淺談T梁智能張拉及真空輔助壓漿施工

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100000）

淺談T梁智能張拉及真空輔助壓漿施工

黎建新

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100000）

本文以聯(lián)智橋隧生產(chǎn)的I代智能張拉儀為研究案例，闡述了智能張拉的特點、張拉過程及注意事項等，同時講述了真空壓漿的施工過程。張拉及壓漿是預應力工程的兩個重要因素，只有都滿足規(guī)范要求了，才能保證預應力工程整體質(zhì)量。

T梁；智能張拉；真空；輔助壓漿；施工

1 概述

橋梁預應力施工是保證橋梁結(jié)構(gòu)安全和耐久性的關(guān)鍵工序，是結(jié)構(gòu)安全的生命線。大量現(xiàn)役橋梁的調(diào)查和檢測結(jié)果表明：預應力橋梁主要質(zhì)量隱患來源于預應力張拉不規(guī)范和缺乏有效的質(zhì)量控制手段，其實質(zhì)是沒有建立有效預應力，或有效預應力失效、不足。為了預防預應力張拉力不足或超張、壓漿不飽滿、起拱過大等質(zhì)量通病，項目部推行了預應力智能張拉、真空輔助壓漿等工藝

2 T梁預應力張拉

建泰高速公路A6標于2011年6月份引進預應力智能張拉儀，是福建省首家引進并應用智能張拉技術(shù)的標段。智能張拉儀通常情況下張拉一片T梁用時60分鐘左右。

2.1 預應力智能張拉儀的特點

2.1.1 實現(xiàn)了張拉過程的程序化、標準化、規(guī)范化，提高了張拉質(zhì)量

橋梁預應力施工質(zhì)量智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了預應力張拉施工由計算機自動完成與管理的理念。傳統(tǒng)張拉工藝與現(xiàn)代信息（物聯(lián)網(wǎng)）技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了張拉過程的程序化、標準化、規(guī)范化，提高了張拉質(zhì)量。通過計算機控制張拉施工全過程，按照設計好程序張拉（如30米T梁三孔四次的順序為50%N2→100N3→100%N2→100% N1）。一個步聚完成之后程序自動進行下一個步聚，完全改變了傳統(tǒng)的通過人工來操縱油泵進行張拉操作的模式，從而排除人為、環(huán)境等因素影響。

2.1.2 精確控制施工過程中所施加的預應力力值

預應力智能張拉設備張拉時根據(jù)輸入好的數(shù)據(jù)，智能張拉系統(tǒng)能精確控制施工過程中所施加的預應力力值，應力精度達0.01Mp，張拉力自動補張，降低了由于預應力施加不足或超過引起的橋梁開裂、下?lián)系蕊L險，有利于保證結(jié)構(gòu)安全，提高耐久性，延長使用壽命，降低養(yǎng)護維修成本。另外持荷時間自動控制，如持荷時間設置300s，則在每一個分級張拉完成后，只有等待持荷時間完成后方可進入下一個步聚。傳統(tǒng)張拉方式應力由工人操作油泵，應力及持荷時間受人為影響大，另外油表的精度較低，穩(wěn)定性差。

2.1.3 自動記錄張拉數(shù)據(jù)，杜絕人為造假

圖2 調(diào)出已輸入好的調(diào)用方案

圖3 查看歷史記錄還原N3張拉過程

預應力伸長量通過系統(tǒng)的感應器自動測試，精度達到0.1mm，數(shù)據(jù)無線傳輸，無需人工讀數(shù)，也無需人工記錄，所有張拉數(shù)據(jù)自動保存，實際伸長量與理論伸長量誤差系統(tǒng)自動計算即時顯示。杜絕了人為造假質(zhì)量數(shù)據(jù)，可進行真實的質(zhì)量追溯。真正實現(xiàn)了預應力張拉的雙控。

