論某橋梁工程項(xiàng)目扁錨整體張拉技術(shù)

PAGE8-論某橋梁工程項(xiàng)目扁錨整體張拉技術(shù)摘要扁錨體系在橋梁工程應(yīng)用廣泛，可適應(yīng)箱梁翼板、頂板等構(gòu)件施工，能有效滿足此類尺寸限制較大構(gòu)件的大偏心距要求。某橋梁工程采用扁錨負(fù)彎矩整體智能張拉系統(tǒng)進(jìn)行扁錨整體張拉施工，取得了良好的工程實(shí)踐效果。文章以工程實(shí)踐為依托，對(duì)扁錨整體張拉技術(shù)展開(kāi)研究，論述扁錨整體張拉技術(shù)工藝原理及工藝流程，分析扁錨整體張拉施工技術(shù)要點(diǎn)，總結(jié)質(zhì)量、安全控制措施，為同類工程施工提供借鑒。關(guān)鍵詞新型扁錨;整體張拉;技術(shù)要點(diǎn)中圖分類號(hào)U445.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)2096-8949（2022）12-0117-03收稿日期：2022-04-06作者簡(jiǎn)介：楊恩明（1981—），男，本科，工程師，從事公路橋梁施工技術(shù)工作。0引言某橋梁工程扁錨整體張拉工序，采用智能張拉系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能化、規(guī)范化的預(yù)應(yīng)力施工，顯著提升了扁錨預(yù)應(yīng)力施工效率、施工精度，減小預(yù)應(yīng)力損失，節(jié)約了人工投入，取得良好的工程實(shí)踐效果[1]?；诖?，文章探討橋梁工程扁錨整體張拉技術(shù)，對(duì)國(guó)內(nèi)橋梁預(yù)應(yīng)力施工智能化具有積極意義。1工程概況某高速公路橋梁工程，采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)橋梁施工方案，扁錨體系進(jìn)行負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力施工。通過(guò)整體智能張拉系統(tǒng)，對(duì)施工過(guò)程中的張拉力、伸長(zhǎng)值等進(jìn)行有效控制，在增強(qiáng)張拉精度、張拉質(zhì)量的同時(shí)，顯著提升了張拉施工效率[2]。2工藝原理智能張拉系統(tǒng)由控制系統(tǒng)、油泵系統(tǒng)、張拉系統(tǒng)構(gòu)成，其中控制系統(tǒng)由控制主機(jī)、傳感器、控制程序等構(gòu)成，可對(duì)張拉力、鋼絞線伸長(zhǎng)值自動(dòng)采集、分析，通過(guò)數(shù)據(jù)比對(duì)分析自動(dòng)調(diào)整油泵系統(tǒng)供油參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)千斤頂機(jī)械動(dòng)作自動(dòng)控制[3]。（1）張拉施工過(guò)程中，傳感器可實(shí)時(shí)監(jiān)控收集張拉設(shè)備張拉力、鋼絞線伸長(zhǎng)量等參數(shù)，系統(tǒng)主機(jī)根據(jù)傳感器收集的數(shù)據(jù)，通過(guò)控制變頻電機(jī)工作參數(shù)，控制油泵系統(tǒng)參數(shù)、動(dòng)作幅度，實(shí)現(xiàn)對(duì)張拉力、加載力的精確控制。（2）在張拉施工過(guò)程中，系統(tǒng)控制主機(jī)中的控制程序，可不斷比對(duì)采集參數(shù)與預(yù)定參數(shù)差值，根據(jù)差值發(fā)出控制指令，同步控制系統(tǒng)中每臺(tái)設(shè)備的工作參數(shù)，實(shí)現(xiàn)張拉過(guò)程的自動(dòng)控制，工作原理見(jiàn)圖1。（3）采用扁錨整體張拉專用千斤頂，可實(shí)現(xiàn)對(duì)3、4、5根平行鋼絞線的同步異程控制，見(jiàn)圖2。