摘要 預應力智能張拉技術(shù)作為一種新型預應力張拉方式，具有安全、高效、精度高、操作方便等優(yōu)勢，在橋梁工程建設中得到了有效應用。為有效提升智能張拉施工技術(shù)水平，保證橋梁建設的整體質(zhì)量，文章依托某公路橋梁項目施工實踐，針對現(xiàn)澆箱梁預應力智能張拉施工技術(shù)展開綜合探究，介紹了智能張拉技術(shù)原理、優(yōu)勢，分析總結(jié)了現(xiàn)澆箱梁預應力智能張拉施工技術(shù)要點，并從質(zhì)量控制、安全管理兩方面提出了智能張拉注意事項，旨在為同行提供參考和借鑒。

關鍵詞 公路橋梁項目；現(xiàn)澆箱梁；預應力張拉；施工技術(shù)要點

中圖分類號 U445.4 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）15-0147-03

0 引言

近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，交通運輸行業(yè)愈加發(fā)達，對橋梁工程建設質(zhì)量、功能、安全性能等提出了更為嚴格的要求。預應力現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)具有強度高、跨度大、承載性能好等優(yōu)勢，已成為大跨度橋梁建設的首選橋型[1]。預應力張拉能有效提升現(xiàn)澆箱梁承載性能，保證結(jié)構(gòu)受力安全，而智能張拉施工技術(shù)主要利用計算機系統(tǒng)對張拉過程實施控制，能顯著提高張拉效率，避免人為因素造成的偏差，保證張拉質(zhì)量。為此，該文結(jié)合實際工程案例，系統(tǒng)分析了現(xiàn)澆箱梁預應力智能張拉技術(shù)，總結(jié)了張拉控制要點，以期能有效提升智能張拉技術(shù)水平[2]，保證橋梁建設質(zhì)量。

1 工程實例

某公路工程為連接兩省主要交通要道，全長13.65 km，包含橋梁1 座，為現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)，其中主橋左右幅1～2、5、7～9 聯(lián)采用單箱雙室結(jié)構(gòu)，3～4 聯(lián)為變截面段，采用單箱4 室結(jié)構(gòu)，箱梁高度均為1.8 m，與第6 聯(lián)鋼箱梁連接處由1.8 m 漸變?yōu)?.0 m，腹板厚為0.45～0.65 m，翼緣長2.5 m，端部及根部厚度依次為0.18 m、0.5 m。單箱兩室箱梁斷面圖如圖1 所示。

2 智能張拉技術(shù)原理及優(yōu)勢

預應力智能張拉主要是利用計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)操控張拉機具，自動完成張拉作業(yè)。智能張拉系統(tǒng)由主控系統(tǒng)、油泵、千斤頂組成。其中主控系統(tǒng)是最重要的部分，通過在計算機內(nèi)部設定相關技術(shù)參數(shù)，指揮張拉設備運行。油泵、千斤頂利用數(shù)據(jù)線實現(xiàn)與計算機系統(tǒng)的連接，精確接收計算機發(fā)出的相關指令，并根據(jù)指令開展張拉作業(yè)，各環(huán)節(jié)密切配合、相互協(xié)作，共同完成張拉施工[3]。智能張拉技術(shù)優(yōu)勢如下：①加載準確，誤差不超過1%。②可實施兩端同步張拉，偏差位于2% 范圍內(nèi)。③張拉過程中能夠隨時獲得張拉力、伸長值等相關數(shù)據(jù)，方便進行雙控。④張拉作業(yè)時，系統(tǒng)能夠自動完成各項指標參數(shù)采集工作，保證數(shù)據(jù)記錄精確性[4]。

3 現(xiàn)澆箱梁預應力智能張拉施工技術(shù)

3.1 工藝流程

現(xiàn)澆箱梁預應力張拉施工中，為保證達到較為理想的張拉效果，應明確張拉施工工藝流程，從而科學做好相應的施工準備工作，確保張拉作業(yè)順利進行[5]。

（1）嚴格按照順序及標準要求安裝錨具、夾片等設施，確保錨具與錨墊板密切貼合，并保證夾具夾緊鋼絞線，為張拉作業(yè)順利進行提供有利條件。

（2）保持限位板與錨具之間的相互密貼，防止箱梁混凝土澆筑時產(chǎn)生漏漿現(xiàn)象。

（3）設置千斤頂?shù)鬃?，并進行千斤頂安裝，使千斤頂與限位板高度相協(xié)調(diào)，確保千斤頂、鋼絞線、限位板位于同一軸線上[6]。

3.2 智能張拉準備

現(xiàn)澆箱梁預應力智能張拉作為橋梁工程建設的關鍵的環(huán)節(jié)，對保證橋梁整體建設質(zhì)量具有重要作用。該工程現(xiàn)澆箱梁預應力智能張拉施工情況如下：

