淺談預應力橋梁工程中智能張拉與真空壓漿施工工藝

摘要：現今的橋梁道路建設中，如何提高橋梁預應力施工質量，延長結構使用壽命，是所有交通建設者都在努力克服的難題。而智能張拉與真空張拉施工工藝，大大提高了施工管理水平和效率，保證了橋梁結構安全和耐久性。

關鍵詞：預應力、智能張拉、真空壓漿

中圖分類號： TU378 文獻標識碼： A

一、前言

在如今的橋梁道路建設中，保證橋梁結構安全和耐久性的關鍵工序就是預應力張拉施工。傳統施工中采用人工操作，會出現人為因素不可控制、同步精度無法保證、有效預應力難以滿足設計要求等現象，影響預應力施工質量，嚴重時會危害橋梁結構安全。

如何提高橋梁預應力施工質量，延長結構使用壽命，是所有交通建設者都在努力克服的難題。為了確保橋梁預應力施工質量符合設計和新規范要求，智能張拉實現了張拉全過程智能控制，真正做到了張拉施工質量管理的“實時跟蹤、智能控制、及時糾錯”；真空壓漿保證了壓漿的均勻性、密實度，有效的減緩了預應力鋼絞線的腐蝕速度。在切實保障預應力張拉與壓漿施工質量的同時，大大提高了施工管理水平和效率，保證了橋梁結構安全和耐久性。

二、智能張拉系統及工作原理

LZ-5905預應力智能張拉系統主要由預應力智能張拉儀、智能千斤頂、自帶無線網卡的筆記本電腦、高壓油管等組成。詳見圖1、2、3。

圖1智能張拉系統平臺（我標采用4個千斤頂，兩端對稱同時張拉）

圖2智能張拉儀與千斤頂

圖3筆記本電腦畫面

智能張拉系統操作簡單，界面人性化，適應各種施工場地環境。借助智能張拉系統，可以自動讀取梁板參數，智能計算張拉過程的壓力值，無線控制油泵的進退油，位移傳桿器測量伸長量，并實時無線采集油壓與位移信息，自動生成預應力張拉記錄表等功能。全程無需人工干預，且具有錯誤糾正、數據同步、張拉審核等張拉過程控制。通過計算機來控制張拉施工過程，完全改變了傳統的通過人工來操縱油泵進行張拉操作，真正地實現了張拉的同步性控制。

啟動“智能張拉系統平臺界面，輸入待進行張拉的梁體、千斤頂等相關信息，包括項目名稱、施工單位、監理單位、各千斤頂線性關系、鋼絞線物理性能等。并將智能張拉儀與計算機通過wifi進行連接。待各項準備工作做好后，啟動張拉。張拉完成后數據自動生成，對整個張拉進度、延伸率、等過程進行全面掌控。如有不符合質量要求，系統將及時預警，并提供預應力張拉控制“平均張拉力”和“理論伸長量”分析指標，分析原因，及時積累數據，可還原張拉過程，積累工程經驗，實現質量管理的嚴密性。

三、智能張拉施工工藝

1、設備安裝

在張拉作業之前，相關技術人員和監理人員對構件進行檢驗，其檢果符合質量標準要求方可進行。根據此設備的使用說明及要求，現場施工作業人員開始收編穿索、穿索、安裝千斤頂（工作錨及夾片）等施工程序，具體安裝程序如下：

⑴先安裝工作錨板，限位板，再安裝專用千斤頂，最后安裝工具錨板。安裝工作錨板時需注意與波紋管嚴格對中，工作錨板平面與管道垂直。夾片與錨圈錐孔不應粘附泥漿或其它雜物，且不允許銹蝕，若有輕微浮銹，應徹底清除，并打緊工具錨板處夾片。

⑵連接千斤頂油管，接油表，接通油泵電源。

⑶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、智能張拉

⑴在計算機上啟動智能張拉操作系統后，通過wifi與四臺智能張拉儀進行連接。

⑵LZ-5905智能張拉儀通過張拉操作系統控制專用千斤頂按預先系統編制的張拉順序進行對稱均衡張拉，張拉過程以控制應力為主，伸長量為輔。張拉順序遵循均勻對稱，偏心荷載小的原則，以確保結構及構件受力均勻，張拉過程中不產生扭轉、側彎，防止混凝土產生超應力、過大的附加應力與變形。此外，安排張拉順序還應考慮到盡量減少張拉設備來回移動次數。