3施工工藝流程施工工藝流程如圖3。4施工操作要點(diǎn)4.1施工準(zhǔn)備工作（1）鋼絞線下料：下料長(zhǎng)度應(yīng)結(jié)合孔道長(zhǎng)度、張拉工藝、張拉設(shè)備規(guī)格合理控制，避免鋼絞線過(guò)短無(wú)法實(shí)施張拉施工，同時(shí)避免鋼絞線過(guò)長(zhǎng)造成材料浪費(fèi);鋼絞線用砂輪機(jī)平放切割，切割前應(yīng)用膠布在切割部位兩端扎牢，防止切割過(guò)程中、切割完畢后散脫[4]。（2）檢查構(gòu)件：預(yù)應(yīng)力筋的孔道必須保證尺寸與位置相符（平順通暢，無(wú)局部彎曲）;孔道端部的預(yù)埋鋼板應(yīng)與孔道軸線垂直，同時(shí)孔道接頭處不得漏漿，灌漿孔和排氣孔必須與設(shè)計(jì)要求的位置相符。（3）將制好的鋼絞線運(yùn)至梁體的一端，人工穿束。鋼絞線穿入孔道后兩端露出的長(zhǎng)度大約相等。（4）張拉預(yù)應(yīng)力前核對(duì)儀器張拉數(shù)據(jù)是否與實(shí)際相符。（5）主要設(shè)備計(jì)劃如表1。4.2安裝錨具及張拉設(shè)備在張拉位置，搭設(shè)扣件式腳手架及張拉支架，利用手拉葫蘆勾住扁錨整體張拉千斤頂[5]。（1）根據(jù)張拉預(yù)應(yīng)力索的位置不同，利用預(yù)埋件，設(shè)置簡(jiǎn)易的型鋼施工平臺(tái)，錨整體張拉工藝示意見(jiàn)圖4。（2）施工平臺(tái)安裝完成后，首先安裝好扁錨智能整體張拉儀，再安裝工作錨，裝上夾片，用小錘輕敲夾片，使夾片夾緊鋼絞線。（3）對(duì)工作錨進(jìn)行檢查，確保錨貼緊錨墊板的凹槽內(nèi)，千斤頂軸線要與錨墊板孔道軸線一致，各種油管接頭必須上緊，壓力表與千斤頂一致。4.3張拉過(guò)程張拉過(guò)程中，采取兩側(cè)同步對(duì)稱分級(jí)張拉，張拉級(jí)數(shù)分為四級(jí)，分別為：10%σk、20%σk、50%σk、100%σk。（1）張拉至每級(jí)張拉級(jí)數(shù)應(yīng)力時(shí)，持荷5min;張拉至100%σk時(shí)，量測(cè)鋼絞線伸長(zhǎng)量、錨夾片伸出量;再控制油泵系統(tǒng)回油，系統(tǒng)復(fù)位，開(kāi)始下一束鋼絞線及左右腹板張拉。（2）張拉過(guò)程中，通過(guò)動(dòng)態(tài)控制張拉力，并用伸長(zhǎng)量復(fù)合的雙控措施，保證張拉施工精度;若伸長(zhǎng)量實(shí)際值與理論值偏差超過(guò)6%，應(yīng)停工核查偏差產(chǎn)生原因，并制定相應(yīng)解決措施，再繼續(xù)施工。（3）張拉過(guò)程中，若兩端壓力表數(shù)值不一致，且數(shù)值偏差超過(guò)1.5MPa，兩端應(yīng)同時(shí)停止張拉施工，待回油卸載完畢，更換油表，再重新進(jìn)行張拉施工。4.4錨固、壓漿、封錨當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)應(yīng)力后，持荷3～5min，緩慢釋放油缸壓力至零，鋼絞線則整齊地錨固在錨具內(nèi)[6]。壓漿使用活塞式壓漿泵緩慢均勻進(jìn)行，壓漿的最大壓力一般為0.5～0.7MPa。（1）孔道壓漿達(dá)最大壓力后，持壓一定時(shí)間;出漿口封閉后，確保在0.5MPa以上壓力下，持壓2min以上。（2）壓漿后48h內(nèi)，結(jié)構(gòu)混凝土的溫度要大于5℃，低于5℃時(shí)采取保溫措施。如氣溫高于35℃時(shí)，選擇夜間進(jìn)行壓漿。（3）壓漿后從檢查孔抽查壓漿的密實(shí)情況，如有不實(shí)，及時(shí)處理和糾正。（4）壓漿完成后，將錨具周圍沖洗干凈并鑿毛，設(shè)置鋼筋網(wǎng)，澆注封錨混凝土。4.5質(zhì)量控制要點(diǎn)（1）鋼絞線進(jìn)場(chǎng)后，嚴(yán)格按規(guī)范對(duì)其強(qiáng)度、伸長(zhǎng)值、彈性模量、外形尺寸進(jìn)行檢查測(cè)試。