謝勇

摘要：本文以北京至臺(tái)北高速公路廊坊段LQ8合同段梁場(chǎng)施工為背景，主要介紹了箱梁智能張拉工藝要點(diǎn)及預(yù)應(yīng)力孔道壓漿操作過(guò)程和相關(guān)要求，為以后類(lèi)似工程施工提供了參考經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：箱梁智能張拉預(yù)應(yīng)力壓漿

1 工程概況

北京至臺(tái)北高速公路廊坊段LQ8合同段共有中小橋6座，跨徑分別為20m、25m、30m，布置為先簡(jiǎn)支后連續(xù)箱梁組合梁。全標(biāo)段共計(jì)預(yù)制箱梁190片，其中南馬莊中橋20m箱梁30片，南馬莊分離式立交20m箱梁30片，永南干渠大橋25m箱梁50片，廊泊線分離式立交25m箱梁40片，A匝道25m箱梁20片，A匝道30m箱梁20片。

為方便管理及方便橋梁的架設(shè)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地形條件，箱梁集中在K40+150~K40+500段線路左側(cè)預(yù)制廠預(yù)制。

2 工作原理

智能張拉系統(tǒng)由系統(tǒng)主機(jī)、油泵、千斤頂三大部分組成。預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)以應(yīng)力為控制指標(biāo)，伸長(zhǎng)量誤差作為校對(duì)指標(biāo)。系統(tǒng)通過(guò)傳感技術(shù)采集每臺(tái)張拉設(shè)備（千斤頂）的工作壓力和鋼絞線的伸長(zhǎng)量（含回縮量）等數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行分析判斷，同時(shí)張拉設(shè)備（泵站）接收系統(tǒng)指令，實(shí)時(shí)調(diào)整變頻電機(jī)工作參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)高精度實(shí)時(shí)調(diào)控油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)張拉力及加載速度的實(shí)時(shí)精確控制。系統(tǒng)還根據(jù)預(yù)設(shè)的程序，由主機(jī)發(fā)出指令，同步控制每臺(tái)設(shè)備的每一個(gè)機(jī)械動(dòng)作，自動(dòng)完成整個(gè)張拉過(guò)程。大循環(huán)智能壓漿系統(tǒng)由制漿系統(tǒng)、壓漿系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、循環(huán)回路系統(tǒng)組成。漿液在由預(yù)應(yīng)力管道、制漿機(jī)、壓漿泵組成的回路內(nèi)持續(xù)循環(huán)以排凈管道內(nèi)空氣，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道堵塞等情況，并通過(guò)加大壓力進(jìn)行沖孔，排出雜質(zhì)，消除致壓漿不密實(shí)的因素。在管道進(jìn)、出漿口分別設(shè)置精密傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力，并實(shí)時(shí)反饋給系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行分析判斷，測(cè)控系統(tǒng)根據(jù)主機(jī)指令進(jìn)行壓力的調(diào)整，保證預(yù)應(yīng)力管道在施工技術(shù)規(guī)范要求的漿液質(zhì)量、壓力大小、穩(wěn)壓時(shí)間等重要指標(biāo)約束下完成壓漿過(guò)程，確保壓漿飽滿和密實(shí)。主機(jī)判斷管道充盈的依據(jù)為進(jìn)出漿口壓力差在一定的時(shí)間內(nèi)是否保持恒定。

3 施工準(zhǔn)備

預(yù)應(yīng)力張拉采用新型智能張拉施工工藝，千斤頂采用開(kāi)湖南聯(lián)智橋隧技術(shù)有限公司提供的LZD型輕量化穿心式千斤頂，噸位為150噸4臺(tái)，油泵采用電動(dòng)高壓油泵。配備YCW27型千斤頂兩臺(tái)，處理單根鋼絞線滑絲及負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束張拉用。計(jì)算延伸量與設(shè)計(jì)延伸量以便控制張拉延伸量控制在規(guī)范范圍內(nèi)。張拉噸位下的鋼絞線理論伸長(zhǎng)值計(jì)算：△Li=σi·Li/Eg

式中：△Li——鋼絞線的理論伸長(zhǎng)量。Eg——鋼絞線的彈性模量。σi——鋼絞線的平均應(yīng)力（可近似取跨中截面與錨固截面鋼絞線的平均應(yīng)力值）。Li——鋼絞線的長(zhǎng)度（i為鋼絞線的編號(hào)）。按每束設(shè)計(jì)張拉力計(jì)算分級(jí)張拉中各級(jí)的壓力表讀數(shù)，并標(biāo)在壓力表上，以免出錯(cuò)。按照張拉次序?qū)撌M(jìn)行張拉，在施加預(yù)應(yīng)力過(guò)程中要按照施力對(duì)稱(chēng)、平衡的要求進(jìn)行施工。

