后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁中智能張拉和智能壓漿技術(shù)的應(yīng)用

李國(guó)勇

摘 要：本文重點(diǎn)針對(duì)后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁當(dāng)中，智能張拉和智能壓漿技術(shù)的具體應(yīng)用，展開(kāi)了全面研究，有效結(jié)合我國(guó)某地區(qū)一處高速鐵路工程施工進(jìn)行結(jié)合分析，提出了智能張拉和智能壓漿技術(shù)的應(yīng)用工作要點(diǎn)，有效提高高速鐵路工程的整體施工質(zhì)量和效率，推動(dòng)我國(guó)交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)不斷朝著更高目標(biāo)上發(fā)展。

關(guān)鍵詞：后張法;預(yù)應(yīng)力混凝土;智能張拉;智能壓漿

當(dāng)前隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷向前發(fā)展，各大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模正在不斷擴(kuò)張，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在我國(guó)各大工程施工當(dāng)中得到了廣泛的應(yīng)用，并且整體的施工效果非常明顯，提高了我國(guó)基礎(chǔ)工程建設(shè)的整體規(guī)模和質(zhì)量。在最近幾年的發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)高速鐵路工程的建設(shè)規(guī)模以及建設(shè)數(shù)量正在不斷擴(kuò)大，有效實(shí)現(xiàn)了我國(guó)各地區(qū)之間的經(jīng)濟(jì)貿(mào)易往來(lái)以及文化交流，人們對(duì)高速鐵路工程的建設(shè)質(zhì)量給予了高度關(guān)注，相關(guān)工程施工單位在高速鐵路工程建設(shè)和施工當(dāng)中，運(yùn)用了更多先進(jìn)的施工和控制技術(shù)，取得效果非常明顯。

一、智能張拉和智能壓漿技術(shù)

1.1智能張拉技術(shù)

在傳統(tǒng)的張拉工藝流程當(dāng)中，主要使用的是油泵、千斤頂、夾具等設(shè)備，對(duì)鋼絞線(xiàn)施加一定的拉應(yīng)力。通過(guò)張拉應(yīng)力和伸長(zhǎng)量實(shí)現(xiàn)雙向控制，在此工作當(dāng)中需要通過(guò)人工直接開(kāi)啟油泵以及測(cè)量伸長(zhǎng)時(shí)，經(jīng)常會(huì)受到人為操作因素的影響，造成整個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。而通過(guò)智能張拉技術(shù)的有效應(yīng)用，通過(guò)使用更加智能的計(jì)算機(jī)設(shè)備，代替人工手動(dòng)測(cè)量操作模式，通過(guò)使用計(jì)算機(jī)設(shè)備、傳感器設(shè)備，對(duì)張拉千斤頂?shù)念A(yù)應(yīng)力以及伸長(zhǎng)量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效收集，并且對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)性判斷和分析，所收集到的數(shù)據(jù)更加精確和高效，并且業(yè)主、監(jiān)理單位以及施工單位等可以實(shí)時(shí)性對(duì)張拉質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督和管理[1]。

1.2智能壓漿技術(shù)

智能壓漿技術(shù)在使用工作中，主要運(yùn)用的是先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，對(duì)整個(gè)壓漿過(guò)程進(jìn)行控制。設(shè)備主要通過(guò)制漿系統(tǒng)壓漿系統(tǒng)，以及測(cè)量管控系統(tǒng)所構(gòu)成。通過(guò)智能壓漿技術(shù)的有效利用，可以排出管道內(nèi)部的空氣和雜質(zhì)，同時(shí)防止出現(xiàn)壓漿不密實(shí)等不良問(wèn)題。

二、智能張拉和智能壓漿技術(shù)的具體運(yùn)用

針對(duì)我國(guó)某地區(qū)一處高速鐵路工程展開(kāi)分析和研究，該高速鐵路工程全長(zhǎng)36km，其中包含了特大橋，大橋等十幾座，32m的預(yù)制箱梁總共有268片、（40+72+40）m連續(xù)梁，都采用的是智能張拉和智能壓漿技術(shù)。