錨具進(jìn)場(chǎng)后取樣，送至有檢驗(yàn)資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)。不合格產(chǎn)品嚴(yán)禁投入使用，并立即清出場(chǎng)外。（2）混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度85%以上時(shí)方可張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。（3）預(yù)應(yīng)力管道定位筋應(yīng)設(shè)置準(zhǔn)確，管道半徑小于50m時(shí)每隔50cm設(shè)一處，其余部分每隔100cm設(shè)一處。（4）箱梁在綁扎鋼筋、澆注混凝土過(guò)程中，嚴(yán)禁踏壓波紋管，防止其變形，影響穿束及張拉。（5）壓漿用水泥漿的水灰比宜控制在0.4～0.45之間，水泥漿的摻合材料要求對(duì)預(yù)應(yīng)力束不能起腐蝕作用，水泥漿的標(biāo)號(hào)原則上要求其設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)到箱梁混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。（6）建立張拉臺(tái)賬，記錄張拉部位、張拉時(shí)間、張拉時(shí)混凝土強(qiáng)度等。（7）每個(gè)波紋管內(nèi)每根鋼絞線在頭部和尾部均應(yīng)相應(yīng)編號(hào)，以方便張拉中檢查。（8）張拉時(shí)及時(shí)量測(cè)伸長(zhǎng)值、及時(shí)記錄，并立即對(duì)實(shí)際伸長(zhǎng)值進(jìn)行計(jì)算，和理論伸長(zhǎng)值進(jìn)行比對(duì)，如超出規(guī)范規(guī)定的誤差范圍，立即查找原因，及時(shí)處理。（9）張拉完立即檢查梁端錨具夾片是否錨固完好，是否滑絲，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理，無(wú)問(wèn)題且壓漿后才可切斷多余鋼絞線。5安全保證措施（1）根據(jù)張拉力、張拉伸長(zhǎng)量理論值，合理確定千斤頂規(guī)格，避免千斤頂張拉過(guò)程中超載、超程;加強(qiáng)施工場(chǎng)地出入管理，嚴(yán)禁非施工人員、技術(shù)人員進(jìn)入施工場(chǎng)地;嚴(yán)格做好材料、設(shè)備入場(chǎng)檢查和用前檢查，避免不合格錨環(huán)、夾片及其他材料設(shè)備投入使用[7]。（2）在已架設(shè)的梁上進(jìn)行張拉作業(yè)，事先搭好張拉作業(yè)平臺(tái)，并保證張拉作業(yè)平臺(tái)、拉伸機(jī)支架搭設(shè)牢固，平臺(tái)四周應(yīng)架設(shè)護(hù)欄。（3）張拉操作中，若出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，立即停機(jī)進(jìn)行檢查。（4）調(diào)整安全閥至規(guī)定值后才可開(kāi)始張拉作業(yè)。（5）千斤頂施工速度應(yīng)緩慢、均勻進(jìn)行，切忌突然加壓或泄壓。（6）張拉應(yīng)力處于穩(wěn)定狀態(tài)下才可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力鋼絞線的錨固。（7）張拉過(guò)程中，千斤頂后方不得站人，測(cè)量伸長(zhǎng)值或敲打工具錨時(shí)，操作人員應(yīng)站在千斤頂側(cè)面，無(wú)關(guān)人員不許進(jìn)入張拉現(xiàn)場(chǎng)。（8）從張拉到管道壓漿完畢的全過(guò)程中，不得敲擊錨具和碰撞張拉設(shè)備[8]。