预应力混凝土智能张拉压浆施工技术探讨

预应力混凝土智能张拉压浆施工技术探讨

李贝贝

中铁二十局集团第二工程有限公司陕西省西安市710000

摘要：对于预应力混凝土桥梁而言，预应力的张拉、压浆是桥梁施工中一道重要工序，该工序的施工优劣直接影响到桥梁整体的质量安全，如果与其设计不相适应，则会使梁体结构的安全性能降低，并缩短其使用时间。基于此，施工单位应在施工中充分运用预应力混凝土智能张拉压浆技术，同时施工人员也应该掌握这一桥梁施工技术，以便于桥梁施工的质量安全得以保证。

关键词：预应力混凝土；智能张拉；智能压浆

伴随着社会的经济发展，人们对生活交通设施的要求也不断提升。对于桥梁来说，确保其结构安全至关重要。现阶段，在桥梁结构施工中采用了预应力混凝土智能张拉和智能压浆技术，这不仅具备便捷性特点，而且体现了可靠性优势，因此，智能张拉、智能压浆对预应力桥梁施工而言尤为重要。

一、工程概况

前碉沟大桥施工中，主桥箱梁三向预应力均采用低松弛高强度15.2mm钢绞线预应力筋。纵向预应力束共设置腹板束、悬臂顶板束、底板束、合拢束，均采用两端张拉。箱梁顶板纵向每隔52cm设置一道横向预应力钢束，采用单端张拉。竖向预应力束采用梁顶一端张拉方式。纵向预应力管道采用塑料波纹管，管道灌浆方式采用循环智能压浆工艺，必须保证灌浆饱满密实。横向、竖向预应力管道采用金属波纹管，循环智能压浆。三向预应力体系张拉顺序为先张拉纵向预应力，再张拉横向和竖向预应力。引桥现浇箱梁梁体采用单箱预应力混凝土直腹板等截面连续梁桥。箱梁高0.8m，宽12.25m，悬臂长1.75m。箱梁结构采用搭架现浇，张拉预应力，一次落架成桥施工。纵向预应力钢束布置在梁体中，采用双端张拉。

二、预应力混凝土智能张拉施工技术

（一）应用优势

相比于传统人工张拉系统，智能张拉系统优势明显，对于预应力混凝土施工中有重要作用，主要包括以下几个方面：第一，施工中通常会涉及到多个千斤顶同时作业，而传统张拉施工中，一个油泵仅控制一台千斤顶，在智能张拉系统中可实现一台多顶同时张拉的操作，使工作效率明显提升。第二，可对设计张拉力进行精确控制，利用系统主机分析，可与施工状况相结合，对设计张拉力进行控制，按照系统主机的指令进行张拉操作。第三，伸长量的精准度得到提升，人工张拉中精准度仅能够控制在1mm，与之相比智能张拉可将精准度控制在0.01mm，使精准度明显提升，当出现伸长量精准度不合格现象时，系统将发出警报，施工质量得到提升。第四，可以实现自动控制，利用智能张拉系统对张拉过程进行控制，以匀速进行张拉，避免了人工张拉中存在的持荷时间短的问题。第五，利用智能张拉系统可以对张拉数据进行记录，确保记录数据的真实性，方便质量监管工作。第六，相比于人工张拉而言，智能张拉系统的应用不仅可以使人力成本大大减少，还可以给施工过程增加更高的安全系数。

