預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁智能張拉與壓漿施工工藝在大跨徑跨河橋中的應(yīng)用

顧俊　唐春剛

摘要：預(yù)應(yīng)力施工是大跨連續(xù)剛構(gòu)梁橋建設(shè)中極其重要的一環(huán)，預(yù)應(yīng)力張拉及壓漿質(zhì)量的高低直接決定了橋梁的施工質(zhì)量及橋梁運(yùn)營期的服役狀態(tài)。智能張拉與壓漿施工工藝所具有的同步頂拉、精確測量、實(shí)時(shí)監(jiān)控、全程智能以及外界環(huán)境影響小等優(yōu)勢，有效克服了傳統(tǒng)張拉技藝的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了工程效率與壓漿質(zhì)量的同步提升。

關(guān)鍵詞：智能張拉；智能張拉；施工工藝；應(yīng)用

中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）39-0093-02

在大跨徑跨河橋的建造中，預(yù)應(yīng)力張拉與橋梁壓漿是兩個(gè)核心環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到橋的建造效率，甚至于決定了橋梁能否完工。因此，這兩個(gè)環(huán)節(jié)的施工始終是我們關(guān)注的重點(diǎn)，而智能張拉、壓漿技術(shù)的使用，不僅有效克服了傳統(tǒng)施工的缺陷，而且使建造效率與施工質(zhì)量得到了同步提升。

一、預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁智能張拉與壓漿施工概述

1.智能張拉。智能張拉是一種能夠?qū)崿F(xiàn)“雙控”的系統(tǒng)，即實(shí)現(xiàn)伸長量偏差的校對控制、應(yīng)力控制，該系統(tǒng)通常是由控制主機(jī)、油泵、千斤頂構(gòu)成，并配以預(yù)應(yīng)力智能張拉儀、油管、限位板、信號線、工具錨等輔助性工具。與傳統(tǒng)的張拉技術(shù)相比，智能張拉實(shí)現(xiàn)了四個(gè)“精確”，即精確張拉、精確測量、精確用力、精確監(jiān)控，使得整個(gè)施工過程有效避免了人為誤差，提高了預(yù)應(yīng)力的使用效率，實(shí)現(xiàn)了工程建設(shè)的精確與質(zhì)量的雙提升。當(dāng)然，由于智能張拉采用了信息技術(shù)，程序設(shè)計(jì)缺陷、信號連接異常、傳感設(shè)備失靈就成了智能張拉系統(tǒng)最常見的問題，這時(shí)就需要人工的介入來修正誤差。

通常情況下，智能張拉系統(tǒng)的工作流程可以簡單歸納為“發(fā)出命令、油泵工作、同步頂拉、數(shù)據(jù)傳回”四個(gè)環(huán)節(jié)，如下圖1所示：

首先由系統(tǒng)主機(jī)將收集到的“控制力”、“伸長量”數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，然后基于計(jì)算結(jié)果將“指令”傳輸給油泵電機(jī)，油泵系統(tǒng)得到指令后開始調(diào)整轉(zhuǎn)速，進(jìn)行精確張拉。與此同時(shí)，系統(tǒng)主機(jī)通過傳感器實(shí)時(shí)“診斷”、“接收”千斤頂所受之力，對張拉作業(yè)進(jìn)行精確監(jiān)控。

2.智能壓漿。一般來說，智能壓漿系統(tǒng)是由制漿機(jī)、壓漿泵、測壓傳感器等設(shè)備構(gòu)成，運(yùn)用的是循環(huán)回路壓漿工藝。與智能張拉一樣，智能壓漿是注漿設(shè)備與信息技術(shù)的結(jié)合，它也可以實(shí)現(xiàn)精確測壓、精確分析、精確監(jiān)控、精確施壓、精確管理等。智能壓漿主要解決了施工中“壓漿不實(shí)”的難題，使得壓漿工作更易操作、更易達(dá)標(biāo)。而該系統(tǒng)最主要的缺陷存在于程序設(shè)計(jì)本身，需要人工不斷地校對、調(diào)整。

