李晉龍

(山西三建集團有限公司，山西 長治 046000)

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，尤其是城市交通的不斷發(fā)展，人們對橋梁的外觀和使用要求也越來越高。在橋梁工程中，預應力張拉可以確保橋梁在承受荷載情況下的安全性，而分段張拉技術則是在張拉時，利用相應軟件對其進行控制和引導，從而大大減少人為誤差，降低項目的整體造價，提高工作效率；同時，對預應力的作用也得到了有效保證[1]。本文以某城市道路橋梁為例，分析現(xiàn)澆箱梁預應力智能張拉技術的運用，以供參考。

1 工程概況

該項目是在建城市道路橋梁工程，跨越污水處理廠。該項目是一個重點交通樞紐站，該工程橋梁工程全長513.714m，高度2m，寬度20m，共15跨，5聯(lián)，該項目單箱三室斷面如圖1所示。

圖1 該項目單箱三室斷面

2 現(xiàn)澆箱梁預應力張拉施工技術

現(xiàn)澆箱梁預應力張拉施工技術主要包括波紋管安裝和定位、鋼絞線的下料和穿束，以及預應力分段張拉等，具體如下。

2.1 波紋管安裝和定位

為保證管道順利抵達預定地點，必須由技術人員先對管道進行預處理，然后在管道中安裝定位鋼筋。為使底、腹鋼筋同步設置，使用了光圈鋼筋來制作波紋管定位卡盤，并將其加工為U型。裝配完畢后，技術員必須先將 PVC套管裝配到內側，才能繼續(xù)進行下一步工序。為避免在澆筑過程中受到震動或泥漿從接頭流入管道造成堵塞，通常采用的是比PVC管材外直徑10mm大的波紋管[2]。另外，相關人員在具體施工中，需要根據(jù)施工圖，將波紋管緊固在梁體中，保證錨墊板、螺旋筋等其他的預埋件固定的精確性，在完成上述工序后，還應嚴格按照要求安裝澆筑混凝土，并安裝鋼筋，防止由于波紋管被壓平或破壞而導致的漏漿。

2.2 鋼絞線的下料和穿束

2.2.1 鋼絞線的下料

拉力起重器的型號對拉力起重器的長度有一定的影響。一般的下料長度為孔道的有效長度，活塞的厚度和工具的錨固厚度。工作錨桿厚度，限位板厚度加5cm，露出的鋼索末端長度不超過5cm[3]。鋼絞線的切割機，不能采用氣焊、電焊等方式，而必須采用砂輪來進行切割機的方式，以免造成鋼絞線的溫度不均衡，從而對其整體的性能造成不利的影響。此外，在一次切斷作業(yè)結束后，技師還要注意鋼索的散亂情況，保證每個鋼索都是平展的。在輸送鋼索時，有關單位應采用人工臺運、機械臺運等非接觸式輸送方法，以防止與地面的直接接觸。

2.2.2 鋼絞線的穿束

在鋼絞線的穿束工藝中，整體穿束是一種常見的方式，通常采用手工進行，但也有一些特殊的場合，需要借助吊車輔助拖拉來進行穿束[4]。在進行多個波形彎曲梁穿孔時，技術人員可以采用纏繞膠帶的方法，在進行多個波形彎曲梁穿孔時，還可以根據(jù)實際情況，制造出與之相適應的牽伸頭；然后用手拉前端，又推后端。

2.3 預應力分段張拉

2.3.1 張拉的準備工作

預應力張拉前，技術員要做好如下工作：1)對張拉量與壓力計讀數(shù)的關系進行詳細的分析與計算；2)對于鋼絞線的彈性模量的分析與計算，從施工現(xiàn)場的實際情況與工程設計的需要出發(fā)，確定與鋼束曲線有關的元素，據(jù)此計算出鋼絞線的延伸率，并得出相應的結論；3)為確保其混凝土達到設計強度，需對其進行持續(xù)的預應力處理，并對其進行計算；4)為降低儲油量不足的情況，在前期工作中，技術人員應對油泵儲油量進行仔細的檢測，發(fā)現(xiàn)有不足時，應及時補充，并應根據(jù)具體情況，將油泵、千斤頂、壓力表等安裝到位；5)對鋼絲繩的張緊順順序進行仔細核對；6)在張緊的前期，要合理地布置安全防卡套、安全警告線等，并要及時發(fā)布通知，不能讓任何不相干的人進入工地；7)在施工前期，技術員要對張拉梁的施工質量，混凝土的實際強度等進行嚴格的檢驗，確保達到設計規(guī)范的要求；8)為保證操縱臺的穩(wěn)定，應在預備張拉時進行穩(wěn)固工作，提前搭建操縱臺，做好檢查、試驗工作。

