漏漿等問(wèn)題，并加強(qiáng)進(jìn)、出漿口部位上的壓力判斷，一旦存在堵塞情況，需要增大漿液的流量，實(shí)現(xiàn)沖孔處理，使管道內(nèi)部達(dá)到通暢性的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，增加流量的方式能夠及時(shí)排出管道內(nèi)的雜質(zhì)、空氣等，使循環(huán)注漿作業(yè)能夠順利完成，避免產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷和問(wèn)題。

第二，循環(huán)壓漿流程如下：施工準(zhǔn)備—拌制漿液—循環(huán)壓漿—流量、壓力的控制—水膠比測(cè)試—自動(dòng)調(diào)壓—鎖壓—壓漿結(jié)束，見(jiàn)圖2。

第三，在對(duì)系統(tǒng)壓漿施工作業(yè)流量檢測(cè)的環(huán)節(jié)，應(yīng)保證流量波動(dòng)變化范圍在±1L/min 以內(nèi)。檢測(cè)作業(yè)壓力的環(huán)節(jié)，使壓力變化不超過(guò)±0.05MPa。水膠比檢測(cè)階段，應(yīng)確保1min 內(nèi)波動(dòng)變化不超過(guò)±0.02。自動(dòng)調(diào)壓作業(yè)環(huán)節(jié)，返漿壓力為0.5MPa。鎖壓環(huán)節(jié)應(yīng)保持壓力穩(wěn)定至少3～5min。如果在施工中發(fā)現(xiàn)上述各項(xiàng)參數(shù)的變化范圍超出該標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)及時(shí)采取合理的應(yīng)對(duì)措施，分析形成原因，并調(diào)整處理，以免給工程的質(zhì)量和效果造成不利的影響。

3.2.2 預(yù)應(yīng)力智能張拉施工

橋梁工程項(xiàng)目的實(shí)施環(huán)節(jié)，混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)因?yàn)檎w性好、抗扭性強(qiáng)、剛度性能比較高而被大量地應(yīng)用到工程實(shí)際中，在一些平面線形、橋?qū)捴卸加泻艽笥绊?。該類型的橋梁結(jié)構(gòu)外部構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，應(yīng)用支架現(xiàn)澆的方式開(kāi)展箱梁部件的施工，更加的方便、快捷、高效。為了使工程質(zhì)量與效率達(dá)到預(yù)期的要求，加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力智能張拉工藝的應(yīng)用，確保混凝土結(jié)構(gòu)具備較高的強(qiáng)度，張拉環(huán)節(jié)的性能合格，混凝土強(qiáng)度達(dá)到C50，張拉強(qiáng)度為C56.3，設(shè)計(jì)彈性模量3.45×104N/mm2，分為如下幾個(gè)階段進(jìn)行：

（1）在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力智能張拉壓漿施工時(shí)，為了確保張拉的準(zhǔn)確性和一致性，對(duì)鋼絞線施加預(yù)定壓力15%的張拉力。這一調(diào)整過(guò)程使用智能傳感器進(jìn)行檢測(cè)和確定，對(duì)每根鋼絞線都需要進(jìn)行檢查，以確保它們保持統(tǒng)一的受力狀態(tài)、張拉伸長(zhǎng)量完全一致。這種一致性對(duì)于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。一旦鋼絞線張拉力到15%的預(yù)定值，需要保持一段時(shí)間以確保穩(wěn)定。隨后，松開(kāi)千斤頂?shù)趵K，測(cè)量油缸的伸長(zhǎng)量參數(shù)，并對(duì)工具夾外露的長(zhǎng)度尺寸進(jìn)行測(cè)量和確定。測(cè)量數(shù)據(jù)要準(zhǔn)確記錄，以備后續(xù)分析和驗(yàn)證使用。值得注意的是，在整個(gè)張拉過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和要求進(jìn)行操作，并配備適當(dāng)?shù)臏y(cè)量?jī)x器和工具，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和施工的可控性。

（2）通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行升壓速度的控制，保持整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性之后，對(duì)于同一束鋼絞線的兩側(cè)張拉值與油缸伸長(zhǎng)量控制，達(dá)到自動(dòng)平衡性的效果。在張拉力接近30% 之后，升壓速度會(huì)不斷減慢。當(dāng)達(dá)到30%后保持一段時(shí)間，記錄伸長(zhǎng)量參數(shù)，掌握油缸伸長(zhǎng)值，并做好記錄工作。

（3）油泵使用自動(dòng)控制系統(tǒng)，連續(xù)進(jìn)行張拉施工，并將張拉速度限定在合理范圍內(nèi)，達(dá)到升壓環(huán)節(jié)穩(wěn)定運(yùn)行的效果。在張拉力接近設(shè)定參數(shù)值時(shí)，即達(dá)到100% 的張拉力，減小升壓的速度。達(dá)到張拉力的100%后，保持5min 的時(shí)間，補(bǔ)壓自動(dòng)進(jìn)行。各個(gè)部位都符合要求后，緩慢地降低壓力[4-5]。

3.3 張拉結(jié)束

張拉工作全部結(jié)束后，系統(tǒng)將各項(xiàng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)終端系統(tǒng)，并繪制表格，操作人員檢查各項(xiàng)數(shù)據(jù)。然后，關(guān)閉軟件、電機(jī)，并且卸除千斤頂與油管。錨固工作順利完成，并且檢查全部合格，即可將外露鋼絞線切割掉，外露長(zhǎng)度在3cm 以內(nèi)。應(yīng)用真空壓漿方式注入漿液，達(dá)到結(jié)構(gòu)密實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn)。張拉錨固作業(yè)后，應(yīng)在48h 內(nèi)結(jié)束壓漿施工。

4 結(jié)語(yǔ)

橋梁預(yù)應(yīng)力智能張拉壓漿技術(shù)作為一種先進(jìn)的施工技術(shù)，為橋梁工程的建設(shè)和維護(hù)提供新的思路和解決方案。通過(guò)精確控制預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉過(guò)程，可以實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的精細(xì)調(diào)控，提高結(jié)構(gòu)的承載能力和穩(wěn)定性。同時(shí)，高性能壓漿材料的應(yīng)用可以有效填充預(yù)應(yīng)力孔道和裂縫，提高橋梁的耐久性和抗?jié)B性能。預(yù)應(yīng)力技術(shù)是一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)，它在工程建設(shè)實(shí)踐中得到不斷發(fā)展，相關(guān)人員還需持續(xù)重視技術(shù)的升級(jí)與優(yōu)化，通過(guò)完善技術(shù)方案、引進(jìn)先進(jìn)的控制系統(tǒng)，提升預(yù)應(yīng)力智能張拉壓漿工藝的性能，為橋梁工程建設(shè)創(chuàng)造更加先進(jìn)的技術(shù)方法。