提高現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力張拉合格率對(duì)策研究

劉春梅, 劉 勇, 張正陽, 田海燕, 李 吉, 趙添瑞

(中國十九冶集團(tuán)有限公司, 四川成都 611730)

提高現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力張拉合格率對(duì)策研究

劉春梅, 劉 勇, 張正陽, 田海燕, 李 吉, 趙添瑞

(中國十九冶集團(tuán)有限公司, 四川成都 611730)

為了提高現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力張拉合格率，文章以浙江省臺(tái)州市內(nèi)環(huán)路工程為例，采用現(xiàn)場調(diào)查、數(shù)據(jù)分析等手段，得到影響預(yù)應(yīng)力張拉合格率的關(guān)鍵因素。對(duì)此采取針對(duì)性的對(duì)策，不僅使現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力張拉合格率有了較大幅度的提高，保障了橋梁施工質(zhì)量，而且節(jié)約了人力資源，節(jié)約了成本，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

現(xiàn)澆箱梁； 預(yù)應(yīng)力； 后張法； 合格率； 智能張拉設(shè)備

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土現(xiàn)澆箱梁強(qiáng)度高、剛度大、整體性能好、外形美觀，而且可以適應(yīng)復(fù)雜形狀[1]。城市橋梁結(jié)構(gòu)已普遍采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土現(xiàn)澆箱梁。后張法預(yù)應(yīng)力孔道張拉是后張法預(yù)應(yīng)力箱梁施工最重要的工序之一，預(yù)應(yīng)力張拉精度關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性與耐久性，對(duì)于結(jié)構(gòu)后期裂縫發(fā)展、極限承載力影響甚大[2]，是橋梁預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)能否安全可靠的核心指標(biāo)之一。一旦預(yù)應(yīng)力張拉精度得不到有效控制，輕則引起結(jié)構(gòu)反拱過大及錨固端縱向裂紋，嚴(yán)重的則會(huì)引發(fā)結(jié)構(gòu)橫向裂縫、預(yù)應(yīng)力筋拉斷等事故[3]。

現(xiàn)有對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉精度控制的研究[4-6]，大多前期未進(jìn)行嚴(yán)密的現(xiàn)場調(diào)查，缺乏有效的數(shù)據(jù)支撐，導(dǎo)致無法進(jìn)行末端原因分析，后期也無法采取針對(duì)性較強(qiáng)的對(duì)策。因此，本項(xiàng)目部組織人員對(duì)在建的3座現(xiàn)澆混凝土箱梁橋的預(yù)應(yīng)力張拉工序進(jìn)行了調(diào)查及分析，對(duì)其質(zhì)量情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，找出導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力張拉合格率低的癥結(jié)，并針對(duì)癥結(jié)分析末端原因并篩選要因，然后制定針對(duì)性的對(duì)策，有效地提高了預(yù)應(yīng)力張拉合格率，保障了施工質(zhì)量。

1 工程概況

臺(tái)州市內(nèi)環(huán)路(7號(hào)立交至6號(hào)立交)工程位于浙江省臺(tái)州市黃巖區(qū)。工程總造價(jià)約35 565.7萬元，其中立交工程25 983.6萬元，占總造價(jià)的73.1 %，6號(hào)立交橋?yàn)樗膶痈呒芑ネǎ?8聯(lián)現(xiàn)澆箱梁，最高墩柱為25.5 m，4聯(lián)鋼箱梁分別位于“Y”形立交交叉口和104國道上方，總造價(jià)約21 781.4萬元，占互通立交工程造價(jià)的83.9 %。

中國十九冶集團(tuán)有限公司首次在東部沿海城市承建市政互通立交工程，且本工程上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆箱梁總產(chǎn)值占總造價(jià)的比例為37.3 %，所以箱梁施工的成敗直接關(guān)系到工程整體進(jìn)展及我公司在全國市政橋梁建設(shè)市場的聲譽(yù)。所以，如何提高預(yù)應(yīng)力張拉施工的合格率，保證工程質(zhì)量，從源頭確保橋梁整體結(jié)構(gòu)的安全，便成為本工程橋梁施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2 預(yù)應(yīng)力張拉工序調(diào)查研究

項(xiàng)目部組織人員對(duì)在建的三座現(xiàn)澆混凝土箱梁的預(yù)應(yīng)力張拉工序進(jìn)行了調(diào)查及分析，對(duì)其質(zhì)量情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。調(diào)查統(tǒng)計(jì)見表1，張拉施工質(zhì)量缺陷排列見圖1(表中頻率為某一項(xiàng)目不合格點(diǎn)數(shù)占總不合格點(diǎn)數(shù)的比例)。

表1 調(diào)查統(tǒng)計(jì)

圖1 張拉施工質(zhì)量缺陷排列

由表1可知，目前預(yù)應(yīng)力筋張拉合格率為(165-43)/165×100%=73.9%,而在造成張拉合格率低問題的分類統(tǒng)計(jì)中，伸長值占53.5 %，持荷時(shí)間占34.9 %，所以如何提高伸長值和持荷時(shí)間的精準(zhǔn)度便是接下來需要解決的主要問題。