2.1智能張拉準(zhǔn)備工作

第一，要準(zhǔn)確計(jì)算張拉理論伸長(zhǎng)量大小，根據(jù)張拉控制應(yīng)力與實(shí)測(cè)鋼絞線(xiàn)的彈性模量，準(zhǔn)確計(jì)算出張拉伸長(zhǎng)量，理論計(jì)算長(zhǎng)度為對(duì)稱(chēng)千斤頂夾具之間的長(zhǎng)度大小。

第二，要確定千斤頂夾具到錨具之間的回縮量大小。通過(guò)工作人員的實(shí)驗(yàn)和分析有效確定錨口的摩阻大小以及和管道之間模組所產(chǎn)生的摩擦阻力，等到混凝土預(yù)制箱梁的強(qiáng)度和彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值到90%之后，向其中穿入鋼絞線(xiàn)來(lái)進(jìn)行張拉施工。

第三，要有效準(zhǔn)備和張拉系統(tǒng)相配套的限位板、錨具、夾片以及計(jì)算機(jī)設(shè)備，還需要準(zhǔn)備三相電纜、陽(yáng)傘等。

第四，要布置張拉控制站?？刂普拘枰x擇在對(duì)應(yīng)的張拉梁板的一側(cè)，不能對(duì)工程施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理工作產(chǎn)生影響。在張拉工作中不需要移動(dòng)直接可以看到梁板的兩端，可以將其直接連接到220V電源內(nèi)部，保證整個(gè)張拉工作過(guò)程不存在斷電問(wèn)題[2]。

2.2預(yù)應(yīng)力智能張拉

（1）啟動(dòng)智能張拉控制系統(tǒng)，進(jìn)入軟件控制組界面，將其中輸入相應(yīng)的工程項(xiàng)目信息千斤頂驗(yàn)收信息、張拉儀器設(shè)備、IP地址以及構(gòu)件信息等。

（2）控制軟件直接進(jìn)入到系統(tǒng)主操作界面，檢查軟件左下角的工具欄，確認(rèn)張拉構(gòu)件的具體編號(hào)以及張拉工作步驟。

（3）梁板兩端的千斤頂安裝完成之后需要啟動(dòng)設(shè)備，保證電機(jī)的正常工作，設(shè)備在正式工作之前需要進(jìn)行5min的預(yù)熱處理，然后啟動(dòng)加載程序。

（6）智能張拉工作中使用的是對(duì)稱(chēng)智能同步張拉工作方法，將張拉控制應(yīng)力直接輸入到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部，張拉設(shè)備控制系統(tǒng)可以直接接收到油泵的轉(zhuǎn)速參數(shù)，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)張拉工作和系統(tǒng)加載速度的有效控制。張拉過(guò)程中使用的是分級(jí)張的處理方法，首先需要將鋼絞線(xiàn)的實(shí)際張拉力大小范圍控制在0%～10%之間，然后再將張拉力范圍控制在10%～20%，系統(tǒng)需要對(duì)鋼絞線(xiàn)的張拉應(yīng)力大小以及具體的伸長(zhǎng)量信息進(jìn)行記錄，然后再將張拉應(yīng)力控制在20%～100%記錄對(duì)應(yīng)。

（7）在實(shí)際的張拉工作中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)需要對(duì)張拉生產(chǎn)量以及控制力進(jìn)行實(shí)時(shí)性監(jiān)測(cè)和調(diào)整，兩端對(duì)稱(chēng)張拉力出現(xiàn)定力下降問(wèn)題時(shí)，系統(tǒng)需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)以及調(diào)整，兩端的工作壓力。張拉工作完成之后需要保證兩端工作時(shí)間的同步，并且生成相應(yīng)的位移曲線(xiàn)圖，將拉應(yīng)力和伸長(zhǎng)量之間進(jìn)行，參數(shù)對(duì)應(yīng)要保證控制應(yīng)力誤差范圍在1.5%，伸長(zhǎng)量的誤差范圍控制在6%。