2.3.2 張拉操作

在張拉作業(yè)中，技術員必須對張拉力和伸長量進行有效的控制，當兩者之間存在較大差異時，技術員必須分別對兩頭進行適當?shù)恼{整，采用壓力速率法來調整伸長量。在對鋼絞線進行張緊前，必須先將鋼絞線的末端全部清理干凈，以保證末端在同一水平面上。另外，施工企業(yè)還必須構建一個以千斤頂、主機和油泵為主體的預應力張拉系統(tǒng)，并采用計算機技術對其進行自動控制，從而為張拉施工的成功進行奠定基礎[5]。同時，通過傳感器技術，可以獲得更多的數(shù)據(jù)和信息，如鋼絲繩的伸長量，張拉裝置的工作壓力等，并將這些數(shù)據(jù)傳送給主機，由主機進行判斷和分析，由水泵站根據(jù)系統(tǒng)的命令，適時地調節(jié)變頻器的運行參數(shù)，并進一步強化對加載速度，張拉力等的控制。此外，該智能張拉系統(tǒng)還可以與預先設定的程序相結合，通過對系統(tǒng)主機的適當命令，使機器與機器保持同步，從而完成張拉工作。

2.3.3 管道壓漿

孔道注漿常用的注漿材料是一種50MPA左右的漿液，它是一種新型的注漿材料[6]。加水使其空運轉幾分鐘，保證攪拌器內有足夠的水分，然后將泥漿注入壓漿泵中，在注漿泵的壓力下，將泥漿噴出；當漿液濃度與注漿泵濃度一致時，應停止注漿，啟動抽真空。當將真空水平保持在-0.06至-0.1MPa時，注漿泵被啟動，注漿閥門被開啟以使真空泵繼續(xù)工作。

2.3.4 封錨作業(yè)

在壓降結束后，需要進行封錨作業(yè)，保持外露的錨頭干凈，符合整體施工要求。隨后，通過鑿刻等技術進行截面混凝土密封處理，最后，將整個區(qū)域清理干凈，對混凝土澆筑等進行后續(xù)養(yǎng)護管理。

3 本工程現(xiàn)澆箱梁預應力分段張拉施工技術的應用

在本工程項目中，現(xiàn)澆箱梁預應力分段張拉施工技術的應用，極大的減少人為誤差，降低了整個工程的成本造價，提高了公司的施工效率；同時，還最大程度的發(fā)揮了預應力的作用。本項目工藝流程及具體應用如下。

3.1 工藝流程簡述

在該工程中，為了保證整個現(xiàn)澆箱梁橋的智能化分段張拉，在施工前繪制了清晰的工序圖，詳細布置了工作任務，以便為接下來的工作做好充分的準備。在整個張拉工程中，各類模具和裝備的安裝和建設是最為基本的工作。首先，對工作錨桿進行合理的設置，確保其在工程中發(fā)揮出較好的作用，并對其進行鋼索固定。在此基礎上，進一步提高了工作錨和錨墊的結合強度，保證了后期張拉的質量。其次，保證約束板和工作錨桿的緊固，以防止后面的箱形梁現(xiàn)澆時產(chǎn)生裂縫而導致的混凝土漏漿。最后，安裝支撐桿，然后將支撐桿提起，并將鋼索穿過，將千斤頂和限制片都保持在一個比較一致的高度上，然后用精確的界面定位來保證與限制片的高效對接安裝。

3.2 智能張拉準備

本文所引用的工程實例采用了如下方法對現(xiàn)澆箱梁預應力進行智能施工設計。實施智能化張拉，一是要運用智能化體系，利用信息化的技術手段，運用專門的應用軟件，實現(xiàn)智能化管理；完成了對施工程序的設置，其中包含了對箱梁有關參數(shù)的統(tǒng)計，并利用計算機信息技術對橋梁工程相關參數(shù)進行計算與統(tǒng)計設備型號。其次，構建完整的資料庫，綜合所有的資料，包括波紋管、鋼絞線和鋼條，并對它們的數(shù)量、長度、種類和編號進行智能設置。在此基礎上，通過智能化的張拉體系，實現(xiàn)相關的結構參數(shù)的設計，科學地對張拉的應力狀態(tài)和梁型等進行分析，使之能夠利用相關的資料作為參照，為后期的工程提供更加高效和實用的資料。在該工程項目中，通過合理設定必要的張拉力和延伸率，明確梁片資料。

通過控制智能張拉系統(tǒng)，與泵站協(xié)同工作，利用千斤頂進行張拉，并在張拉過程中，對錨桿和錨件的性能進行檢查。通過智能計算機來實現(xiàn)張拉，不僅可以節(jié)省大量的人工，而且還能提高施工的效率和準確性。在施工期間，利用自動設置各種參數(shù)和全程追蹤集成，全方位監(jiān)控施工中的各種信息，保證每個施工環(huán)節(jié)都有相應的工作點被拍攝下來，在施工過程中，保證張拉力筋的正常工作。在使用時，由專門的技師通過觀測智能張力儀所顯示的數(shù)據(jù)，計算并記錄預應力和張力系數(shù)。在感知張拉系統(tǒng)開始運行后，要通過智能張拉系統(tǒng)來觀察其參數(shù)和位置，并利用數(shù)字化技術來建立橋梁模型，在確定其處于穩(wěn)定狀態(tài)后，才能進行相關的錨定工作，實現(xiàn)智能化的預應力張拉。

