研究预应力智能张拉施工技术在桥梁工程中的应用

2023-09-20付杰张伟

建材与装饰 2023年26期

关键词：夹片钢束张拉

付杰，张伟

（贵州省铜仁市远顺祥公路养护有限公司，贵州铜仁 554300）

1 案例概况

本文以某桥梁项目为例进行合理分析，此桥梁与河道间的夹角为90°，桥跨组合是（30+30+30+30）m，采取预应力混凝土箱梁，梁高是1.2m，间距是2.9m，顶底板和腹板的实际厚度相同，均是18cm。

2 预应力智能张拉施工技术特点

2.1 确保受力更加均匀

在应用此项施工技术的过程当中，压力的施加更加均匀，能够确保力量准确、均匀，在具体操作期间，也可利用系统实施智能化操作，精确将具体预应力值确定到相应点位进行有效控制，并且可以减小误差。

2.2 具备故障检测功能

在桥梁项目建设施工过程当中，预应力智能张拉系统具备良好故障检测的功能，从整体角度来分析，若实际施工阶段传感器出现运行故障，或者存在人为操作误差而引起超张拉力，以及超行程等问题，智能系统具备提示功能，可以快速显示、说明，同时可以确保故障问题得到及时解决，不会对后续的施工作业带来严重影响，进而确保桥梁工程预应力智能张拉过程更加精确、安全。

2.3 可以更好控制损失

将预应力智能张拉施工技术应用至桥梁工程施工当中，能够显著减少实际施工期间因预应力不足而引起的一系列损失，同时通过加强智能化控制，整个的张拉施工控制程序更加完整，不会受外界环境或人为因素带来的影响。具体正拉过程当中所涉及的各项要素，均能够满足桥梁工程设计规定要求，在确保张拉效果的同时，可以明显减少预应力张拉损失。

2.4 可同步监管查询

开展智能化操作，能够保证网上数据的快速查询与监理审核等功能共同进行。在应用预应力智能张拉施工技术期间，工作人员主要利用计算机实时资源的高效管理与控制，可以为施工单位与监理单位，以及建设单位提供远程监控服务。桥梁工程内部的各个参建方可以从总体角度分析，针对桥梁预应力张拉的实际施工过程实施严格管控，保证工程的综合管理质量与效率得到提升。

在查询相关张拉数据的过程之中，监理工程师可运用互联网，在网络上直接查看具体张拉期间所产生的真实数据，同时对各项张拉数据实施反复审核，加大检查力度，检查无误后，打印报表。通过智能化打印报表，能够从根本上减少数据造假现象的发生，提升整体施工作业效率，保证桥梁工程预应力张拉施工进度符合具体要求[1]。

2.5 实现对称张拉

在预应力智能张拉施工技术的支持下，结构与整体能够进行同步张拉，提高自动化效果。在运用此项技术的过程当中，计算机能够对两台智能张拉设备实施科学控制，也可对多台千斤顶设备进行控制，并且会确保各个千斤顶之前的同步张拉误差不超过20%。

3 具体应用

3.1 设备安装

在此桥梁工程开展正式张拉施工前，需专业技术人员，或工程监理人员，针对桥梁工程张拉施工环节所采用的各项部件实施认真检查，并做好核验工作。通过进行专业的验证，能够确保各项设备满足具体要求，通过相应的审批与检验核准后，需要对张拉控制系统实施全面的启动，开展具体张拉作业。与此同时，还要结合张拉设备实际操作要求，安排施工人员安装好相关程序，具体内容包含以下特点。

（1）安装好限位板。在实际安装期间，重点保持限位板锚板和齿口进行准确定位。

（2）安装千斤顶。在安装千斤顶环节，要确保千斤顶齿口和限位板一一对应。

（3）安装工具锚。要确保工具锚和前部张拉锚对应，让孔位排列保持统一性，防止千斤顶上部穿心孔出现钢线交叉问题，避免后续张拉期间发生失锚现象。

（4）稳定连接千斤顶油管。在连接千斤顶油管前，需对接头与油嘴位置进行全方面检验，确保其实际清洁度符合规定要求，在后续使用过程当中，不可以将回油管与进油管弄混。在安装油管期间，一般选取千斤顶距离梁板比较远一端部位。全部连接完毕后，需要将油泵电源与接油表进行有效连接。