⑶油泵供油給千斤頂張拉油缸，按三級加載過程依次上升油壓，分級方式為10%(初應力即計算伸長值的起點),20%、100%。

⑷張拉過程中智能張拉平臺系統對每一級進行測量和記錄，測量每一級張拉后的活塞伸長值的讀數，并隨時檢查伸長值與計算值的偏差。

⑸張拉時，通過智能張拉系統控制好專用千斤頂加載速度，確保給油平穩，持荷穩定。加載至控制應力的10%、20%時分別持荷30S，達到100%控制應力時持荷5min，在持荷過程中出現卸壓時，智能張拉儀會自動進油補拉，使得持荷過程中始終維持控制應力。

⑹張拉過程中，系統將自動校核測量數據，當實際伸長值與理論伸長值相差大于正負6%時系統將自動報警，停止張拉。待查明原因，排除問題后，方可進行下一步的工作；當張拉過程中出現兩端伸長量差值超過3cm時，智能張拉儀會自動將伸長量過長一端暫停，等待另一端。當兩端基本處理平衡再同時進行張拉。

四、真空壓漿

1、壓漿的準備工作

⑴、封堵錨孔：錨具外面的預應力筋間隙應用棉花和水泥漿填塞，以免冒漿而損失灌漿壓力。

⑵、沖洗孔道：孔道在壓漿前應用壓力水沖洗，排除孔內雜物，保證孔道暢通。沖冼后用空壓機吹去孔內積水。

⑶、預應力鋼絞線張拉后，盡早壓漿，且應在48小時內完成。預應力孔道灌漿材料采用M50水泥漿，水灰比宜控制在0.26-0.28范圍內，并符合相關規范要求。

2、壓漿

⑴、關閉壓漿端閥門，在抽真空端接上真空泵，抽真空度達到80%以上時，即可認為孔道系統密封可靠。否則，需找出泄漏的位置進行處理，必要時采取一定的措施，使其真空度達到80%以上。

⑵、水泥漿在壓漿現場用小型砂漿拌合機拌制，初凝時間應大于5小時，且終凝時間應小于24小時。水泥漿攪拌結束至壓入管道的時間間隔不應超過40分鐘，壓漿時梁體溫度不應超過35℃。把拌好的水泥漿過篩后存放于儲漿桶內，此時水泥漿低速攪拌（防止沉淀），并經常保持足夠的數量，以使每根管道的壓漿能一次連續灌注完成。

⑶、水泥漿拌制合格后，開啟真空泵抽真空，至80%真空時再啟動壓漿泵，讓水泥漿以合適的流速進入管道。

⑷、當水泥漿達到抽真空端時，打開該端排廢孔，直至排廢孔排出的水泥漿暢通并與壓漿端水泥漿稠度一致時，停止壓漿，關閉排氣閥。

⑸、開啟壓漿機，壓力控制在0.5MPa左右，持壓3-5min，關閉進漿口閥門，停止壓漿。

⑹、移到下一管道，繼續壓漿，壓漿完畢后，清洗設備。

壓漿過程中，若發現孔道局部漏漿，堵塞不漏漿后，重新將管道沖洗干凈后再重新壓漿。

五、結束語

智能張拉系統自動讀取梁板參數，智能計算張拉過程的壓力值，無線控制油泵的進退油，實時無線采集油壓與位移信息，自動生成預應力張拉記錄表等。全程無需人工干預，且對錯誤糾正、數據同步、張拉審核等張拉過程實行控制，操作簡單，界面人性化。真空壓漿施工工藝本身就有較高水平的質量控制，能夠保證孔道壓漿的均勻性，形成一個密實、不透水的保護層，并能消除孔隙，從而減緩了預應力鋼絞線的腐蝕速度。智能張拉與真空壓漿施工工藝大大提升了預應力箱梁施工質量，而且真正意義上提高了張拉、壓漿施工質量，保證了橋梁結構安全和耐久性，大大地降低了橋梁全壽命周期成本。

參考文獻

1、侯志輝;王偉哲;江阿蘭 預應力混凝土連續箱梁的張拉與壓漿施工控制[期刊論文] -交通科技與經濟2007(02)

2、公路橋涵施工技術規范.2011-06

姓名：趙永達，性別：男，出生年月：1986年04月，

學歷：大專，職稱：助理工程師