預(yù)應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

劉鵬飛

(山西省交通建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心(有限公司)，山西 太原 030032)

1 預(yù)應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

1.1 預(yù)應(yīng)力有效應(yīng)力檢測(cè)

在公路橋梁施工中檢測(cè)預(yù)應(yīng)力的有效應(yīng)力是為了了解橋梁預(yù)應(yīng)力損失情況，以便對(duì)橋梁施工質(zhì)量進(jìn)行控制，讓公路橋梁不存在安全隱患。在進(jìn)行該項(xiàng)檢測(cè)時(shí)，可使用的方法較多。如將壓力傳感器、應(yīng)變片等安裝在相應(yīng)的施工位置，由這些裝置自動(dòng)檢測(cè)、記錄公路橋梁在施工期間的應(yīng)力變化情況，使后續(xù)施工有更可靠的參考信息。如將壓力傳感器等安裝在正確位置，就能得到初始張拉力、應(yīng)力傳遞時(shí)間等重要數(shù)據(jù)，公路橋梁工程的施工質(zhì)量也會(huì)更加可靠。除這一種檢測(cè)方法，也可在施工過程中讀取預(yù)應(yīng)力束張拉端頭位置上安裝的壓力傳感器噸位讀數(shù)，以該組數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)計(jì)算出有效應(yīng)力。同時(shí)也可應(yīng)用反拉式有效預(yù)應(yīng)力無損檢測(cè)儀來測(cè)得有效預(yù)應(yīng)力。在應(yīng)用這一檢測(cè)方法時(shí)，先在單根鋼絞線上安裝集成式智能前端，之后將千斤頂啟動(dòng)，使鋼絞線受到張拉。在張拉過程中，若反拉力小于原本的預(yù)應(yīng)力，鋼絞線就會(huì)被夾片緊固住，內(nèi)部鋼絞線位置也不會(huì)變化。當(dāng)反拉力超過原本的預(yù)應(yīng)力時(shí)，內(nèi)部鋼絞線以及夾片位置都會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)。這種檢測(cè)方法原理簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便并且檢測(cè)結(jié)果真實(shí)可靠，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

按照我國(guó)有關(guān)規(guī)定，在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力有效應(yīng)力檢測(cè)時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用反拉法，若反拉法無法滿足實(shí)際的檢測(cè)需求，可考慮運(yùn)用應(yīng)力傳感器法或自振頻率法。若是采用自振頻率法進(jìn)行有效預(yù)應(yīng)力檢測(cè)，就必須將檢測(cè)工作放在預(yù)應(yīng)力張拉結(jié)束、混凝土澆筑未開始這一時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行。在檢測(cè)公路橋梁有效預(yù)應(yīng)力時(shí)，要采用隨機(jī)抽樣的方式，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)過程中要做好必要的防護(hù)工作，如在檢測(cè)前使用擋板，防止檢測(cè)過程中鋼絞線斷裂或夾片飛出導(dǎo)致檢測(cè)人員受到傷害。另外在正式檢測(cè)之前要對(duì)檢測(cè)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行檢查，確保不存在參數(shù)錯(cuò)誤的情況。完成現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)后，及時(shí)依照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)判定有效預(yù)應(yīng)力檢測(cè)項(xiàng)目的各項(xiàng)指標(biāo)，并以判定結(jié)果為依據(jù)對(duì)有效預(yù)應(yīng)力質(zhì)量做出評(píng)定，通過評(píng)定得到有效預(yù)應(yīng)力同斷面不均勻度、同束不均勻度以及有效預(yù)應(yīng)力偏差。

1.2 埋入錨索錨下張力檢測(cè)

在預(yù)應(yīng)力橋梁施工中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)張力不足的問題。如鋼絞線不連續(xù)，張力不達(dá)標(biāo)，使橋梁結(jié)構(gòu)的安全性與穩(wěn)定性達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。對(duì)于這一問題，進(jìn)行深入研究分析可知，預(yù)應(yīng)力橋梁張力不足主要與管壁變形、管壁破損有關(guān)。當(dāng)管壁出現(xiàn)破損或變形時(shí)，混凝土就無法在管道內(nèi)順暢流動(dòng)，造成混凝土硬化，從而導(dǎo)致鋼絞線無法穿過。此外如果在公路橋梁施工過程中一些單位或人員為降低成本而故意偷工減料，減少鋼絞線根數(shù)，也會(huì)導(dǎo)致張力不足問題。張力不足對(duì)公路橋梁的影響是巨大的，在很多情況下，橋梁的斷裂均與張力不足有關(guān)。因此在施工過程中就必須對(duì)張力進(jìn)行檢測(cè)與控制，使公路橋梁施工質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