4 智能張拉工藝要點(diǎn)

4.1 預(yù)應(yīng)力筋張拉 ①控制軟件回到主界面，檢查軟件左下角的狀態(tài)欄，顯示正常，右上角的“張拉梁號(hào)”正確，“第1次”張拉為準(zhǔn)備狀態(tài)。②再次檢查確定梁板的兩端千斤頂安裝正確，然后啟動(dòng)梁板兩端設(shè)備（按下綠色“油泵啟動(dòng)”按鈕），啟動(dòng)設(shè)備，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音正常，平順。儀器進(jìn)行5分鐘預(yù)熱；溫度低于10攝氏度時(shí)，進(jìn)行15~30分鐘預(yù)熱。③通知梁板兩邊工作人員，注意安全。點(diǎn)擊控制軟件的“開(kāi)始張拉”按鍵，“第1次張拉施工”啟動(dòng)，此時(shí)密切注意在電腦上觀測(cè)壓力值和位移值是否正常，有異常立即點(diǎn)擊“暫停張拉”并進(jìn)行相關(guān)檢查。電腦在張拉施工過(guò)程中嚴(yán)禁運(yùn)行其他程序，操作人員時(shí)刻關(guān)注相關(guān)數(shù)值，嚴(yán)禁離開(kāi)控制臺(tái)。④在張拉過(guò)程中應(yīng)密切注意梁板兩端設(shè)備和千斤頂?shù)墓ぷ髑闆r，注意安全，如有異常情況立即單擊“暫停張拉”、按下張拉儀“急停指示”按鈕，停止張拉，排除異常情況后，方可繼續(xù)張拉。⑤每一孔張拉完成后，設(shè)備自動(dòng)退頂，保存數(shù)據(jù)，并自動(dòng)跳到下一個(gè)張拉步驟，在下一個(gè)張拉步驟開(kāi)始之前，計(jì)算機(jī)操作人員應(yīng)再次檢查錨具、千斤頂、限位板是否正確嵌套，數(shù)據(jù)連接線是否松動(dòng)、被擠壓，千斤頂是否壓迫粗鋼筋，等等。

4.2 張拉結(jié)束 ①等整片梁板張拉施工完成后依次關(guān)閉軟件、電機(jī)、切斷電源，拆卸千斤頂、油管。②張拉系統(tǒng)所有設(shè)備在張拉完畢以后必須妥善保管，儀器、千斤頂都必須有良好的防曬、防水措施。由于保管不當(dāng)造成的設(shè)備損壞，將不在保修之列。③定期維護(hù)。油量不足情況下應(yīng)及時(shí)加注符合要求的抗磨液壓油。每三個(gè)月更換一次液壓油。④在張拉過(guò)程中嚴(yán)格遵照?qǐng)?zhí)行以上內(nèi)容，以避免施工不當(dāng)影響施工進(jìn)程。

5 智能壓漿

預(yù)應(yīng)力智能壓漿系統(tǒng)主要由預(yù)應(yīng)力智能壓漿臺(tái)車(chē)（含制漿-儲(chǔ)漿系統(tǒng)，灰漿泵、水膠比測(cè)量?jī)x、進(jìn)漿測(cè)控儀、返漿測(cè)控儀）、高壓膠管、筆記本電腦、無(wú)線控制器等組成。

5.1 智能壓漿系統(tǒng)的特點(diǎn) ①實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水膠比。系統(tǒng)的水膠比測(cè)試儀可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)漿液水膠比，當(dāng)實(shí)測(cè)水膠超過(guò)規(guī)范要求時(shí)及時(shí)給出警示信息。（2011版橋涵施工技術(shù)規(guī)范7.9.3條規(guī)定“漿液水膠比宜為0.26～0.28）。②精確控制壓力。系統(tǒng)通過(guò)每次壓漿時(shí)實(shí)測(cè)管道壓力損失，以出漿口滿足規(guī)范最低壓力值為原則設(shè)置灌漿壓力值。保證沿途壓力損失后管道內(nèi)仍滿足規(guī)范要求的最低壓力值（2011版橋涵施工技術(shù)規(guī)范7.9.8條規(guī)定“對(duì)水平或曲線管道，壓漿壓力宜為0.5～0.7MPa……關(guān)閉出漿口后宜保持一個(gè)不小于0.5MPa的壓力）。③實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流量、自動(dòng)計(jì)算管道內(nèi)漿液體積。系統(tǒng)智能測(cè)控儀可監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)進(jìn)漿、返漿流量及計(jì)算管道內(nèi)漿液體積與充盈程度（以百分比計(jì)）。④漿液循環(huán)排氣。對(duì)于曲線管道，一次過(guò)漿往往很難將管道內(nèi)的空氣完全帶出，而采用大循環(huán)回路方式，將出漿口漿液導(dǎo)流至儲(chǔ)漿桶，從而可使得漿液在管道內(nèi)持續(xù)循環(huán)，通過(guò)調(diào)整泵排流量將管道內(nèi)空氣完全排出，同時(shí)通過(guò)漿液循環(huán)帶出孔道內(nèi)殘留雜質(zhì)。⑤自動(dòng)測(cè)試管道壓力損失及自動(dòng)調(diào)壓。通過(guò)漿液持續(xù)循環(huán)實(shí)時(shí)測(cè)試管道進(jìn)、出漿口壓力損失值，并自動(dòng)調(diào)整灌漿壓力以保證全管路灌漿壓力值滿足規(guī)范的相應(yīng)要求。⑥智能分析處理數(shù)據(jù)，形成工程管理所需的各種報(bào)表。⑦能及時(shí)自動(dòng)反饋數(shù)據(jù)，相關(guān)部門(mén)可根據(jù)反饋數(shù)據(jù)及時(shí)下達(dá)指令。⑧系統(tǒng)采用傻瓜式操作控制，軟件界面友好，易于操作，可靠性高。