3 影響因素分析

針對(duì)伸長值不夠和持荷時(shí)間不足兩個(gè)問題，我們分別從人員、材料、機(jī)械設(shè)備、操作方法等方面進(jìn)行層層分析，最終得到了5個(gè)末端影響因素：未進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)、考核制度未落實(shí)、讀數(shù)誤差、設(shè)備自身原因、及材料原因。以下將分別對(duì)這5項(xiàng)影響因素，采用現(xiàn)場調(diào)查等方式進(jìn)行確認(rèn)，以得到導(dǎo)致伸長值不夠和持荷時(shí)間不足的主要因素。

3.1 未進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)

判斷標(biāo)準(zhǔn)：能熟練掌握操作工藝和合格判定標(biāo)準(zhǔn)的人員占總?cè)藬?shù)80 %及以上。

經(jīng)項(xiàng)目部人員到現(xiàn)場對(duì)班組的操作人員就張拉工藝、操作順序、千斤頂行程、油管接口以及伸長值合格的判定標(biāo)準(zhǔn)等共10個(gè)問題進(jìn)行隨機(jī)詢問調(diào)查了解情況，發(fā)現(xiàn)工人對(duì)預(yù)應(yīng)力施工操作工藝和合格標(biāo)準(zhǔn)較熟悉，平均回答正確率為85 %>80 %，由此排除此項(xiàng)影響因素。

3.2 考核制度未落實(shí)

判斷標(biāo)準(zhǔn)：考核制度落實(shí)率達(dá)到85 %及以上。

經(jīng)過對(duì)項(xiàng)目部相關(guān)考核制度進(jìn)行檢查，以及對(duì)現(xiàn)場主要技術(shù)管理人員、班組長和相關(guān)負(fù)責(zé)人就考核及獎(jiǎng)罰制度規(guī)定中的相關(guān)方面進(jìn)行問答式詢問調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)項(xiàng)目部的考核制度健全、且以上人員對(duì)相關(guān)制度有較為全面的了解。回答問題正確率為92.5 %>85 %，由此排除此項(xiàng)影響因素。

3.3 讀數(shù)誤差

判斷標(biāo)準(zhǔn)：由于讀數(shù)誤差造成的不合格率控制在2 %以內(nèi)。

在對(duì)2束鋼絞線2端共16次的油表壓力讀數(shù)、千斤頂伸長值讀數(shù)和持荷時(shí)間讀數(shù)進(jìn)行檢查記錄時(shí)，發(fā)現(xiàn)肉眼讀數(shù)誤差較大的問題，平均不合格率為43.7 %>2 %，因此，此項(xiàng)因素為主要影響因素。

3.4 設(shè)備自身原因

判斷標(biāo)準(zhǔn)：把設(shè)備原因?qū)е碌牟缓细耦l率降到10 %及以下。

對(duì)采用傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行張拉施工過程現(xiàn)場檢查記錄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在單端張拉共24次的12束鋼絞線中，兩端不同步問題大部分都存在，張拉設(shè)備故障及精確度(尤其是鋼尺測量的精度)也從很大程度上影響著伸長值和持荷時(shí)間的準(zhǔn)確度。調(diào)查結(jié)果平均不合格率為44.5 %>10 %,因此，此項(xiàng)因素為主要影響因素。

3.5 材料自身原因

對(duì)采用傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行張拉施工過程現(xiàn)場檢查記錄，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在單端張拉共80次的40束鋼絞線中，鋼絞線捻向相同，由于彈性模量和截面積的不同造成伸長值不合格的只有1次，不合格率為1.25 %<2 %，說明材料自身原因并非主要影響因素。

由以上分析可知，讀數(shù)誤差與設(shè)備自身原因是影響現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力張拉伸長值不夠和持荷時(shí)間不足的主要因素。

4 處理對(duì)策研究

針對(duì)讀數(shù)誤差及設(shè)備自身原因?qū)е碌某趾蓵r(shí)間不足和伸長值不夠，項(xiàng)目部經(jīng)過分析制定了以下對(duì)策：

4.1 變傳統(tǒng)張拉設(shè)備為智能張拉系統(tǒng)

預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)通過傳感技術(shù)采集每臺(tái)張拉設(shè)備的工作壓力和鋼絞線的伸長量等數(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)備接收系統(tǒng)指令，實(shí)時(shí)調(diào)整工作參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)高精度實(shí)時(shí)調(diào)控油泵電機(jī)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)張拉過程，且能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確施加應(yīng)力、精準(zhǔn)量測和效率高等優(yōu)點(diǎn)(圖2)。

圖2 智能張拉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4.2 安排專人對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)

對(duì)采用傳統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行張拉施工過程現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)在單端張拉共24次的12束鋼絞線中，兩端不同步問題大部分都存在，張拉設(shè)備故障及精確度(尤其是鋼尺測量的精度)也從很大程度上影響著伸長值和持荷時(shí)間的準(zhǔn)確度。為此，對(duì)全線所有預(yù)應(yīng)力施工我們組織了專業(yè)的班組進(jìn)行，并且班組長負(fù)責(zé)在每次使用完之后的檢查和維修工作，確保下次使用正常。這樣就大大的減少了由于設(shè)備臨時(shí)發(fā)生故障造成的伸長值和持荷時(shí)間不準(zhǔn)確的問題。