（9）更換夾片時(shí)兩端應(yīng)裝上千斤頂。6效益分析6.1經(jīng)濟(jì)效益為驗(yàn)證新型扁錨整體張拉工藝優(yōu)勢(shì)，該工程分別采用單根張拉、新型扁錨整體張拉兩種工藝，分別張拉了10個(gè)負(fù)彎矩?cái)嗝驿摻g線、250根負(fù)彎矩鋼絞線，工效對(duì)比見(jiàn)表2。6.2社會(huì)效益推廣使用扁錨負(fù)彎矩整體智能張拉系統(tǒng)，可在施工現(xiàn)場(chǎng)提高工作效率，減少人工的投入。使用橋梁扁錨負(fù)彎矩整體智能張拉系統(tǒng)后，有助于將我國(guó)橋梁扁錨預(yù)應(yīng)力施工納入智能化、規(guī)范化、精細(xì)化施工軌道;在預(yù)應(yīng)力橋梁中建立合理的有效預(yù)應(yīng)力度，有助于提高橋梁的使用壽命，降低運(yùn)營(yíng)期間的維護(hù)費(fèi)用，減少橋梁安全事故。7結(jié)論該文依托具體工程，研究了橋梁工程扁錨整體張拉技術(shù)，結(jié)論如下：（1）施工前，做好鋼絞線下料、構(gòu)件檢查、儀器張拉數(shù)據(jù)檢查等準(zhǔn)備工作，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求安裝錨具及張拉設(shè)備;安裝過(guò)程中，嚴(yán)格張拉工藝方案施工，并做好張拉力、伸長(zhǎng)量雙控措施，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)糾偏;工后做好錨固、壓漿、封錨等后續(xù)施工工序。（2）施工期間，做好施工場(chǎng)地安全管理，嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員進(jìn)入場(chǎng)地，嚴(yán)禁任何違規(guī)作業(yè)行為，切實(shí)保證張拉施工安全。（3）經(jīng)該工程驗(yàn)證，新型扁錨整束整體張拉工藝經(jīng)濟(jì)效益顯著，相較于傳統(tǒng)工藝，張拉工效提升了3倍;且該工藝可適用于各類橋梁扁錨張拉施工，可有效提升后續(xù)同類橋梁施工質(zhì)量、施工安全，降低運(yùn)營(yíng)成本，社會(huì)效益顯著。參考文獻(xiàn)[1]羅阿妮，王龍昆，劉賀平，等.張拉整體三棱柱構(gòu)型和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性分析[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2022（7）：82-87.[2]黃海林，祝明橋，曾垂軍.鋼筋混凝土軸心受拉構(gòu)件正截面承載力的教學(xué)思考[J].教育教學(xué)論壇，2022（39）：241-242.[3]馮曉東，戴冠鷗，楊偉家，等.基于向量式結(jié)構(gòu)力學(xué)的張拉整體結(jié)構(gòu)可展性能研究[J].西安建筑科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2022（3）：350-357.[4]馮曉東，趙容舟，黃世榮，等.具有約束支撐的張拉整體結(jié)構(gòu)初始找形方法[J].紹興文理學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2022（2）：72-81.[5]諸德熙，鄧華，王瑋.保持承載剛度的張拉整體結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力降低方法[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào)，2022（4）：95-102.[6]李琳琳，韓友強(qiáng)，李峰.大跨度現(xiàn)澆緩黏結(jié)預(yù)應(yīng)力空心樓板關(guān)鍵技術(shù)研究[J].施工技術(shù)，2