（1）智能張拉施工前應科學做好以下準備工作：①利用計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)，完成相關程序設定，如箱梁相關技術(shù)參數(shù)等，并采用計算機系統(tǒng)計算橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)指標及采集設備類型。②構(gòu)建科學完善的信息庫，對橋梁施工中采用的波紋管、預應力筋、鋼筋等相關材料信息實施收集、整理，并對材料數(shù)量、規(guī)格、型號、類型等進行設置。③在智能張拉系統(tǒng)內(nèi)對相關技術(shù)參數(shù)實施設定，并對張拉應力及箱梁型號實施綜合分析，為張拉施工提供技術(shù)參考，保證后續(xù)張拉作業(yè)的順利進行[7]。④科學設定張拉作業(yè)需要的張拉控制應力及伸長值，并對箱梁相關信息實施界定。智能張拉施工原理如圖2 所示。

（2）接通油泵與千斤頂，通過控制油泵操作千斤頂進行張拉作業(yè)，張拉過程中實施監(jiān)測錨具及鋼絞線實際狀況，確保處于正常工作狀態(tài)。通過計算機網(wǎng)絡技術(shù)完成張拉作業(yè)，能顯著降低施工成本，且能有效提高張拉質(zhì)量。實際張拉施工時，通過對相關技術(shù)指標的智能化設置及全面采集和整理，完成對各種施工信息的全方位監(jiān)控，對張拉過程中的各關鍵點實施攝像記錄，確保預應力筋始終保持最佳工作狀態(tài)。同時，張拉過程中，相關技術(shù)人員應嚴密監(jiān)視張拉裝置顯示屏讀數(shù)，并詳細計算預應力及張拉系數(shù)等相關數(shù)據(jù)。智能張拉系統(tǒng)運行時，應對相關參數(shù)位置實施監(jiān)測，并建立數(shù)值模型對橋梁受力狀態(tài)實施模擬分析，保證結(jié)構(gòu)處于穩(wěn)定狀態(tài)時，實施預應力筋錨固工作，以有效完成預應力張拉工作[8]。智能張拉系統(tǒng)與人工張拉應力對比情況如圖3 所示。

（3）現(xiàn)澆箱梁智能張拉施工準備階段，應科學完善智能壓漿設備設計工作，作業(yè)人員利用儀表系數(shù)對漿體材料配比實施控制，并對壓漿管線實施全面檢測，確保管線使用的安全性和穩(wěn)定性。此外，還應根據(jù)實際情況合理確定壓漿壓力。預應力智能張拉設備操作較為簡便，可實現(xiàn)自動放料、加水等各項工作，顯著降低人工作業(yè)強度，有效提高張拉效率，保證張拉質(zhì)量。

3.3 波紋管施工

波紋管預埋安裝作為預應力箱梁施工的重要環(huán)節(jié)，是保證箱梁預應力張拉順利開展的重要前提。波紋管預埋安裝工藝流程如下：①波紋管制作。嚴格按照設計圖紙要求進行波紋管加工、制作、安裝。②波紋管固定。波紋管安裝完成后，應采用鋼筋實施加固處理，確保波紋管牢固可靠，以免后續(xù)混凝土澆筑過程中產(chǎn)生移動。③波紋管加固完成后，采用PVC 套管對其實施二次處理[9]。

此外，波紋管安裝過程中，若其位置與鋼筋位置產(chǎn)生沖突，應根據(jù)工程實際情況，在確保結(jié)構(gòu)受力安全的前提下，對鋼筋位置實施科學調(diào)整，保證波紋管位置準確。同時，因現(xiàn)澆預應力箱梁施工需澆筑大量混凝土，為防止混凝土澆筑過程中波紋管出現(xiàn)破壞，應同步安裝PVC套管，以有效防止波紋管產(chǎn)生破壞，確保管道暢通。

3.4 鋼絞線施工

預應力鋼絞線穿束時，先利用人工方式穿入牽引線，并對鋼絞線實施全面梳理，防止產(chǎn)生纏繞、扭轉(zhuǎn)等狀況，以保證預應力鋼束受力均衡。同時，對于千斤頂應準確設定張拉力指標參數(shù)，最大限度地保持與鋼絞線數(shù)量相協(xié)調(diào)，從而保證智能張拉施工的順利完成。

采用智能張拉系統(tǒng)進行預應力張拉施工時，應對相關技術(shù)參數(shù)實施科學設定。如果出現(xiàn)千斤頂與鋼絞線張拉力不協(xié)調(diào)的情況，將會造成智能張拉系統(tǒng)難以啟動的狀況。因此，實際張拉施工時，應根據(jù)工程實際情況對相關參數(shù)實施科學計算，保證技術(shù)參數(shù)設定的準確性和適應性，推動智能張拉施工的順利進行。

3.5 管道壓漿及封錨

預應力張拉完成后，應及時進行孔道壓漿，使?jié){體材料與箱梁混凝土結(jié)構(gòu)形成整體，共同承受荷載作用，同時能有效增強鋼絞線與混凝土黏結(jié)程度，降低預應力損失，并能防止鋼絞線產(chǎn)生銹蝕。

