预应力智能张拉施工技术在桥梁工程中的应用

王茜

西安市市政建设(集团)有限公司    陕西省西安市   710054

摘要：预应力施工技术能够防范桥梁工程混凝土裂缝问题，保证桥梁施工质量及稳定性，延长使用寿命。但在实际工程中多个环节会对施工效果产生影响，如预应力钢绞线断丝、波纹管堵塞、张拉应力控制不佳等。因此，本文结合实际工程案例，梳理预应力施工技术流程与注意事项，为后续工程施工提供前瞻性指导具有重要意义。基于此，本篇文章对预应力智能张拉施工技术在桥梁工程中的应用进行研究，以供参考。

关键词:预应力；智能张拉系统；压力传感器；桥梁工程

引言

预应力智能张拉系统是自动化设备和智能化系统融合的复合模式，配合高新技术及现代化先进设备，共同打造更加科学的张拉工艺应用方法，从而提升操作的可靠性和合理性。在预应力智能张拉施工工艺技术应用过程中，预应力控制是非常关键的环节，要对伸长量进行科学合理的检测和分析，保证数据处理效果能满足规范标准。以预应力智能同步张拉系统为例，在系统工作状态下，计算机要对千斤顶油压、伸缩位移等基础参数进行实时性汇总，并将其传输到控制器，此时控制器就能结合数据分析结果对千斤顶张拉力的平衡状态进行分析。若系统张拉力处于平衡态，则按照需求设定数值持续加载，一直到设定数值后停止张拉操作。若系统张拉力处于非平衡态，且设定数值相差2%以上，则控制器会对拉力较小的一侧进行磁阀通断处理，保证油压控制效果满足预期，实现张拉力及加载速度的精准化控制。

1预应力智能张拉施工技术的内涵

在预应力张拉施工中，基于先进的计算机系统，预应力智能张拉系统能对预应力混凝土构件进行精准的张拉控制。预应力智能张拉系统具有较高的自动化水平，主要由数控张拉系统发挥作用，同时还包括预应力张拉设备与刚性辅助设备等。预应力智能张拉系统在开展张拉施工时，要在计算机系统中先输入张拉的设计参数，参数处理后再传输到张拉设备中，就可以精确预应力张拉预应力混凝土构件，张拉数据可以在完成张拉后由计算机系统输出。

2应用内容

2.1 紧张工作前的准备

充分的施工准备是保证预应力施工顺利进行和质量的基础。准备工作应在施工开始前进行多维规模。

2.2 钢丝绳的施工

项目中使用的钢拉杆是预应力钢筋,具有低松弛和高强度。钢的直径和截面面积分别为15.2mm和140mm2。七个钢螺丝紧固连接后形成预应力钢筋束,其标准强度为1860 MPa,符合设计预应力智能拉伸的要求。为了保证施工质量,钢丝生产厂家必须具备相应的资质,在材料进入市场之前,要进行一定百分比的质量抽检(每60吨3个托盘)。提取的钢螺丝被切割以检查其机械性能,表面质量和直径偏差。如果发现不合格的产品,则增加抽查频率,拒绝接受非竞争性钢丝。

2.3设备安装

相关技术人员需要在正式张拉施工之前仔细检验构件，确保各项指标参数符合标准与要求。张拉设备在监理单位审批后才能完全启动控制系统。现场施工人员要按照张拉设备的操作要求进行安装。1）做好千斤顶安装：确保安装过程中，千斤顶齿口与限位板准确对接。2）做好千斤顶油管连接：对油嘴或者接头要做好检查，保证油嘴或者接头的干净与整洁，然后再开始连接工作，同时要避免混淆油管与回油管。安装油管时，千斤顶距离梁板较远一端是安装位置，为避免油管连接处发生漏油情况，要将铜垫片应用在连接处，然后再对油表、油泵电源进行连接。

2.4智能张拉施工

智能拉伸施工前,对车身和油表进行校准,施工期间如有异常问题,应及时检查。本工程经7d施工技术处理后进行预应力智能拉伸,混凝土强度等级达到85%以上,智能拉伸系统参数见表2。固定边界板、圆顶等后。智能拉伸设备通过高压油管和数据线连接。准备工作完成后,接通电源,启动预应力智能拉伸。根据系统中相关参数的实际输入,检查预应力智能拉伸机的信号传输,清除顶位移,进行拉伸施工。在施工中,现场技术人员与桥梁的侧面一起工作,不仅可以观察桥梁两端的变化,还可以避免威胁人员安全的突发情况。如遇突发情况,施工时首先停止拉伸,故障处理后继续拉伸。第一次拉伸孔完成后,系统将生成拉伸数据,然后操纵油泵拉伸下一个孔。在所有孔完成张紧后,油泵放出油并关闭计算机控制系统。