5.2 智能壓漿操作要點(diǎn) ①壓漿施工。在進(jìn)行完設(shè)備裝卸、管路連接、配置漿液等項(xiàng)工作后便可進(jìn)行壓漿施工。此時(shí)，控制軟件回到主界面，檢查液晶顯示框內(nèi)數(shù)據(jù)是否跳動(dòng)，右上角的“壓漿梁號(hào)”正確，“第1次”壓漿為準(zhǔn)備狀態(tài)。再次檢查確定管路連接是否正確，然后啟動(dòng)“梁孔擠水”按鈕，電磁閥啟動(dòng)，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲音正常，平順。通知梁板兩邊工作人員，注意安全。而后密切注意在電腦上壓力值和流量值是否正常，有異常立即點(diǎn)擊“暫停壓漿”并進(jìn)行相關(guān)檢查。電腦在壓漿施工過(guò)程中嚴(yán)禁運(yùn)行其他程序，操作人員時(shí)刻關(guān)注相關(guān)數(shù)值，嚴(yán)禁離開(kāi)控制臺(tái)。在壓漿過(guò)程中應(yīng)密切注意智能壓漿設(shè)備工作情況，注意安全，如有異常情況立即單擊“暫停壓漿”、按下智能壓漿臺(tái)車(chē)“急?！卑粹o，停止壓漿，排除異常情況后，方可繼續(xù)壓漿。每一次壓漿完成后，設(shè)備自動(dòng)溢流，保存數(shù)據(jù)，并自動(dòng)跳到下一個(gè)壓漿步驟，在下一個(gè)壓漿步驟開(kāi)始之前，計(jì)算機(jī)操作人員應(yīng)再次檢查儀器是否正常等等。一次壓漿完成以后，將進(jìn)漿與返漿管對(duì)接，點(diǎn)擊“清洗設(shè)備”進(jìn)行管路沖洗，沖洗宜選擇高流量低壓力檔進(jìn)行，并直至返漿口與溢流口均流出清水5min以上為止。等整片梁板壓漿施工完成后依次關(guān)閉軟件、電機(jī)、切斷電源，拆下高壓管。壓漿系統(tǒng)所有設(shè)備在壓漿完畢以后必須妥善保管，儀器都必須有良好的防曬、防水措施。定期維護(hù)。電液動(dòng)閥、電動(dòng)調(diào)壓閥、水膠比測(cè)試儀每使用1個(gè)月必須進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，清除里面漿液凝固后的沉淀。漿體必須在45分鐘內(nèi)全部使用完，且在注漿過(guò)程中，漿液應(yīng)不停攪拌。②封錨。孔道壓漿后立即將梁端水泥漿沖洗干凈，同時(shí)清除支承墊板、錨具及端面混凝土的污垢，并將端面混凝土鑿毛，將截?cái)嗟匿摻钫{(diào)直，焊好，并綁扎好封錨鋼筋，以備澆筑封端混凝土，澆筑封端混凝土?xí)r，要仔細(xì)操作并認(rèn)真插搗，使錨具處的混凝土密實(shí)。

6 結(jié)束語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力箱梁智能張拉施工中重要的幾個(gè)環(huán)節(jié)包括預(yù)應(yīng)力筋張拉前準(zhǔn)備、預(yù)應(yīng)力管道安裝、鋼鉸線下料及安裝、預(yù)應(yīng)力筋張拉、孔道壓漿，其施工質(zhì)量的好壞直接影響到橋梁的使用壽命，由于智能張拉設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，確保了上述施工環(huán)節(jié)工程質(zhì)量，在施工中要充分發(fā)揮智能預(yù)應(yīng)力張拉的特點(diǎn)。

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