該工程預應力管道壓漿選用智能循環(huán)壓漿工藝，漿體材料選用水泥漿。正式壓漿施工前，施工人員應采用高壓水對預應力管道實施全面沖洗，徹底清除管內(nèi)雜物，確保管道通暢，并對預應力實施檢測，避免存在滑絲、斷絲現(xiàn)象，檢測合格后方可實施壓漿作業(yè)。

管道壓漿完成后，及時進行封錨施工。封錨前應先將梁體端部清洗干凈，并實施鑿毛處理，然后焊接封端鋼筋、安裝模板，并采用與箱梁結(jié)構(gòu)相同標號的混凝土進行澆筑，同時嚴格按照相關規(guī)范要求開展封錨混凝土養(yǎng)護。

4 智能張拉注意事項

4.1 注意張拉過程的質(zhì)量控制

預應力智能張拉過程中，容易出現(xiàn)錨墊板與混凝土結(jié)構(gòu)裂縫等質(zhì)量問題，嚴重影響張拉質(zhì)量，威脅施工安全。導致此類問題的原因眾多，具體包含錨下混凝土密實度不達標，錨墊板設置不合理、預應力筋與孔道、錨墊板不共線等。為有效避免此類問題產(chǎn)生，現(xiàn)澆預應力箱梁施工中，應嚴格控制箱梁施工質(zhì)量，對鋼筋布置間距、混凝土性能等進行全面檢查，并嚴密監(jiān)視混凝土澆筑和振搗工作，確保嚴格按照規(guī)范要求實施振搗，避免出現(xiàn)欠振、漏振、過振等狀況。如果張拉施工時遇到上述狀況，應暫停張拉作業(yè)，并實施放張，全面排查并處理異常狀況，待恢復正常后再繼續(xù)實施張拉。

智能張拉過程中，應加強過程監(jiān)控，最大限度地保證張拉質(zhì)量，具體檢測項目如下：

（1）智能張拉場地周邊20 m 區(qū)域內(nèi)嚴禁開展電焊施工，避免電場、磁場干擾，影響張拉質(zhì)量。

（2）所有張拉控制系統(tǒng)應指派專人負責看管，嚴密監(jiān)視張拉過程，若產(chǎn)生漏油、斷絲、滑絲、張拉異常等狀況，應立即上報，并停止張拉作業(yè)，待問題解決后再繼續(xù)進行張拉作業(yè)。

（3）張拉過程中嚴密監(jiān)視壓力表變化、傳感器讀數(shù)等相關指標，確保張拉正常進行。

（4）張拉完畢，應對預應力筋工作狀態(tài)進行檢查，并盡快完成封錨作業(yè)。

4.2 注意張拉安全管理

現(xiàn)澆箱梁預應力智能張拉施工過程中，應加強安全管理，采取必要的安全防護措施，以有效確保施工安全。主要內(nèi)容如下：

（1）智能張拉施工前，在施工現(xiàn)場懸掛醒目標志，嚴禁非作業(yè)人員進入現(xiàn)場；現(xiàn)場施工機具臨時用電應遵循“ 一機一閘一保護” 原則，保證現(xiàn)場用電安全性。

（2）正式張拉施工前，應對張拉設備進行維修和檢定，保證設備安全穩(wěn)定運行，提高張拉施工效率，確保張拉質(zhì)量。

（3）張拉施工過程中，工作人員應采取必要的安全防護，例如嚴格按照規(guī)范要求佩戴安全帽、防護用具等。如果張拉過程中產(chǎn)生突發(fā)狀況，應立即采取應急措施，防止引發(fā)安全事故。

（4）張拉完畢，及時進行封錨處理，并嚴禁堆載。待千斤頂油泵歸零后，方能進行設備拆除，并嚴格按照拆裝操作規(guī)程進行拆除，防止產(chǎn)生安全事故。

5 預應力智能張拉一拖四在該項目中的應用

該橋梁工程現(xiàn)澆箱梁預應力張拉采用智能張拉技術(shù)，通過1 個電腦操控4 個千斤頂，采取由左、右腹板位置對稱張拉，有效保證張拉穩(wěn)定性，提高張拉效率，縮短現(xiàn)澆箱梁張拉時間，提前完成孔道壓漿，有效避免預應力損失。

6 結(jié)論

綜上所述，交通運輸行業(yè)的不斷發(fā)展，對現(xiàn)代公路橋梁工程建設提出了更加嚴格的要求。預應力現(xiàn)澆箱梁結(jié)構(gòu)憑借強度高、跨度大、承載性能好等優(yōu)勢，在橋梁工程建設中應用廣泛。預應力現(xiàn)澆箱梁施工中采用智能張拉技術(shù)，能顯著提高張拉效率，避免人為因素造成的偏差，保證張拉質(zhì)量。實際施工中，應明確施工工藝流程，科學做好張拉準備工作，嚴格控制波紋管安裝、鋼絞線安裝、孔道壓漿及封錨工作，并加強施工安全和質(zhì)量控制，全面提高張拉質(zhì)量，保證橋梁整體建設質(zhì)量。

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