如圖3所示：張拉過程再現(xiàn)，張拉加載速率、停頓點、加載力、伸長量、持荷時間等張拉要素真實記錄，一覽無余。傳統(tǒng)的預應力張拉方式，施工質(zhì)量的好壞隨著封錨的完成，被掩蓋得嚴嚴實實。預應力智能化張拉技術(shù)的應用，改變了這一切。

2.1.4 實現(xiàn)“多頂同步張拉”工藝

一臺計算機控制兩臺或多臺千斤頂同時、同步對稱張拉，實現(xiàn)“多頂同步張拉”工藝。同步張拉消除了對稱張拉不同步對結(jié)構(gòu)造成的扭曲等危害。

2.1.5 實現(xiàn)了施工質(zhì)量遠程監(jiān)控功能

業(yè)主、監(jiān)理、施工、檢測單位可在同一個互聯(lián)網(wǎng)平臺，實時進行交互，突破了地域的限制，及時掌控預制梁場和橋梁預應力施工質(zhì)量情況，實現(xiàn)遠程監(jiān)控功能，方便質(zhì)量管理，提高管理效率。監(jiān)督人員能在不去現(xiàn)場的情況下對張拉施工質(zhì)量進行及時、高效的掌握。

2.2 預應力智能張拉步聚

圖4 自動記錄張拉數(shù)據(jù)表

2.2.1 準備工作

需要張拉的T梁梁片齡期及混凝土強度滿足設計要求；鋼絞線及夾片安裝完畢；提供施工臨時用電閘箱，具備張拉所用的三相五線電源及電腦所用的二相220V電源；通知監(jiān)理工程師，征得同意后方可張拉。

2.2.2 張拉過程

2.2.2.1 布置張拉控制站，請專業(yè)電工連接好電源。

2.2.2.2 連接好油管，將油嘴及快接頭擦拭干凈，回油管安裝在張拉時遠離梁板的一端，油管必須頂緊后，方可擰動螺帽。

2.2.2.3 安裝位移傳感器，擰緊位移傳感器的螺絲，保證傳感器與導向桿平行安裝，傳感器伸縮桿伸縮自然。

2.2.2.4 啟動電腦，連接好無線網(wǎng)關(guān)，雙擊軟件圖標，單擊“啟動張拉程序”，進入“張拉施工控制”界面。

2.2.2.5 設備通訊正常后，進行啟動調(diào)試。

圖5 真空壓漿機工作狀態(tài)

圖6 真空壓漿

2.2.2.6 按照張拉程序填寫或調(diào)用張拉梁參數(shù)，相關(guān)參數(shù)必須反復檢查，切勿出錯。

2.2.2.7 張拉操作員檢查設備及連線安裝情況，合格后開始張拉。氣溫低時，儀器要進行預熱。

2.2.2.8 循環(huán)張拉，每束張拉完成后，設備自動退頂，保存數(shù)據(jù)，并自動跳到下一個張拉步驟。每一個張拉步聚開始之前，計算機操作人員應再次檢查錨具、千斤頂、限位板是否正確嵌套，傳感器螺絲是否擰緊，千斤頂是否與鋼筋有沖突等，確保無誤后方可張拉。

2.3 結(jié)束工作

張拉結(jié)束之后，關(guān)閉軟件、電腦、電機、切斷電源；取下位移傳感器，放入工具箱保存；張拉儀推入室內(nèi)存放或視情況進行嚴密覆蓋，做到防雨防曬；張拉數(shù)據(jù)及時打印簽字確認。

2.4 預應力智能張拉儀使用效果

截止到2011年9月30日項目部使用智能張拉儀共張拉了88片T梁。數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下：

2.4.1 伸長量統(tǒng)計情況

智能張拉88片T梁，伸長量數(shù)值共計264個，合格率為98.5%，不合格伸長量數(shù)值共4個，位于不同的梁片，分別 為＋7.42%，＋6.03%和＋6.46%和＋8.65%，兩端伸長量均方偏差為5.3mm。經(jīng)分析導致伸長量增加的主要原因是工作錨與錨墊板開始時接合不好造成的。與傳統(tǒng)張拉儀相比，伸長量合格率有顯著提高，兩端伸長量更為均勻。

