淺談預(yù)應(yīng)力智能張拉的應(yīng)用

鄭傳新

摘要：通過傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿工藝與智能張拉、壓漿施工工藝的比較，各項經(jīng)濟技術(shù)指標的分析，智能張拉系統(tǒng)在實際施工中更具優(yōu)勢，更具操作性。

關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)張拉智能張拉 比較應(yīng)用

中圖分類號：O434文獻標識碼： A

隨著科技的進步，預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件在各領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸推廣，其中預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的張拉和壓漿施工是決定構(gòu)件質(zhì)量比較關(guān)鍵的一環(huán)，相對于傳統(tǒng)的張拉和壓漿施工，新型的智能張拉和壓漿設(shè)備的推廣和使用，更能保證工程質(zhì)量和安全，加快了施工進度，節(jié)約施工成本。

1傳統(tǒng)普通預(yù)應(yīng)力施工工藝

1.1預(yù)應(yīng)力張拉

1.1.1張拉設(shè)備安裝

安裝工作錨錨板和夾片；安裝限位板；安裝千斤頂；安裝工具錨組件。

a.安裝工作錨、夾片。

b.將工作錨環(huán)分別套入鋼鉸線，貼緊錨墊板，安裝鋼鉸線工作夾片。夾片縫隙大小要均勻，用φ20mm鋼管套在鋼鉸線上，輕輕敲打夾片，使夾片進入錨環(huán)，要求外露面要平齊，縫隙均勻。

c.安裝限位板，限位板有止口與錨板定位。

d.安裝千斤頂，千斤頂?shù)拇┬目淄ㄟ^鋼束，使鋼束、錨孔在同一軸線上。然后安裝墊圈、工具錨、夾片，將千斤頂活塞回到最小位置，保證其有足夠的行程，將墊圈內(nèi)孔穿過鋼束貼緊千斤頂后，按照工作夾片安裝順序安裝工具錨及夾片。千斤頂內(nèi)的鋼束要平行順直，以防交錯而斷絲、滑絲等。

1.1.2張拉

張拉應(yīng)力采用張拉力與伸長值雙控的方法，以鋼束伸長量進行校核。

壓力達到張拉應(yīng)力的初始應(yīng)力時，手動量測張拉油缸行程并記錄，作為計算伸長值的起點。張拉缸繼續(xù)進油，手動量測油缸行程數(shù)值并作好相對應(yīng)應(yīng)力時伸長值記錄，至張拉控制應(yīng)力持荷2分鐘后，回至設(shè)計張拉力，核對伸長值，符合規(guī)范要求做好記錄。張拉缸回油，工作錨片錨固。張拉缸回油，卸工具錨。千斤頂回程，卸千斤頂。鋼鉸線容許回縮6mm，超過此值時則認為滑絲。當實測伸長值與理論伸長值超出規(guī)范要求時，應(yīng)查明原因后再繼續(xù)施工。

1.1.3張拉施工注意事項

a.預(yù)應(yīng)力張拉操作人員，必須經(jīng)培訓(xùn)合格后方可上崗，有專人負責(zé)，操作完后嚴禁摸、踩、碰撞鋼鉸線或夾片。

b.工具錨和工作錨的夾片，使用時須分別存放，嚴禁混在一起使用。

c.千斤頂支撐必須與梁端墊板接觸良好，位置正確對稱，嚴禁加多層墊板，以防支撐不穩(wěn)或受力不均傾倒傷人。

1.2孔道壓漿

孔道壓漿具體工藝如下：

a.用切割機切割多余鋼鉸線，留4-5cm，切割時要隨時降溫保護錨具，嚴禁使用電焊切割。

b.壓漿前，若孔道內(nèi)含有油污等有害雜質(zhì)時，應(yīng)先使用中性肥皂水沖洗，然后用潔凈水沖洗孔道，并用無油空壓機將孔道內(nèi)的積水吹干凈。

c.安裝壓漿嘴、管節(jié)、閥門。

d.壓漿使用活塞式壓漿泵，壓漿前先將壓漿泵試開一次，運轉(zhuǎn)正常并能達到所需的壓力時，才能正式開始壓漿。

e.壓漿時將所有排氣孔依次打開和關(guān)閉，使孔道內(nèi)的排氣通暢，壓漿應(yīng)緩慢、均勻地進行，使出漿口或排氣孔排出空氣→水→稀漿，直到排出的水泥漿與規(guī)定的稠度相同時，用木塞子塞住，應(yīng)保持不小于0.5mpa壓力穩(wěn)壓2分鐘的時間，再從壓漿孔拆下噴嘴，將壓漿孔口立即用木塞子塞住。

