桥梁静载锚固性能试验数据异常因素与解决措施分析

李慧 申铁军

摘要 通过桥梁静载锚固性能试验数据异常情况的频数统计，分析了桥梁静载锚固性能试验数据异常的原因并提出了解决措施，研究表明：组装件安装及静载锚固性能检测异常的原因有很多，包括钢绞线安装错位、组装件预加载受力不均匀、试验机系统参数设置异常、试验机运行故障、荷载传感器故障率高，但最主要的是压缩机异常与夹片弹出导致损伤引伸计两个原因。

关键词 静载锚固;性能试验;数据异常;解决措施

中图分类号 TU753.8 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）07-0157-03

0 引言

静载锚固试验是评定钢绞线和锚具、夹片类别和等级的主要试验方法，是桥梁工程中预应力梁安全性重要的室内检测手段。近年来，笔者对钢绞线及锚具、夹具做检测，由于施工单位在做预制梁张拉时，发生多次钢绞线断裂，无法继续进行张拉，严重影响了施工进度、增加了工程造价。

1 桥梁静载锚固性能试验数据异常情况频数统计

对373组静载锚固性能试验数据进行调研统计，试验异常组数为112组，异常率较高达30.0%。通过调研与分析，对造成试验异常率较高的原因进行分析统计，见表1、图1。

2 桥梁静载锚固性能试验数据异常情况原因分析及解决措施

原因包括：组装件安装及静载锚固性能检测异常、原材料养护未达到要求、原材料未养护或养护时间未达到要求、养护室温度不符合要求、养护室空调温度调节效果差、压缩机异常、制冷剂不足、空调零部件损坏、组装件安装预加载异常、钢绞线安装错位、试验人员未进行岗前培训、操作经验不足、未定期进行学习考核、未按照要求操作组装件预加载受力不均匀、试验机系统参数设置异常、加载过程出现问题、试验机运行故障、荷载传感器故障率高、引伸计数据波动大、夹片弹出，损伤引伸计等。

2.1 压缩机异常的解决措施

6月（夏季）至11月（冬季）的试验温度数据统计如下：6月到10月的异常率平均值为27.6%，11月异常率为41.5%，可见，压缩机异常对数据准确性的影响很大。见图2。为保证空调制暖效果，使养护室温度保持在10～35 ℃范围内，建立空调维修保养监督制度。

2.2 夹片弹出导致损伤引伸计的解决措施

为防止夹片弹出导致损伤引伸计，引伸计外设置围挡装置，夹片外设置围挡装置。多次试验验证，通过试验发现，设置了围挡装置后，夹片弹出不再撞击引伸计，减少了引伸计损伤的情况。

3 应用项目实例与节约成本计算

3.1 应用项目概况

吉县至隰县高速公路简称吉隰高速公路，又称为“山西省西纵高速公路吉县至隰县段”，项目的实施建设工期为三年。该项目充分发挥技术协同联动作用，以问题导向、结果导向定位项目结构施工、先进材料、试验检测等技术的研发需求。进一步完善技术专家委员会的运行机制，建立完善重大工程技术问题专家组会诊制。建立“三员三师两中心”技术支撑架构，形成以技术中心与检测中心为技术研发中心主要载体的专业化技术服务团队，建立以结构、岩土、材料等领域技术骨干为带头人的道路、桥隧专业化施工技术支撑力量，组建以机械设备、工程技术、试验检测为主导的专业施工技术实施力量。既有跨线桥梁上部结构采用1−24 m+3×32 m预应力混凝土T梁，上部梁排水方式为散排，桥梁两侧横向设泄水孔，间距3 m一道，泄水孔孔径8 cm。为保证桥下道路通行安全，桥下道路开通前应对道路正上方铁路第二孔桥梁横向排水管设置集中排水，將雨水收集到两侧桥墩位置处排出。

3.2 此桥静载锚固性能试验的目的和意义

桥梁静载锚固性能试验指在给预应力混凝土的结构施加预应力的过程中，不管是后张法对预应力筋的永久性的锚固，还是先张法对预应力筋的临时的固定，均要有夹具、锚具。所以，锚、夹具为保证预应力混凝土的结构安全的关键，它须满足受力安全、张拉锚固方便迅速可靠、预应力损失小要求[1-3]。锚、夹具要有足够承载能力、可靠锚固性能、良好适用性，来保证预应力筋强度，实现预应力的张拉作业。静载锚固性能试验是检测锚具质量的最重要试验，能反映出锚具的强度、硬度、锚固能力等方面性能[4-6]。