（8）在張拉工作中需要安排專(zhuān)業(yè)的工作人員，對(duì)兩側(cè)千斤頂?shù)膶?shí)時(shí)性工作狀況進(jìn)行觀察，如果存在異常問(wèn)題則需要立即停止張拉工作，對(duì)產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行全面排查和解決之后方可進(jìn)行后續(xù)的張拉工作。每一個(gè)孔道張拉工作完成之后，需要保證設(shè)備自動(dòng)退出，并且對(duì)重要的參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，然后自動(dòng)跳到下一個(gè)孔道重復(fù)進(jìn)行上述工作。工作人員需要有效檢查張拉工作中錨具、千斤頂以及限位板等是否正確安裝，要檢查各個(gè)數(shù)據(jù)線(xiàn)之間的連接是否正常，有效防止千斤頂設(shè)備壓迫鋼絞線(xiàn)等問(wèn)題出現(xiàn)。

2.2智能壓漿技術(shù)工法

（1）對(duì)于智能壓漿設(shè)備來(lái)講，主要是將高速制漿機(jī)進(jìn)出漿控制系統(tǒng)、儲(chǔ)存漿液設(shè)備以及壓漿泵設(shè)備集成為一體。在工作過(guò)程中高速注漿轉(zhuǎn)機(jī)速度大小為1420r/min，葉片限速超過(guò)了10ms，符合標(biāo)準(zhǔn)的壓漿施工要求。在壓漿工作中主要分為單孔壓漿和大循環(huán)壓漿兩種方法。

（2）在注漿工作流程當(dāng)中水泥材料和壓漿劑需要通過(guò)自動(dòng)測(cè)量設(shè)備，對(duì)用水量實(shí)施自動(dòng)控制，水膠比大小范圍需要保證在0.25～0.28之間。在犯罪工作中需要保證時(shí)間超過(guò)5min以上，測(cè)定材料的流動(dòng)速率為12～15s，儲(chǔ)漿桶需要具有三個(gè)以上的孔道，然后需要進(jìn)行壓漿試件制作。

（3）選取一片張拉完成之后，長(zhǎng)度為25m的粱體來(lái)作為實(shí)驗(yàn)粱，通過(guò)使用大循環(huán)或者單孔壓漿的方法來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。大循環(huán)壓漿工作原理主要是將粱體上下孔道同步進(jìn)行，從下方的孔道進(jìn)漿，另外兩端的孔洞和外部管道之間進(jìn)行連接，從上孔道出漿循環(huán)輸送到儲(chǔ)漿桶內(nèi)部，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)一次性進(jìn)行兩根孔道的壓漿。

（4）到達(dá)壓漿齡期之后，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)量進(jìn)行超聲波無(wú)損檢查檢查工作，結(jié)果顯示壓漿的密實(shí)率達(dá)到了96%。將片梁進(jìn)行切斷檢查發(fā)現(xiàn)大循環(huán)的方式出漿口50cm之間存在空洞，單孔的出漿口90cm之間存在空洞，其余的斷面均密實(shí)和飽滿(mǎn)。通過(guò)將設(shè)備的壓漿壓力大小控制在0.8Mpa，保證壓漿時(shí)間單孔范圍在8～10分鐘，大循環(huán)時(shí)間在12～16min，通過(guò)壓漿方案的調(diào)整之后箱梁的出漿口飽滿(mǎn)密實(shí)，并且檢測(cè)密實(shí)程度超過(guò)了99%。

三、結(jié)語(yǔ)：

在后張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁當(dāng)中，通過(guò)智能張拉和智能壓漿技術(shù)的有效運(yùn)用，使得預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量有了明顯的提升，大大提高了工程施工的整體質(zhì)量和穩(wěn)定性，同時(shí)為后續(xù)的行車(chē)安全打下了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮哲.箱梁后張法孔道壓漿施工質(zhì)量控制[J].建材世界，2020，41（02）：49-51.

[2]趙紅衛(wèi).關(guān)于后張法預(yù)應(yīng)力箱梁預(yù)制施工技術(shù)的研究[J].綠色環(huán)保建材，2019（11）：113+115.

[3]鄧勇.淺析橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁智能張拉與壓漿施工工藝研究[J].人民交通，2018（09）：64-65.