在對(duì)張力進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可采用基于等效質(zhì)量法的埋入式預(yù)應(yīng)力測(cè)試法，應(yīng)用該方法對(duì)錨頭激振以及錨頭的振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行測(cè)試，得到測(cè)試結(jié)果后再按照標(biāo)準(zhǔn)公式計(jì)算出埋入式錨索或錨桿的實(shí)際張力。為了獲得更準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果，將錨頭與墊板、墊板與后邊的混凝土接觸面等進(jìn)行模型化，生成一個(gè)彈簧支撐體系。在彈簧體系中，剛性受有效預(yù)應(yīng)力影響，當(dāng)張力越大時(shí)，剛性也就越大。在測(cè)試時(shí)，使用激振錘敲擊錨頭，利用傳感器(粘貼在錨頭部位)采集并記錄錨頭的振動(dòng)響應(yīng)，從而獲得所測(cè)試錨索或錨桿的現(xiàn)有張力。經(jīng)研究與實(shí)踐證明，該種測(cè)試方法快速簡(jiǎn)單并且測(cè)試精度很高，可以真實(shí)反映出錨索/錨桿的張力情況。

2 預(yù)應(yīng)力檢測(cè)效果保障措施

2.1 合理選擇預(yù)應(yīng)力檢測(cè)儀器

由于公路橋梁施工中的各項(xiàng)應(yīng)力變化信息都是由檢測(cè)儀器進(jìn)行監(jiān)測(cè)與采集，因此一定要合理選擇檢測(cè)儀器，以保證最終檢測(cè)結(jié)果的精確性。在選擇檢查儀器時(shí)，需考慮儀器對(duì)工程的適用性，還需考慮儀器的精密性，要確保儀器能為預(yù)應(yīng)力檢測(cè)工作提供最大的幫助。目前，振弦式應(yīng)變計(jì)以及與之相配套的讀數(shù)儀在預(yù)應(yīng)力檢測(cè)活動(dòng)中有著比較廣泛的應(yīng)用。該類型的檢測(cè)儀器精密性較好，性能相對(duì)穩(wěn)定，也便于使用與維護(hù)，有較強(qiáng)的實(shí)用性。在使用振弦式應(yīng)變計(jì)以及配套的讀數(shù)儀進(jìn)行預(yù)應(yīng)力檢測(cè)時(shí)，是將振弦式應(yīng)變計(jì)預(yù)先埋設(shè)在監(jiān)控?cái)嗝鎯?nèi)，隨著預(yù)應(yīng)力施工的進(jìn)行，應(yīng)變計(jì)就會(huì)自動(dòng)記錄測(cè)點(diǎn)位置的應(yīng)力變化數(shù)據(jù)，將該數(shù)據(jù)與施工前的橋梁彈性模量進(jìn)行對(duì)比分析，就能對(duì)預(yù)應(yīng)力的施加與分布情況有所掌握。

2.2 嚴(yán)格控制檢測(cè)過程

為了獲得高精度的檢測(cè)結(jié)果，在檢測(cè)過程中需對(duì)各個(gè)檢測(cè)環(huán)節(jié)、檢測(cè)步驟等嚴(yán)格控制、規(guī)范管理，避免出現(xiàn)任何失誤。具體如在檢測(cè)過程中認(rèn)真收集現(xiàn)場(chǎng)各項(xiàng)資料，包括工程施工圖紙，鋼絞線以及錨具等的出廠證明、合格報(bào)告等。要以各項(xiàng)資料為依據(jù)對(duì)預(yù)應(yīng)力檢測(cè)工作有一個(gè)全面的把控。除此之外，在正式檢測(cè)之前要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)預(yù)應(yīng)力檢測(cè)方案進(jìn)行復(fù)核，結(jié)合實(shí)際對(duì)方案做出調(diào)整，使檢測(cè)方案具備高度的科學(xué)性與可行性，從而確保檢測(cè)結(jié)果真實(shí)可靠。在檢測(cè)過程中各人員要加強(qiáng)溝通協(xié)作，做好檢測(cè)配合工作，使預(yù)應(yīng)力檢測(cè)能順利完成。由于預(yù)應(yīng)力檢測(cè)結(jié)果關(guān)系到后期的施工，因此對(duì)每一項(xiàng)檢測(cè)內(nèi)容都應(yīng)進(jìn)行多次檢測(cè)，要確保檢測(cè)結(jié)果具有代表性。

3 結(jié)束語

綜上所述，預(yù)應(yīng)力檢測(cè)是公路橋梁施工中的重要內(nèi)容，做好預(yù)應(yīng)力檢測(cè)有利于提升公路橋梁結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性，提高公路橋梁施工質(zhì)量。為此，在開展預(yù)應(yīng)力檢測(cè)工作時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家及行業(yè)相關(guān)規(guī)范與要求，結(jié)合工程實(shí)際情況合理選擇檢測(cè)儀器，科學(xué)應(yīng)用檢測(cè)方法，嚴(yán)格控制檢測(cè)過程，從而保證預(yù)應(yīng)力檢測(cè)結(jié)果真實(shí)可靠。