提高現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力張拉合格率對策研究

劉春梅, 劉 勇, 張正陽, 田海燕, 李 吉, 趙添瑞

(中國十九冶集團有限公司, 四川成都 611730)

提高現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力張拉合格率對策研究

劉春梅, 劉 勇, 張正陽, 田海燕, 李 吉, 趙添瑞

(中國十九冶集團有限公司, 四川成都 611730)

為了提高現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力張拉合格率，文章以浙江省臺州市內(nèi)環(huán)路工程為例，采用現(xiàn)場調(diào)查、數(shù)據(jù)分析等手段，得到影響預(yù)應(yīng)力張拉合格率的關(guān)鍵因素。對此采取針對性的對策，不僅使現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力張拉合格率有了較大幅度的提高，保障了橋梁施工質(zhì)量，而且節(jié)約了人力資源，節(jié)約了成本，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

現(xiàn)澆箱梁； 預(yù)應(yīng)力； 后張法； 合格率； 智能張拉設(shè)備

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土現(xiàn)澆箱梁強度高、剛度大、整體性能好、外形美觀，而且可以適應(yīng)復(fù)雜形狀[1]。城市橋梁結(jié)構(gòu)已普遍采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土現(xiàn)澆箱梁。后張法預(yù)應(yīng)力孔道張拉是后張法預(yù)應(yīng)力箱梁施工最重要的工序之一，預(yù)應(yīng)力張拉精度關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性，對于結(jié)構(gòu)后期裂縫發(fā)展、極限承載力影響甚大[2]，是橋梁預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)能否安全可靠的核心指標之一。一旦預(yù)應(yīng)力張拉精度得不到有效控制，輕則引起結(jié)構(gòu)反拱過大及錨固端縱向裂紋，嚴重的則會引發(fā)結(jié)構(gòu)橫向裂縫、預(yù)應(yīng)力筋拉斷等事故[3]。

現(xiàn)有對預(yù)應(yīng)力張拉精度控制的研究[4-6]，大多前期未進行嚴密的現(xiàn)場調(diào)查，缺乏有效的數(shù)據(jù)支撐，導(dǎo)致無法進行末端原因分析，后期也無法采取針對性較強的對策。因此，本項目部組織人員對在建的3座現(xiàn)澆混凝土箱梁橋的預(yù)應(yīng)力張拉工序進行了調(diào)查及分析，對其質(zhì)量情況進行了統(tǒng)計，找出導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力張拉合格率低的癥結(jié)，并針對癥結(jié)分析末端原因并篩選要因，然后制定針對性的對策，有效地提高了預(yù)應(yīng)力張拉合格率，保障了施工質(zhì)量。

1 工程概況

臺州市內(nèi)環(huán)路(7號立交至6號立交)工程位于浙江省臺州市黃巖區(qū)。工程總造價約35 565.7萬元，其中立交工程25 983.6萬元，占總造價的73.1 %，6號立交橋為四層高架互通，共38聯(lián)現(xiàn)澆箱梁，最高墩柱為25.5 m，4聯(lián)鋼箱梁分別位于“Y”形立交交叉口和104國道上方，總造價約21 781.4萬元，占互通立交工程造價的83.9 %。

中國十九冶集團有限公司首次在東部沿海城市承建市政互通立交工程，且本工程上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆箱梁總產(chǎn)值占總造價的比例為37.3 %，所以箱梁施工的成敗直接關(guān)系到工程整體進展及我公司在全國市政橋梁建設(shè)市場的聲譽。所以，如何提高預(yù)應(yīng)力張拉施工的合格率，保證工程質(zhì)量，從源頭確保橋梁整體結(jié)構(gòu)的安全，便成為本工程橋梁施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2 預(yù)應(yīng)力張拉工序調(diào)查研究

項目部組織人員對在建的三座現(xiàn)澆混凝土箱梁的預(yù)應(yīng)力張拉工序進行了調(diào)查及分析，對其質(zhì)量情況進行了統(tǒng)計。調(diào)查統(tǒng)計見表1，張拉施工質(zhì)量缺陷排列見圖1(表中頻率為某一項目不合格點數(shù)占總不合格點數(shù)的比例)。

表1 調(diào)查統(tǒng)計

圖1 張拉施工質(zhì)量缺陷排列

由表1可知，目前預(yù)應(yīng)力筋張拉合格率為(165-43)/165×100%=73.9%,而在造成張拉合格率低問題的分類統(tǒng)計中，伸長值占53.5 %，持荷時間占34.9 %，所以如何提高伸長值和持荷時間的精準度便是接下來需要解決的主要問題。

3 影響因素分析

針對伸長值不夠和持荷時間不足兩個問題，我們分別從人員、材料、機械設(shè)備、操作方法等方面進行層層分析，最終得到了5個末端影響因素：未進行專項培訓(xùn)、考核制度未落實、讀數(shù)誤差、設(shè)備自身原因、及材料原因。以下將分別對這5項影響因素，采用現(xiàn)場調(diào)查等方式進行確認，以得到導(dǎo)致伸長值不夠和持荷時間不足的主要因素。