2智能張拉施工工藝

2.1預(yù)應(yīng)力張拉

2.1.1張拉設(shè)備安裝

智能張拉設(shè)備安裝順序與普通張拉設(shè)備安裝順序基本一致。

a.安裝限位板，限位板有止口與錨板定位；

b.安裝專用千斤頂，千斤頂止口應(yīng)對準限位板；

c.安裝工具錨，應(yīng)與前端張拉端錨具對正，使孔位排列一致，不得使鋼絞線在千斤頂?shù)拇┬目装l(fā)生交叉，以免張拉時出現(xiàn)失錨事故，工具錨夾片均勻涂退錨靈。

d.連接智能張拉專用千斤頂油管，接油表，接油泵電源；

e.開動油泵，將千斤頂活塞來回打出幾次，以排出可能殘存于千斤頂缸體中的空氣。

2.1.2張拉

智能張拉工作基本工序詳見圖1。

a.根據(jù)設(shè)計文件和施工技術(shù)規(guī)范要求，輸入張拉智能平臺系統(tǒng)的各項參數(shù)，然后由經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)后的現(xiàn)場操作人員啟動張拉程序；

b.智能張拉平臺系統(tǒng)發(fā)出信號，傳遞給智能張拉儀張拉系統(tǒng)，通過張拉系統(tǒng)控制專用千斤頂按預(yù)先系統(tǒng)編制的張拉順序進行對稱均衡張拉；

c.油泵供油給千斤頂張拉油缸，按照設(shè)定好的加載過程依次上升油壓，直至達到設(shè)計壓力為止；

d.張拉過程中智能張拉平臺系統(tǒng)對每一級進行自動測量和記錄，測量每一級張拉后的活塞伸長值的讀數(shù)，并隨時檢查伸長值與計算值的偏差；

e.張拉時，通過智能張拉系統(tǒng)平臺和智能張拉系統(tǒng)控制好專用千斤頂加載速度，確保給油平穩(wěn)，持荷穩(wěn)定。

圖1 智能張拉工作基本原理

張拉過程中，系統(tǒng)將自動校核測量數(shù)據(jù)，當實際伸長值與設(shè)定理論伸長值相差較大，系統(tǒng)自動停止張拉。待查明原因，排除問題后，方進行下一步的工作。

2.2孔道壓漿

與傳統(tǒng)壓漿工藝相比，智能張拉系統(tǒng)配套的智能壓漿設(shè)備壓漿原理基本一致，但更具操作性和可控性。

孔道壓漿具體工藝如下：

a.用切割機切割多余鋼鉸線，留4-5cm，切割時要隨時降溫保護錨具，嚴禁使用電焊切割。

b.壓漿前，若孔道內(nèi)含有油污等有害雜質(zhì)時，應(yīng)先使用中性肥皂水沖洗，然后用潔凈水沖洗孔道，并用無油空壓機將孔道內(nèi)的積水吹干凈。

c.安裝壓漿嘴、管節(jié)、閥門。

d.壓漿使用活塞式壓漿泵，壓漿前先將壓漿泵試開一次，運轉(zhuǎn)正常并能達到所需的壓力時，才能正式開始壓漿。

e.壓漿時將所有排氣孔依次打開和關(guān)閉，使孔道內(nèi)的排氣通暢，壓漿應(yīng)緩慢、均勻地進行，使出漿口或排氣孔排出空氣→水→稀漿，直到排出的水泥漿與規(guī)定的稠度相同時，用木塞子塞住，應(yīng)保持不小于0.5mpa壓力穩(wěn)壓2分鐘的時間，再從壓漿孔拆下噴嘴，將壓漿孔口立即用木塞子塞住。