（5）启动油泵。在启动油泵的过程之中，需将千斤顶的活塞进行多次打出，确保千斤顶缸体内部剩余气体能够全部排出[2]。

3.2 开展智能张拉

全部设备安装结束后，施工人员需及时启动张拉智能平台，此平台启动后，会立即将信号传递到智能张拉仪，此时智能张拉仪能够对千斤顶实施严格的控制，并按预先设置好的顺序实施对称、均衡的张拉。在具体张拉环节，智能平台会对每个级次具体运行状况实施科学的记录，并且能够准确测量出其在实际张拉后活塞的具体伸长值，对于计算值与伸长值间存在的偏差进行有效检查。

智能张拉平台能够对千斤顶实际加载速度实施科学的控制，进而确保给油持荷更加平稳、可靠。如果实际的伸长值和理论值之间的差额幅度比较大，并且已经超过6%上下幅度，系统能够自动发出相应的警报信号，针对正在开展的张拉作业实施强制暂停。并对系统当中存在的问题实施全面调查，全部问题彻底解决完毕，方可继续开展下阶段作业。

施工人员还要在锚孔钢丝四周按具体规定要求，嵌入夹片，要求其清理干净，然后利用手锤工具进行轻轻的敲击，保证钢束能够夹紧，全部夹片实际外露的长度需要保持一致。千斤顶安装完毕后，方可开展张拉作业，油泵启动之后，让千斤顶的大缸进油，连续张拉至设计控制应力的15%，张拉结束之后，还要对千斤顶的实际位置实施有效的调整，和孔道的轴线保持对齐，然后对活塞的具体伸出量，包括工具夹片外露量L1 实施精准测量。继续进行张拉，张拉到设计控制应力的30%之后，针对活塞的具体伸出量，包括工具夹片实际外露量L2 实施测量，采用L2-L1，获得初始的伸长量[3]。

张拉到设计控制应力100%之后，施工人员还要测量出活塞具体伸出量，包括工具夹片外露量，并且还要准确推算出实际伸长值，让张拉荷载保持2min，记录下千斤顶的读数。有效计算出伸长量实际值与理论值，并实施相应对比，如果两者之间相差超过6%，需要马上暂停施工找到具体原因。油缸内部缓慢回油，利用夹片针对钢丝线实施自动化锚固，如果发生滑丝或者断丝问题，施工人员需要将此钢束直接割断处理，重新开展穿束与张拉作业。

在预应力智能张拉施工环节，施工人员要保持张拉的两端需同时、对称开展，利用设计控制应力作为主要依据加强过程控制，并结合实际的伸长量进行有效校核。在测算伸长量期间，需要全面考虑到构件和锚具带来的影响。在张拉施工前，全部钢束均可以在对应张拉点之间保持灵活的滑动，同时各项构件可以适应由预应力施加而产生的不同方向移动。结合张拉特点可得知，钢束轴线需要与张拉力作用线重合。

钢束张拉施工重点采取应力控制方法，钢束张拉期间的伸长量实际值与理论值相差不宜超过6%，若经过计算后发现其实际相差超出6%，需要立即暂停张拉作业，查明具体原因之后，立即采取科学处理措施，检验符合标准要求后，才能够继续进行张拉施工。张拉施工需要认真按要求编号与顺序开展具体作业[4]。

3.3 控制要点

在此桥梁工程当中，因为涉及的施工工序比较多，具体的施工作业流程也更为复杂化，在运用预应力智能张拉施工技术的过程当中，施工人员要全面考虑多个方面的因素。在施工环节，施工管理人员需从总体角度分析，加大控制力度，保证桥梁工程的施工质量得到提高，具体的控制内容如下。

3.3.1 加强质量控制

（1）桥梁工程施工期间梳编穿束需要认真按照具体要求进行，防止发生索力不均匀或钢绞线穿束期间互相缠绕的问题。

（2）在设置限位板期间，需要将标记除具体规格要求的工作锚杆面朝相同方案开展具体的安装。并且安装结束后，还要确保工作锚板具体位置位于锚垫板止口之内[5]。

（3）施工期间，确保限位板和工具锚板，包括千斤顶的实际方位保持同轴。

3.3.2 加强顺序控制

在预应力张拉期间，施工人员要认真遵守均匀、规范化与对称原则，保证结构内部各个组成构件的实际受力更为均匀，在张拉环节，不会出现结构侧弯或扭转问题。在安排张拉顺序期间，还要重点考虑张拉设备实际移动的次数，尽量减少实际移动次数。施工人员需要结合具体施工设计要求开展作业，保证横向对称，防止实际施工环节发生横向中心偏离现象而引起平弯开裂问题。束扁锚张拉施工可采用分索式，在施工期间需自中心孔位置入手，先进行张拉施工，然后开展对称张拉作业。