2.4.2 應力統(tǒng)計情況

智能張拉88片T梁共264個數(shù)值，1＃頂油壓表終值與理論值偏差情況：極值為＋1.65Mp，均方偏差為0.29Mp；2＃頂油壓表終值與理論值偏差值情況：極值為＋2.00Mp，均方偏差為0.20Mp。傳統(tǒng)張拉儀因持荷時間不規(guī)范、表盤精度不高等因素很難記錄最終錨固應力值。

2.5 預應力智能張拉儀注意事項

2.5.1 做好張拉儀的保管工作，不能曝曬雨淋，不能強烈振動，不能把砂子弄進油管。

2.5.2 輸入張拉數(shù)據(jù)一定要經(jīng)過不同的人復核，確保準確無誤，調(diào)用方案一定與所張拉的T梁類型一致。

2.5.3 張拉時要防止電磁干擾，電腦操作員要緊盯張拉界面，特別是接近目標值時。

3 預應力管道壓漿

本標段采用真空壓漿工藝，由ZKB（MBV80）型真空泵與和活塞式灰漿機配合使用。在應用過程中，可使預應力孔道內(nèi)部產(chǎn)生-0.06～-0.1Mpa的負壓并保持住，然后從孔道另一端壓入灰漿直至充滿整個孔道。這樣，通過真空負壓的作用能減少灌注用水泥漿的水灰比，消除孔道和水泥漿中的氣泡，減少孔隙和泌水現(xiàn)象，使灌漿的飽滿性、密實性及強度得到保證。管道壓漿的步聚如下：

3.1 鋼絞線封錨

壓漿的前一天，用砂輪機割除鋼絞線，并用水泥砼封堵密實，外用塑料薄膜包裹，不得露氣。

3.2 攪拌水泥漿

本標段采用紅獅P.O 42.5水泥，外加劑采用復合型壓漿劑，在施工過程中嚴格按照批復的配合比施工，對所有量具都需要試驗室對其進行標定并做好標記。攪拌時間控制在2分鐘以上，確保攪拌出合格的水泥靜漿。

3.3 真空抽氣

連接真空機，注漿口連接壓漿機，關(guān)閉注漿口開關(guān)，開啟真空機，將管道內(nèi)壓力控制在-0.06 ～ -0.1MPa。

3.4 壓漿

當孔道壓力處于-0.06至-0.1MPa時，可開啟壓漿機，同時打開注漿閥門，真空壓漿機繼續(xù)工作，當從透明膠管觀察到漿液進入負壓容器內(nèi)部時，立即關(guān)閉閥門4和真空泵，打開閥門2，讓漿液流出孔道，一直到出漿口出現(xiàn)稠度和儲漿池靜漿稠度一樣時才關(guān)閉出漿口閥門，壓漿機繼續(xù)工作，壓力維持在0.5～0.7MPa，穩(wěn)壓期的保持時間為3～5min。同時利用水泥漿在高壓下易沁水的特點，將出漿端封錨水泥敲散，露出鋼絞線間隙，再用灌漿機正常補壓穩(wěn)壓。此時，從鋼絞線縫隙中會被逼出水份，通過排除多余的水分，可降低孔道內(nèi)漿液的實際水灰比，灌漿會更飽滿、更密實。

結(jié)語

項目部引進智能張拉儀及真空泵之后，通過采用新技術(shù)和新工藝，T梁預制質(zhì)量通病得到了較好的治理。減少人為因素對質(zhì)量的影響，以工藝保質(zhì)量、以標準化保質(zhì)量是我們今后質(zhì)量控制的必由之路。

[1]鐵路預制箱梁真空輔助壓漿施工技術(shù)[J].城市建設理論研究，2013.

U445 < class="emphasis_bold"> 文獻標識碼：A

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