智能壓漿主要有循環(huán)回路與測控調(diào)壓兩個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成。在循環(huán)回路環(huán)節(jié)中，由壓漿泵以循環(huán)的試持續(xù)注漿加壓，以此來排空預(yù)應(yīng)力管道中的空氣、雜質(zhì)等，解決壓漿不實(shí)、壓漿不密的問題。與此同時(shí)，在預(yù)應(yīng)力管道的進(jìn)出口設(shè)置傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測水泥漿液、注漿壓力、穩(wěn)壓時(shí)間等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并傳輸給系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行計(jì)算，最后再將計(jì)算的數(shù)據(jù)反饋給壓漿泵，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)壓。

二、工程簡介

江蘇省常州武進(jìn)區(qū)花園街（定安中路-武進(jìn)區(qū)界）跨京杭運(yùn)河大橋工程，跨運(yùn)河主橋跨度組成為65.7+120+65.7m，利用主跨120m一跨跨越京杭運(yùn)河，邊跨跨越新312國道及河濱東路，其中南岸鋼桁架梁由中半跨56米和邊跨57.7米（少拼一個(gè)8米節(jié)間）組成，全寬39米（含非機(jī)動車道和人行道）；北岸鋼桁架梁由中半跨56米（兩岸少一個(gè)8米節(jié)間作為合龍段）和邊跨57.7米（少拼一個(gè)8米節(jié)間）組成，航道中心與橋梁中心線正交。本橋位附近濕度較大，車流量大，重載車通行多，故對橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性提出了較高要求。

三、預(yù)應(yīng)力智能張拉與智能壓漿的標(biāo)準(zhǔn)化施工工藝

1.預(yù)應(yīng)力智能張拉施工操作要點(diǎn)分析。以上我們詳細(xì)分析了智能張拉的工作流程，現(xiàn)就武進(jìn)區(qū)跨京杭運(yùn)河大橋工程為例來具體探討施工過程中的操作要點(diǎn)。首先是嚴(yán)密監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)中的相關(guān)數(shù)據(jù)。我們知道，數(shù)據(jù)監(jiān)控是系統(tǒng)主機(jī)的功能之一，它能夠給作業(yè)人員提供數(shù)據(jù)參考，指導(dǎo)作業(yè)行為。因此，我們須死守控制臺，嚴(yán)密監(jiān)測數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)暫停張位作業(yè)，等問題排查清楚后再進(jìn)行張拉；其次是時(shí)時(shí)檢查傳感器等輔助工具的工作情況。智能張拉系統(tǒng)中的輔助工具主要起著溝通作用，若這些工具出現(xiàn)問題，后果不堪設(shè)想。此外，還須檢查錨具、限位板等是否嵌套合適；再次是檢查千斤頂?shù)陌惭b是否正確，在絕對保證安裝平順后，還需充分考慮溫度等外界環(huán)境對于千斤頂?shù)挠绊憽Ｈ魷囟華<10度時(shí)，在安裝前應(yīng)對千斤頂進(jìn)行15～30分鐘的預(yù)熱操作。綜合以上要點(diǎn)，我們可以歸納為兩個(gè)方面：一是必須保證系統(tǒng)硬件設(shè)施設(shè)備完好無損、運(yùn)行正常；二是要對反饋回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行人工專業(yè)化的分析。只有實(shí)現(xiàn)了人工與設(shè)備的完美結(jié)合，智能張拉系統(tǒng)才能發(fā)揮出優(yōu)勢。