3.3.3 加强安全控制

（1）张拉施工作业场地需设置显著施工标志，严禁和施工作业无关人员进入施工场地内部，确保施工场地内部施工人员的生命安全。

（2）在预应力智能张拉施工环节，施工单位还要安排专人，在施工场地内部进行指导与指挥，确保预应力智能张拉施工作业顺利、安全开展。如果出现施工事故，工作人员可妥善处理，避免事态严重化。在操作千斤顶的过程当中，还要确保其实际施工位置准确、对称，具备支撑作用的支架需要和梁端的垫块进行全面接触，并且不可以随意增加垫块，避免支架存在受力偏差而引起倾斜伤人事件。

（3）预应力智能张拉施工结束之后，还要对桥梁的梁体实施压浆，避免发生较为剧烈震动。防止预应力钢筋发生断裂，或锚具出现崩开。

3.4 具体注意事项

（1）在使用油表之前需进行全面校验，检验符合标准之后方可投入具体使用之中，同时，施工期间每周最少进行一次校验，确保油表的精度达1.0 级之上。千斤顶使用之前还要开展科学校验，检验达标后方可投入具体使用当中，使用期间每个月最少进行一次校验，千斤顶的具体校正系数不宜超过1.05。

（2）预应力智能张拉施工之前，施工单位内部安排专业人员，针对施工现场记录实施准确的填写。防止千斤顶超载与形成超限，在转移油泵的过程当中，需要先将油表拆除然后分别进行转送。

（3）张拉过程之中，需要在两边进行同时给油，让两端的具体伸长保持一致，如果设计提出特殊要求，施工人员可按照设计要求开展具体的操作。张拉环节施工人员还要将锚具进行全面覆盖，若没有及时覆盖，钢束和锚具容易被水浇湿而出现锈蚀。在安装锚垫板期间，施工人员需要对压浆孔的具体位置进行调节，将其调整到板前上方，并且使用海绵等材料实施封闭处理，避免后续浇筑期间出现堵死现象。将构件内部伸出的波纹管剪去之后，如果孔内部仍存混凝土，施工人员要马上清理干净，保证钢束能够在此区间内部形成较好的放射状，由此可以显著减小锚圈口位置的摩阻损失。

（4）施工人员可采用同时对多条钢束进行张拉的方法，通常不可以采用小千斤顶逐根张拉方法。若工作锚周围存在较多的障碍物，千斤顶不能到位，施工人员还要在限位板的中间位置垫上一块锚板。布置好夹片之后，还要利用钢管进行紧固处理，由此可以确保夹片保持同一个平台，确保其实际受力更加均匀化。

（5）针对工作夹片来讲，其实际的锚固次数是有限的，若需要多次反复使用，其实际锚固效果肯定会受到一定影响，尤其是在应力比较高的环境下，容易与钢束间出现锚固不足现象，进而产生滑动问题。所以，在具体施工过程当中，施工人员需要在张拉后方设置防护板，防止出现严重事故。张拉施工前，施工人员还要对锚具的承压面实施彻底清理，锚环需要进入垫板槽口内部，避免实际张拉期间因为角度偏差而引起滑丝或者断丝现象，减小对伸长规律带来的影响。

（6）张拉结束之后，在锚具和外露钢绞线上部套上塑料管，由此能够起到比较好的防水效果，避免出现严重的锈蚀现象。梁体完成张拉后，需要将其快速移出台座。预制梁张拉结束后，还要对梁体的弹性上拱度进行检测，实测值需小于计量值的1.05 倍。张拉完毕后，施工人员还要对滑丝和断丝状况进行检验，其实际数量需控制到钢丝总数0.5%之内，并且同一个钢束内部的断丝数量不可以超出两丝。