3.1 未進行專項培訓(xùn)

判斷標準：能熟練掌握操作工藝和合格判定標準的人員占總?cè)藬?shù)80 %及以上。

經(jīng)項目部人員到現(xiàn)場對班組的操作人員就張拉工藝、操作順序、千斤頂行程、油管接口以及伸長值合格的判定標準等共10個問題進行隨機詢問調(diào)查了解情況，發(fā)現(xiàn)工人對預(yù)應(yīng)力施工操作工藝和合格標準較熟悉，平均回答正確率為85 %>80 %，由此排除此項影響因素。

3.2 考核制度未落實

判斷標準：考核制度落實率達到85 %及以上。

經(jīng)過對項目部相關(guān)考核制度進行檢查，以及對現(xiàn)場主要技術(shù)管理人員、班組長和相關(guān)負責(zé)人就考核及獎罰制度規(guī)定中的相關(guān)方面進行問答式詢問調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)項目部的考核制度健全、且以上人員對相關(guān)制度有較為全面的了解?；卮饐栴}正確率為92.5 %>85 %，由此排除此項影響因素。

3.3 讀數(shù)誤差

判斷標準：由于讀數(shù)誤差造成的不合格率控制在2 %以內(nèi)。

在對2束鋼絞線2端共16次的油表壓力讀數(shù)、千斤頂伸長值讀數(shù)和持荷時間讀數(shù)進行檢查記錄時，發(fā)現(xiàn)肉眼讀數(shù)誤差較大的問題，平均不合格率為43.7 %>2 %，因此，此項因素為主要影響因素。

3.4 設(shè)備自身原因

判斷標準：把設(shè)備原因?qū)е碌牟缓细耦l率降到10 %及以下。

對采用傳統(tǒng)設(shè)備進行張拉施工過程現(xiàn)場檢查記錄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在單端張拉共24次的12束鋼絞線中，兩端不同步問題大部分都存在，張拉設(shè)備故障及精確度(尤其是鋼尺測量的精度)也從很大程度上影響著伸長值和持荷時間的準確度。調(diào)查結(jié)果平均不合格率為44.5 %>10 %,因此，此項因素為主要影響因素。

3.5 材料自身原因

對采用傳統(tǒng)設(shè)備進行張拉施工過程現(xiàn)場檢查記錄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在單端張拉共80次的40束鋼絞線中，鋼絞線捻向相同，由于彈性模量和截面積的不同造成伸長值不合格的只有1次，不合格率為1.25 %<2 %，說明材料自身原因并非主要影響因素。

由以上分析可知，讀數(shù)誤差與設(shè)備自身原因是影響現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力張拉伸長值不夠和持荷時間不足的主要因素。

4 處理對策研究

針對讀數(shù)誤差及設(shè)備自身原因?qū)е碌某趾蓵r間不足和伸長值不夠，項目部經(jīng)過分析制定了以下對策：

4.1 變傳統(tǒng)張拉設(shè)備為智能張拉系統(tǒng)

預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)通過傳感技術(shù)采集每臺張拉設(shè)備的工作壓力和鋼絞線的伸長量等數(shù)據(jù)，并實時將數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)主機進行分析判斷，同時張拉設(shè)備接收系統(tǒng)指令，實時調(diào)整工作參數(shù)，從而實現(xiàn)高精度實時調(diào)控油泵電機轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)張拉力及加載速度的實時精確控制。系統(tǒng)還根據(jù)預(yù)設(shè)的程序，由主機發(fā)出指令，同步控制每臺設(shè)備的每一個機械動作，自動完成整個張拉過程，且能實現(xiàn)準確施加應(yīng)力、精準量測和效率高等優(yōu)點(圖2)。

圖2 智能張拉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.2 安排專人對設(shè)備進行維護和保養(yǎng)

對采用傳統(tǒng)設(shè)備進行張拉施工過程現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)在單端張拉共24次的12束鋼絞線中，兩端不同步問題大部分都存在，張拉設(shè)備故障及精確度(尤其是鋼尺測量的精度)也從很大程度上影響著伸長值和持荷時間的準確度。為此，對全線所有預(yù)應(yīng)力施工我們組織了專業(yè)的班組進行，并且班組長負責(zé)在每次使用完之后的檢查和維修工作，確保下次使用正常。這樣就大大的減少了由于設(shè)備臨時發(fā)生故障造成的伸長值和持荷時間不準確的問題。

5 實施效果分析

實施對策后，項目部對6號立交黃長放射線橋第三聯(lián)現(xiàn)澆箱梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉情況進行了跟蹤檢查記錄，監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)計如表2所示。

表2 監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)計

從上述監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)計表中可知，此次檢測的各項指標反映了實際張拉的合格率達到了99.8 %，遠超實施對策前平均合格率73.9 %。