將項目采用該方法得到的預應力值與采用人工方法得到的預應力值進行了比較，得出了相應的張拉結果。

此外，在進行橋梁施工的前期工作時，還對現(xiàn)澆箱梁的預應力智能壓漿裝置進行了優(yōu)化設計，技術人員利用儀器系數(shù)來控制漿料的比例。在這一過程中，既確保了管道的安全性，又確保了管道的穩(wěn)定性，還對管道的壓力進行精確的控制。因其智能化裝置操作方法相對簡單，機械裝置可實現(xiàn)自動卸料和上水作業(yè)，降低了技術員的勞動強度，是實現(xiàn)現(xiàn)澆箱梁橋張拉智能化的重要途徑。

3.3 施工關鍵點

在此次施工中，通過波紋管施工、鋼絞線施工，以及管道壓漿及封錨等關鍵點控制，有效實現(xiàn)了對項目箱梁預應力分段張拉技術的控制，具體如下。

3.3.1 波紋管施工

通過分析以往箱梁預應力張拉技術的應用情況可知，箱梁預應力張拉技術的應用首先要做好波紋管的安放和位置。其施工過程是：①對波紋管進行處理，按照施工圖中有關內容進行波紋管的安裝；②進行適當?shù)腻^固，因本工程中波紋管的特殊需要，需采用錨桿進行錨固，不然會對以后的工程產(chǎn)生不利的作用；③在波紋管安裝完畢后，還需對聚氯乙烯(PVC)塑料套管進行二次加工。

依據(jù)項目的具體情況，對項目的具體方案進行規(guī)范，并安裝相關規(guī)章制度進行作業(yè)。使用鋼條來對波紋管進行緊固，以防止在以后的施工過程中，由于波紋管的變形而引起與鋼條之間的矛盾。如果要挪動拉桿的定位，要保證波紋管總是在一個平穩(wěn)的條件下，以免對拉桿產(chǎn)生沖擊，并略作修改設計圖，防止與原設計圖紙的不一致。同時，鑒于現(xiàn)澆箱形橋梁的特點，在實際工程中必須采用混凝土來進行澆筑。必須與 PVC管道同時進行疊加安裝，從而保證PVC管對波紋管有一定的保護作用，并在波紋管管道內有良好的防護效果。

3.3.2 鋼絞線施工

在鋼絞線穿捆的過程中，嚴格做好防止盤繞的措施，對鋼絞線進行合理的整理，達到較好的盤繞效果，防止不同鋼絲繩張拉力的參量情況出現(xiàn)差異。同時，所用的張拉力表示出其張拉的鋼索數(shù)目，以保證兩者在同一條件下，成功的進行張拉工程。因為采用了智能張拉設置，所以必須對其相關的參數(shù)進行自適應的智能化設置，如果在鋼絞線的張拉力和真實張拉力的數(shù)值存在偏差，將會影響其在鋼絞線上的應用，從而影響到其在鋼絞線上的應用。

3.3.3 管道壓漿及封錨

梁體的灌漿全部采用了智能化的循環(huán)灌漿方式，并使用了一種特殊的灌漿材料進行灌漿。在采用智能張拉裝置進行全面張拉后，應適時對洞口進行灌漿。在壓漿前，工人們用高壓水炮將管線內的異物全部清理干凈，并且對鋼絲繩進行全面的檢測，保證鋼絲繩不會出現(xiàn)打滑、斷線等現(xiàn)象，然后開始壓漿作業(yè)。注完漿液后，對梁的末端進行清洗、鑿毛，并對端部的封閉鋼筋進行焊接，安裝封閉端部模板，澆筑封閉端部混凝土，并進行封閉端部混凝土的澆筑和養(yǎng)護。

4 結語

本文項目運用了現(xiàn)澆箱梁的智能化分段張拉技術，通過一臺計算機對4臺千斤頂進行控制，實現(xiàn)了由左、右兩塊腹板上的鋼索在縱向上的均勻分布，從而使預應力的作用更加平穩(wěn)。由于張拉周期較短，可以實現(xiàn)預先注漿，且使用智能化壓漿器進行注漿，因此，可以避免由于超期使用而導致的預應力損失?？傊S著現(xiàn)代大橋施工的不斷深入，人們對大橋施工的質量與安全問題日益關注，現(xiàn)澆預應力混凝土箱梁施工技術已被大量采用。預應力混凝土箱梁施工技術的應用，關系到今后大橋的運行安全。要提高預應力現(xiàn)澆箱梁的質量，就需要技術人員不斷地引入更多的先進技術、設備和材料，并對其進行有效的施工質量管理，從而保障橋梁工程的順利開展，提高橋梁工程的總體質量和安全水平。