2.預(yù)應(yīng)力混凝土管道智能壓漿施工工藝要點(diǎn)分析。由于武進(jìn)跨京杭運(yùn)河大橋周邊的自然環(huán)境相對復(fù)雜，再加上未來要承受重載車輛的通過，因此對于橋梁的注漿質(zhì)量提出了較高的要求。為此，我們在進(jìn)行智能壓漿操作時(shí)須注意以下要點(diǎn)：一是要實(shí)現(xiàn)對于監(jiān)控系統(tǒng)主機(jī)的良好維護(hù)，做到“專機(jī)專用”，嚴(yán)禁在系統(tǒng)主機(jī)中運(yùn)行其他程序或者進(jìn)行連接互聯(lián)網(wǎng)操作，以此來避免病毒對于系統(tǒng)程序的篡改、破壞。二是要設(shè)“專人專崗”，對反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行全天候的監(jiān)測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常時(shí)，應(yīng)立即點(diǎn)擊“暫停壓漿”，中斷壓漿操作，等問題解決后再進(jìn)行；三是保證設(shè)備連接正確，設(shè)施正常運(yùn)行。智能壓漿中的連接設(shè)備如同“血液輸送”一般，如發(fā)生連接中斷問題，則會使整個(gè)壓漿施工癱瘓，嚴(yán)重影響施工效率，甚至于造成壓漿設(shè)備損壞。因此，我們在施工過程中須時(shí)刻維護(hù)連接設(shè)備，檢查其是否存在問題，以此來保證設(shè)施設(shè)備的正常運(yùn)行。

3.智能張拉與壓漿施工工藝在工程建設(shè)中運(yùn)用效果。在常州武進(jìn)區(qū)花園街（定安中路—武進(jìn)區(qū)界）跨京杭運(yùn)河大橋工程施工中橋梁建設(shè)中，預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)的運(yùn)用，加強(qiáng)了施工質(zhì)量和降低了施工成本，在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)發(fā)達(dá)的今天，可以突破地域的限制，加強(qiáng)對張拉質(zhì)量的監(jiān)管，極大地提高了預(yù)應(yīng)力橋梁的施工質(zhì)量。并且，在整個(gè)張拉過程中，實(shí)時(shí)張拉數(shù)據(jù)能夠自動生成張拉記錄表并上傳網(wǎng)絡(luò)，將這些數(shù)據(jù)和資料反映到業(yè)主和質(zhì)量監(jiān)督站那里，減少了人為因素干擾，杜絕了數(shù)據(jù)造假的可能性。能夠?qū)⒄鎸?shí)的施工過程還原，有利于對施工質(zhì)量的控制。此外，運(yùn)用這種方法，還能夠省去張拉力、伸長量等相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算工作，不必進(jìn)行數(shù)據(jù)的填寫，有利于提高工作效率。

通過采用智能壓漿系統(tǒng)，不僅避免了出現(xiàn)孔道內(nèi)空氣無法排盡、漿液性能不能滿足施工要求、壓力不足等問題，解決了壓漿不密實(shí)、壓漿質(zhì)量過低的質(zhì)量通病，由于運(yùn)用了密封蓋加彈性墊片的技術(shù)，還解決了錨頭密封的難題。與傳統(tǒng)的壓漿技術(shù)相比，智能壓漿系統(tǒng)避免了人為因素干擾，提高了技術(shù)的準(zhǔn)確度和施工質(zhì)量，能夠?qū)⒐艿纼?nèi)的空氣排凈，實(shí)現(xiàn)了對漿液質(zhì)量的控制，滿足了施工要求，保證了灌漿壓力，提高了灌漿的穩(wěn)定時(shí)間，進(jìn)而保證了預(yù)應(yīng)力管道的壓漿密實(shí)，滿足跨京杭運(yùn)河大橋工程施工要求，很好地提高橋梁建設(shè)的質(zhì)量和效益。

四、結(jié)論

通過預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁智能張拉與壓漿施工在常州武進(jìn)區(qū)花園街（定安中路—武進(jìn)區(qū)界）跨京杭運(yùn)河大橋工程施工中取得的成功應(yīng)用表明：智能張拉及智能壓漿標(biāo)準(zhǔn)化施工能夠顯著提高橋梁預(yù)應(yīng)力施工的施工質(zhì)量，提高了橋梁的耐久性和安全性，節(jié)約作業(yè)時(shí)間，節(jié)省大量勞動力，值得將來在實(shí)際工作中進(jìn)一步推廣和運(yùn)用。然而，智能張拉和智能壓漿施工效果提高還依賴于施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，今后在施工過程中，應(yīng)該重視對相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，不斷提高施工水平，使智能張拉和智能壓漿在橋梁建設(shè)中得到更好的運(yùn)用。

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