6 結(jié)論

本文以浙江省臺州市內(nèi)環(huán)路工程為例，研究了提高現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力張拉合格率的方法。首先對公司在建的3座現(xiàn)澆混凝土箱梁的預(yù)應(yīng)力張拉工序進行了調(diào)查及分析，得到伸長值不夠及持荷時間不足兩項影響預(yù)應(yīng)力張拉合格率的主要原因。然后對這兩道工序的影響因素進行層層分解，得到 5個末端影響因素：未進行專項培訓(xùn)、考核制度未落實、讀數(shù)誤差、設(shè)備自身原因、及材料原因。采用現(xiàn)場調(diào)查等方式，篩選5個末端因素，確認了兩個主要因素：讀數(shù)誤差及設(shè)備自身原因。對讀數(shù)誤差及設(shè)備自身原因，決定采用智能張拉系統(tǒng)和安排專人對設(shè)備進行維護和保養(yǎng)兩項對策。實施對策后，實際張拉合格率由73.9%提高到了99.8%。

應(yīng)用對策后，除了在工程質(zhì)量方面取得了較大的提高外，通過與以往傳統(tǒng)張拉施工方法的比較，在安全、進度及經(jīng)濟效益方面也取得了明顯的效果，該工藝的成功運用，不僅提高了預(yù)應(yīng)力張拉合格率，保證了橋梁施工質(zhì)量，而且智能張拉只需兩人同時作業(yè)，節(jié)約了人力資源，取得了很好的社會和經(jīng)濟效益。

[1] 朱玉寶, 樓旭燕. 預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁支架預(yù)壓與施工技術(shù)[J]. 北方交通, 2016(1): 23.

[2] 韓曉猛, 鄔曉光. 智能張拉工藝對預(yù)制小箱梁預(yù)應(yīng)力影響分析[J]. 佳木斯大學(xué)學(xué)報, 2015, 33(3):408.

[3] 郭全全, 李珠, 張善元. 預(yù)應(yīng)力數(shù)字化張拉技術(shù)的研究[J]. 土木工程學(xué)報, 2004, 37(7):13.

[4] 鄭中華. 后張法預(yù)應(yīng)力張拉控制難點應(yīng)對措施[J]. 公路交通科技: 應(yīng)用技術(shù)版, 2014(4):281-283.

[5] 周瑩鋒. 提高橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉合格率[J]. 福建建材, 2013(5):75-76.

[6] 司坤. 提高長束預(yù)應(yīng)力筋張拉伸長值一次合格率的對策研究[J]. 工程技術(shù), 2012(11):64.

TU378

A

[定稿日期]2017-06-06

劉春梅(1977～)，女，本科，工程師， 主要從事工程管理工作。

市政公用行業(yè)安全生產(chǎn)大檢查方案(二)

(二)環(huán)衛(wèi)設(shè)施安全檢查內(nèi)容。

1.環(huán)衛(wèi)設(shè)施運營單位檢查內(nèi)容。

(1)生活垃圾填埋場、垃圾焚燒發(fā)電廠安全管理情況。重點檢查落實相關(guān)技術(shù)規(guī)程要求情況。加強氣體和滲濾液導(dǎo)排、防爆、滅火等安全設(shè)施運行管理情況，排除生產(chǎn)安全隱患情況。

(2)道路清掃作業(yè)安全情況。重點檢查加強安全作業(yè)教育和技能培訓(xùn)情況，按照規(guī)定配備使用具有警示和反光性能的安全服和安全帽情況，提高環(huán)衛(wèi)工人安全意識和能力情況。

(3)糞便處理設(shè)施運行安全管理情況。重點檢查落實《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于加強城鎮(zhèn)排水、污水處理等設(shè)施維護作業(yè)安全管理工作的通知》(建辦城函[2017]443號)情況，保障設(shè)施運行安全運營情況。

2.住房城鄉(xiāng)建設(shè)(環(huán)境衛(wèi)生)主管部門檢查內(nèi)容。

(1)安全責(zé)任制落實情況。重點檢查能否從提高認識、規(guī)范程序、加強培訓(xùn)入手，強化安全生產(chǎn)責(zé)任意識、落實責(zé)任制度、嚴格責(zé)任監(jiān)督情況。

(2)加強建筑垃圾處理設(shè)施風(fēng)險排查處理情況。重點檢查對建筑垃圾堆體穩(wěn)定性和滑坡風(fēng)險排查情況，對排查發(fā)現(xiàn)的隱患是否做到及時停工整改，是否強化風(fēng)險防范措施。

(3)道路清掃作業(yè)安全情況。重點檢查各地主管部門履行監(jiān)管職責(zé)情況，完善道路清掃作業(yè)人員安全防護措施情況，按照規(guī)范設(shè)置作業(yè)安全標志情況。

摘自中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部網(wǎng)站