2.5现浇预应力混凝土连续梁预应力智能张拉施工

在道路桥梁中，混凝土连续箱梁由于具有较好的整体性与抗扭刚度大的特征应用广泛，在各种平面线形和桥宽中均能得到合理应用。箱梁结构外形简洁，采用支架现浇法进行箱梁施工，施工更加高效、快捷。为确保施工质量与效率，需配合预应力智能张拉施工工艺，明确混凝土强度与张拉时强度。

2.6智能测量钢束伸长量

在预应力智能张拉技术处理过程中，能借助智能分析模式和计算机辅助处理机制，最大程度上提高测量数值的准确性和测量的及时性，建立完整且规范的校核管控平台，及时发现问题并及时落实相应的处理方案。

2.6.1将位移传感器安装在智能千斤顶设备上，能及时进行位移数据的汇总，电流信号转变为数字信号后传输到计算机终端，操作人员利用终端显示屏完成读数，减少误差干扰现象。与此同时，伸长量数值的误差一旦超出规范标准的范围，系统就会自动启动预警模式，以便工作人员能及时且迅速地停止张拉作业，并检索造成误差产生的原因，开展针对性的处理方案，维持张拉控制工作精度的同时，优化其测定分析的质量效果，有效建立双控处理模式。

2.6.2除此之外，预应力智能张拉系统还能支持多个千斤顶同步张拉作业。比如，预应力桥梁简支梁和板结构的预应力张拉操作中，为保证处理效果，一般会选择两端同时张拉的方式。因此，在智能张拉系统智能张拉仪中安装2台参数相同的油泵，随着张拉过程计算机张拉指令的发出，智能张拉仪能及时完成信号指令的捕捉并同时工作。计算机结合压力传感器及位移传感器汇总的信息实现同步判定和分析，当测量数值在可控质量要求范围内，证明张拉施工作业将继续开展，当超出规定范围信号后，计算机就会结合实际情况进行施工流程的调控，保证张拉作业顺利落实。

2.7孔道压浆及封锚

2.7.1孔道压浆预应力张拉施工完成并通过质量验收后开始实施孔道压浆，一般在预应力张拉结束后24h内进行压浆施工。在压浆开始前施工技术人员应再次检查孔道内是否清洁畅通，并用水清洗孔道，达到湿润孔壁和去除孔内杂质的目的，避免后续施工出现孔道堵塞等质量问题。水泥砂浆综合性能试验达到设计和使用要求后，采用真空机设备对孔道进行抽真空处理，真空程度宜稳定在0.08MPa左右，然后立即开启真空孔道的阀门，同时启动压浆泵进行水泥砂浆的输送，孔道压浆的压浆机应采用可连续作业的活塞式压浆泵，不得采用风压式浆泵。

2.7.2锚固端封锚孔道压浆完成后，养护3~5天后将穿入工作锚的钢绞线外伸钢绞线切掉，外伸长度控制在30mm左右，禁止使用电气焊切割，应采用切割机、砂轮锯。切割完成后，封锚混凝土采用不低于箱梁结构强度的C40混凝土，钢筋与箱梁钢筋之间连接确保牢固可靠，同时要保证新老混凝土浇筑面的施工质量，长期暴露在外的锚具应采取防腐、防锈漆处理。

结束语

综上所述，预应力技术在桥梁工程中的运用，可以提高桥梁工程的施工质量与效益。技术人员应在预制混凝土构件的基础上，留设预应力钢筋位置。在混凝土构件强度达到规定强度后，将预应力钢筋穿入预留孔道并有序张拉。进而借助锚具将张拉后的预应力钢筋锚固在构件端部，经端部锚具完成预应力钢筋预张拉力向混凝土的传递，最终将水泥浆灌入孔洞，促使预应力筋、预制混凝土构件形成一个高强度整体。总之，该预应力桥梁工程按照具体流程施工，把握施工要点，保证了预应力施工的目的和效果。

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