淺述橋梁建設中預應力智能張拉施工技術及其應用

周豐

摘 要：預應力施工技術在橋梁工程建設中已經得到了廣泛的應用，其中張拉工序的施工質量直接關系到橋梁結構的耐久性。由于傳統(tǒng)的張拉施工技術主要依靠經驗手動操作，誤差率較高，難以確保預應力施工質量。因此目前國內多家單位開展了智能數控張拉技術研究。文章通過在重慶豐都至忠縣高速公路工程橋梁預應力智能張拉施工應用，為預應力智能張拉技術推廣應用提供了較好的借鑒作用。

關鍵詞：橋梁工程；預應力智能張拉；應用

一、工程概況

重慶豐都至忠縣高速公路路線起于朱家溝，與豐都至石柱高速公路相接，經石梁子、龍泉寺、龍孔、洋渡、蒲家灣、建設村、曹家村、太極村，止點設羅家灣立交，終點與石柱至忠縣高速公路相接。本合同段為重慶豐都至忠縣高速公路第三分部，起止樁號K12+255～K17+387，路線總長5.132km。全路段共設置大中小橋共5座，分別為蒲家大橋、太平寨大橋、劉家?guī)r大橋、EK0+275匝道中橋、K13+000天橋。其中蒲家大橋和太平寨大橋為裝配式連續(xù)T梁，劉家?guī)r大橋為預應力砼連續(xù)T梁，EK0+275匝道中橋和K13+000天橋為現澆箱梁。

二、預應力智能張拉技術的概念及施工特點

預應力智能張拉系統(tǒng)是改變了傳統(tǒng)工藝數據不精確，施工效率低，質量管理難等幾大問題展開的變革。它采用現代科學技術，以智能泵站代替手動泵站，以智能操控平臺代替人工操控，以信息數據化和網絡化來進行管理，將預應力的結果，檢測，控制得到了有力結合。智能張拉系統(tǒng)由千斤頂，工具箱，限位板，油管，油源，智能操控平臺等幾部分組成。它的技術指標如下：最高控制壓力：60MPa，油泵流量：2.5L/min，測量精度：0.1%，加壓速度控制精度：≤±5%，保壓控制精度：≤±0.03MPa。其主要施工特點如下：

第一，在施加壓力時，可以保證準確、均勻。預應力智能張拉施工技術在具體的實踐中，可以讓系統(tǒng)精確地控制施加在某一點上的預應力值，并且盡可能的將誤差范圍縮小到士1%左右。

第二，在實踐時，技術本身具有故障檢測的功能。一般來講，使用過程中如果傳感器出現故障，或者由于人為操作錯誤導致超行程、超張拉力的故障，提示功能會在第一時間進行顯示，而且還能保證如果故障未能完全解決，絕對不會開機工作，這樣從根本上保證操作過程中的淮確、安全。

第三，智能控制張拉可以減少預應力產生的損失。張拉的整個程序控制不會受到人為或者環(huán)境因素的影響。并且，張拉過程中的各個要素都會符合橋梁在之前設計的技術標淮、施工規(guī)范等，這樣就可以在保證張拉準確的同時減少預應力的損失。

第四，可以同時實現監(jiān)理審核、網上查詢數據等功能。智能張拉技術的實踐需要有計算機作為控制源進行管理、操控，這樣可以為業(yè)主或者工程監(jiān)理、工程施工單位提供更快捷的遠程監(jiān)控功能，從而方便各方對其進行質量管理，真正實現管理效率的提高。在查詢數據的時候，監(jiān)理工程師可以在網上，利用互聯(lián)網的便捷性直接查看張拉時產生的實際數據，并且對這些數據進行反復審核，在全部認可之后會輸出相應的打印報表。值得注意的是，這些都是自動生成的報表，可以從源頭杜絕數據造假問題的出現，提高工作整體的效率與準確度。

第五，智能張拉技術提高自動化效果，實現對稱同步張拉。這一點主要指的是技術在應用時，在智能張拉過程中，計算機可以同時控制兩臺，或者控制多臺千斤頂，實現同步式的對稱張拉，并要求各個千斤頂之間產生的同步張拉力的誤差要小于2%。

三、預應力智能張拉應用

該工程選取蒲家大橋左幅第十跨2#預制T梁作為首件制工程，標準跨徑40米，由于本跨位于左偏緩和曲線上，實際標準梁長為39.112m。本跨為邊跨T梁，一端設置80型伸縮縫，一端為連續(xù)橋端?；炷翗颂枮镃50，鋼鉸線采用Φs15.2，鋼筋有φ10、B12、B16、B25、B28五種型號。

（一）張拉機具。張拉機具（千斤頂、壓力表、油泵應配套標定、配套使用）與錨具配套使用，在進場時進行檢查和校核。千斤頂與壓力表配套校驗，以確定張拉力與壓力表讀數之間的對應關系。其校驗頻率一般使用時間超過6個月；張拉次數超過300次；在使用過程中千斤頂或壓力表出現異常情況時；千斤頂檢修或更換配件后，必須重新進行標定。該工程項目采用的是聯(lián)智橋隧數控張拉設備。

（二）預應力筋下料。下料長度=工作長度+1500（工作長度為兩端錨具之間的預應力筋長度），下料采用砂輪鋸切割。

（三）穿束。用壓力水沖洗孔道內雜物，無積水，人工穿索，預應力筋在孔道內不得相互纏繞。

（四）張拉。梁體砼強度達到設計強度90%時和澆筑養(yǎng)護十天以上方可進行張拉，張拉采取分批、分階段的方式對稱張拉，正彎矩鋼束，張拉鋼束五孔七次，張拉順序為：50%N2→50%N3→100%N1左→100%N1右→100%N2→100%N3→100%N4。

預應力以控制應力為主，伸長量作為校核；控制應力為1395MPa。要求計算伸長量與實測伸長量之間的誤差為±6%以內。超過時應分析原因并采取措施加以調整后方可繼續(xù)張拉。張拉完成后，采用砂輪鋸切割外露的預應力筋，外露長度不應小于30mm，且不應小于1.5倍預應力筋直徑。張拉每片梁的完成時間為2h-2.5h。

總之，根據蒲家大橋左幅第10跨2號預制T梁首件工程的實施，為該工程橋梁預制T梁的后續(xù)施工積累了經驗，提供了有效的施工及檢測數據，驗證了制定的施工工藝、人員及機械組合、材料的采備、安全措施等能夠滿足施工及質量要求。預制T梁首件工程的實施是成功的。期望能對同類型工程提供借鑒和參考。

參考文獻

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[2] 唐前松.T梁預應力智能張拉精細化施工工藝及施工控制[J].公路工程，2011（04）.