3智能張拉施工的優(yōu)勢

3.1經(jīng)濟技術(shù)分析

經(jīng)過實際施工操作發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)手工張拉施工相比，從技術(shù)經(jīng)濟方面進行對比分析，智能張拉更具有優(yōu)勢，具體詳見表4-1。

表4-1 經(jīng)濟技術(shù)對照表

比較內(nèi)容 傳統(tǒng)張拉 智能張拉

1 損失張拉應(yīng)力補償功能 無此功能，人工操作，誤差較大 張拉力下降到設(shè)定比例時，錨固前自動補拉至規(guī)定值。

2 伸長量測量與校核 人工測量，不準確，不及時，未能及時校核，實現(xiàn)規(guī)范規(guī)定“雙控”質(zhì)量較低 自動測量，及時準確，及時校核，與張拉力同步控制，實現(xiàn)真正“雙控”

3 對稱同步 人工控制，同步精度低 智能張拉系統(tǒng)平臺控制，實現(xiàn)多頂同步開始作業(yè)，真正實現(xiàn)對稱同步

4 加載速度與持荷時間 隨意性大，加載速度快慢不一，持荷時間過短 按程序設(shè)定速度加載和持荷，排除人為影響

5 卸載錨固 瞬時卸載，回縮時對夾片造成沖擊，回縮量較大 可緩慢卸載，避免沖擊損傷夾片，減少回縮量

6 回縮量測定 無法準確測定錨固后回縮量 可準確測定實際回縮量

7 預(yù)應(yīng)力損失 張拉過程預(yù)應(yīng)力損失大 由于張拉過程規(guī)范，損失小

8 施工記錄記錄 人工記錄，可信度低 自動記錄，真實再現(xiàn)張拉過程

9 安全保障 邊張拉邊測量延伸量有人身安全隱患 操作人員遠離非安全區(qū)域，人身安全有保障

3.2工藝特點

a.智能預(yù)應(yīng)力施工設(shè)備作業(yè)時，保證控制平臺與設(shè)備之間通訊正常；

b.要求現(xiàn)場施工操作人員操作更專業(yè)、施工更精細；

c.在張拉施工過程中，如果出現(xiàn)任何異常需首先按下控制平臺或無線控制平臺上“停止“按鈕，嚴禁強行繼續(xù)作業(yè)；

d. 施工作業(yè)時，具備實時記錄張拉力與伸長量的關(guān)系功能，真正實現(xiàn)原始施工記錄的真實、可溯；

e. 占用施工場地更小，人工操作極其方便，全程只需人工進行開關(guān)制動，無需人工干預(yù)張拉過程應(yīng)力變化情況。

4結(jié)束語

通過標智能張拉系統(tǒng)的應(yīng)用，全面實行預(yù)應(yīng)力智能張拉施工工藝，從已完工實驗的預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)果數(shù)據(jù)顯示，張拉施工效果明顯，最高延伸量誤差均在規(guī)范允許誤差范圍之內(nèi)。杜絕了人工對張拉施工的影響，保證橋梁預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量，且使預(yù)應(yīng)力施工工藝更具操作性和可控性。

與傳統(tǒng)張拉工藝相比，預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)使用后，更能讓混凝土構(gòu)件形成牢固的有效預(yù)應(yīng)力體系，顯著延長預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的使用周期，更能真正實現(xiàn)保證橋梁結(jié)構(gòu)的安全、耐久。

智能張拉設(shè)備在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件中的應(yīng)用，值得類似集中預(yù)制構(gòu)件工程的推廣。

參考文獻

[1] 吳濤橋梁預(yù)應(yīng)力張拉精細化智能控制技術(shù)及關(guān)鍵設(shè)備研究2010.11

[2] 羅茂柏 任先松淺析我國預(yù)應(yīng)力砼技術(shù)的發(fā)展與工藝水平的提高2010.12

[3] 劉芳 劉志成預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)在炎陵高速中的應(yīng)用2013.01