3.3 静载锚固性能试验

先安装锚具夹片、连接器然后进行预应力张拉形成预应力体系，直接在试验台座加载。取3根试件进行力学性能试验。加载前先将钢材预应力进行调匀，初应力取钢材抗拉强度标准值的5.0%～10.0%。正确加载的步骤为：按预应力钢材抗拉强度的标准值的20.0%、40.0%、60.0%、80.0%分四级相同速度加载，加载速度100.0 MPa/min，达到80.0%后，持荷1 h后，逐步加载至完全破坏[7-9]。见图3。

3.4 桥梁变形监测

桥梁除应进行静载锚固性能试验外，还应进行变形监测。

3.4.1 设置监测点

（1）每桥墩设置3个变形观测点，墩身底部设置1个，墩顶左右各设置1个。

（2）每墩顶处3个变形观测点大致位于一个横断面上。

（3）桥梁变形观测点可利用在混凝土结构上植入钢钉设置，也可利用化学植筋方式在方便位置设置变形监测点。

3.4.2 观测频率、观测时间

施工前对桥梁现状观测，各监测点观测一周（每天一次），收集跨线桥梁现状观测值。施工期间，各测点每天一测，测量时间大致相同。若施工时出现沉降较大情况应增加观测频率为每天两测。施工后，监测数据显示桥墩变形已经稳定（连续稳定数据不小于25 d），变形监测可延长至5 d一次，直至竣工后3个月。

3.5 桥梁作业注意事项

（1）为保证桥下道路行车安全，更换既有铁路角钢支架，人行道板更换为橡胶步板。施工前应先在既有桥梁支架间隙施工新设支架，待新设支架锚固体强度达到要求后，方可拆除既有人行道支架。

（2）桥上施工过程中应临时封闭桥下施工道路，避免因桥上落物危及桥下人身安全。

（3）橡胶板应平整密实，固定牢因，板间有缝处采用聚氯乙烯胶泥（成聚氨酶填缝剂）填塞密实。

（4）为方便桥上作业，更换支架及橡胶步板，桥上作业可采用吊篮施工，结合高空作业车托举作业人员及材料在跨线桥梁边缘配合作业，机械施工前，应严格复核设备与铁路的相对位置，防止侵入铁路限界，以免对跨线桥梁产生不利影响。

（5）整个作业平台下部和外侧挂安全网，所用的架杆管件尺寸应经过严格挑选，符合有关标准要求，对有损伤者一概不予使用。

（6）螺栓等锚固体应严格执行相关规范及验收标准，严格控制打孔位置，保证所有托架在同一平面上及步行板的平稳。

（7）合理安排施工顺序，铁路两侧支架更换应同步实施，施工前做好施工计划，当天支架施工完毕后及时覆盖人行道板，避免产生安全隐患。

（8）人行道支架外侧悬挂有电缆槽，分别敷设有通信、信号、电力设备，施工前应与相关单位签订安全配合协议，确保相关设备安全。

3.6 节约成本计算

在吉县至隰县高速公路应用锚固静载性能试验大大降低了静载锚固性能试验数据异常率，减少了异常试验的比例和返工工作量，节约了成本。见表2。

4 结束语

通过静载锚固性能试验相关的学习培训以及定期讲解和操作全方位的培训，提高了试验人员对试验规范的认识，使试验人员均能正确完成组装件的预加载操作，确保规范、熟练的操作，专业技术水平也有了一定提高，熟悉了静载锚固性能试验检测的标准、规范方法，体会到运用科学方法解决实际工作中存在的问题带来的效果。试验人员更多地积累试验检测数据和试验检验效果分析数据，不断总结、勇于创新，持续改进，进行现场实施与验证，具有很高的实用价值和推广应用价值。

参考文献

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[2]申铁军. 小间距加筋复合体桥台结构优势及施工技术要点分析[J]. 黑龙江交通科技， 2021（5）： 79-80+83.

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