（二）操作流程

第一，预应力张拉时，结构或构件混凝土的强度、弹性模量应达到设计强度85%且龄期不小于7天。因此工班需配合制作试件及试件的现场留置，做好混凝土浇筑后的养生工作，使梁体强度尽快上升，为梁体的张拉压浆做好保证，进而封锚，避免耽误施工进度。第二，预应力张拉顺序为先张拉纵向束，再张拉横向束，最后张拉竖向束；纵向束张拉时使用4个千斤顶同时智能张拉作业，应先张拉腹板束，再张拉顶板束，最后张拉底板束，且由外到内对称张拉。横向束、竖向束张拉采用2个千斤顶左右前后对称张拉。张拉横向、竖向预应力时，本梁段末端最后一组可先不张拉，待张拉下一段预应力筋时与之同时张拉，防止由于梁段接缝两侧横向压缩不同引起开裂。第三，预应力张拉以设计张拉力和伸长量值双向控制，以设计张拉力为主，并用伸长量进行校核，实际伸长量与理论伸长量的差值应控制在-6至+6%以内，否则暂停张拉。查明原因，经现场技术人员确定无误并采取有效措施予以调整后，方可继续张拉。第四，竖向预应力束一端锚固，单端张拉，采用2次张拉工艺，防止因锚具回缩变化而损失延伸量。第五，横向预应力束采用单端交错张拉，利用翼板的支架搭设工作平台，在张拉端采用穿心式千斤顶张拉，张拉时对称桥墩横向中心线张拉，先中间后两边。横向预应力筋张拉工艺：0～100%（持荷2min锚固）。完成锚固后，应在锚口处的预应力上做标记，观察是否断、滑丝，经复查符合相关标准规定后，应用机械切割多余预应力头，切断处距离锚具外不小于3cm。第六，纵向预应力束张拉。在张拉过程中要注意梁体特别是顶、腹板混凝土的变化，必要时，派专人进行观测。出现异常情况应立即停止张拉，并查明原因，以便采取正确措施进行处理。张拉程序为：0→10%（持荷2min）→20%（持荷2min）→100%（持荷2min锚固）；完成锚固后，应在锚口处的预应力上做标记，观察是否断、滑丝，经计算、校核符合相关标准规定后，应用机械切割多余预应力束，禁止使用电焊，切断处距离锚具外不小于3cm。由于纵向张拉采用智能张拉工艺，所有预应力张拉参数的输入及启动均由现场技术人员操作，工班配合千斤顶的安装等工作，遇到特殊情况听从管理人员指挥，严禁随意触碰或调整智能设备中的数据。

三、预应力混凝土智能压浆施工技术

（一）应用优势

智能压浆系统的优势主要体现在以下几个方面：第一，可以提高预应力管道的密实度，利用浆液循环的方式，可以将管道中的空气和杂质排除，使压浆密实度提高。第二，智能压浆系统的应用可以对流量进行调节，使灌浆压力得到有效控制，在智能压浆系统管道出入口周围均会设置一定参数的测试设备，使压浆压力控制更加精准，保障在浆液通过管道后，可以满足浆液对出浆管道口的最低压力值要求，流量控制设备可以通过系统主机下达控制指令，实现流量的精准控制，更好地满足工程实际状况。第三，对压浆水胶比进行有效控制，在智能压浆系统中设置对浆液水胶比监测的设备，提高浆液质量。第四，实现远程监控，将无线传输系统引入智能压浆系统中，可以实现实时传输数据，即便不在现场也可以对压浆所有参数进行掌握，进而对压浆质量进行判断，让施工操作更加规范合理。

（二）操作流程

第一，压浆顺序先下后上，曲线孔道和竖向孔道应从低向高压入，由最高点的排气孔排气或泌水。第二，浆体压入孔道之前首先开启压浆泵，使浆体从压浆嘴排出少许，以排除压浆管路中的空气、水和稀浆，智能压浆系统中设置对浆液水胶比监测，当满足设计及规范要求后，开始压入梁体孔道。第三，纵向预应力管道压浆采用智能循环压浆工艺。在一端锚垫板压浆孔上用丝扣连接压浆管，为确保压浆密实，采取从下坡向上坡压浆的方向，在安装锚垫板时，使进浆端的压浆孔放在锚垫板的下方，出浆端的压浆孔放在锚垫板的上方。智能压浆设备参数由现场技术人员设置，施工人员不得随意更改。第四，横向预应力管道压浆采取从张拉端向锚固端方向进行。当出口浆液稠度与进浆稠度一致时关闭出浆口阀门，保持0.5-0.6MPa的稳压期不小于2min，压浆结束。第五，竖向预应力管道压浆采取从下向上进行。当出口浆液稠度与进浆稠度一致时关闭出浆口阀门，继续压浆，当压力表读数达到0.3～0.4MPa时关闭进浆阀门稳压2min，压浆结束。

结语

在预应力混凝土施工中，对智能张拉压浆施工技术应进行充分学习及应用，可以使桥梁的安全性和使用时间不断提高。施工期间，施工人员需要结合智能张拉压浆施工技术的优势，严格按照操作流程施工，以保证桥梁的施工质量。

参考文献

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