5 實(shí)施效果分析

實(shí)施對(duì)策后，項(xiàng)目部對(duì)6號(hào)立交黃長放射線橋第三聯(lián)現(xiàn)澆箱梁縱向預(yù)應(yīng)力鋼束的張拉情況進(jìn)行了跟蹤檢查記錄，監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如表2所示。

表2 監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

從上述監(jiān)測結(jié)果數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表中可知，此次檢測的各項(xiàng)指標(biāo)反映了實(shí)際張拉的合格率達(dá)到了99.8 %，遠(yuǎn)超實(shí)施對(duì)策前平均合格率73.9 %。

6 結(jié)論

本文以浙江省臺(tái)州市內(nèi)環(huán)路工程為例，研究了提高現(xiàn)澆箱梁預(yù)應(yīng)力張拉合格率的方法。首先對(duì)公司在建的3座現(xiàn)澆混凝土箱梁的預(yù)應(yīng)力張拉工序進(jìn)行了調(diào)查及分析，得到伸長值不夠及持荷時(shí)間不足兩項(xiàng)影響預(yù)應(yīng)力張拉合格率的主要原因。然后對(duì)這兩道工序的影響因素進(jìn)行層層分解，得到 5個(gè)末端影響因素：未進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)、考核制度未落實(shí)、讀數(shù)誤差、設(shè)備自身原因、及材料原因。采用現(xiàn)場調(diào)查等方式，篩選5個(gè)末端因素，確認(rèn)了兩個(gè)主要因素：讀數(shù)誤差及設(shè)備自身原因。對(duì)讀數(shù)誤差及設(shè)備自身原因，決定采用智能張拉系統(tǒng)和安排專人對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)兩項(xiàng)對(duì)策。實(shí)施對(duì)策后，實(shí)際張拉合格率由73.9%提高到了99.8%。

應(yīng)用對(duì)策后，除了在工程質(zhì)量方面取得了較大的提高外，通過與以往傳統(tǒng)張拉施工方法的比較，在安全、進(jìn)度及經(jīng)濟(jì)效益方面也取得了明顯的效果，該工藝的成功運(yùn)用，不僅提高了預(yù)應(yīng)力張拉合格率，保證了橋梁施工質(zhì)量，而且智能張拉只需兩人同時(shí)作業(yè)，節(jié)約了人力資源，取得了很好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 朱玉寶, 樓旭燕. 預(yù)應(yīng)力現(xiàn)澆箱梁支架預(yù)壓與施工技術(shù)[J]. 北方交通, 2016(1): 23.

[2] 韓曉猛, 鄔曉光. 智能張拉工藝對(duì)預(yù)制小箱梁預(yù)應(yīng)力影響分析[J]. 佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào), 2015, 33(3):408.

[3] 郭全全, 李珠, 張善元. 預(yù)應(yīng)力數(shù)字化張拉技術(shù)的研究[J]. 土木工程學(xué)報(bào), 2004, 37(7):13.

[4] 鄭中華. 后張法預(yù)應(yīng)力張拉控制難點(diǎn)應(yīng)對(duì)措施[J]. 公路交通科技: 應(yīng)用技術(shù)版, 2014(4):281-283.

[5] 周瑩鋒. 提高橋梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉合格率[J]. 福建建材, 2013(5):75-76.

[6] 司坤. 提高長束預(yù)應(yīng)力筋張拉伸長值一次合格率的對(duì)策研究[J]. 工程技術(shù), 2012(11):64.

TU378

A

[定稿日期]2017-06-06

劉春梅(1977～)，女，本科，工程師， 主要從事工程管理工作。

市政公用行業(yè)安全生產(chǎn)大檢查方案(二)

(二)環(huán)衛(wèi)設(shè)施安全檢查內(nèi)容。

1.環(huán)衛(wèi)設(shè)施運(yùn)營單位檢查內(nèi)容。

(1)生活垃圾填埋場、垃圾焚燒發(fā)電廠安全管理情況。重點(diǎn)檢查落實(shí)相關(guān)技術(shù)規(guī)程要求情況。加強(qiáng)氣體和滲濾液導(dǎo)排、防爆、滅火等安全設(shè)施運(yùn)行管理情況，排除生產(chǎn)安全隱患情況。

(2)道路清掃作業(yè)安全情況。重點(diǎn)檢查加強(qiáng)安全作業(yè)教育和技能培訓(xùn)情況，按照規(guī)定配備使用具有警示和反光性能的安全服和安全帽情況，提高環(huán)衛(wèi)工人安全意識(shí)和能力情況。

(3)糞便處理設(shè)施運(yùn)行安全管理情況。重點(diǎn)檢查落實(shí)《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳關(guān)于加強(qiáng)城鎮(zhèn)排水、污水處理等設(shè)施維護(hù)作業(yè)安全管理工作的通知》(建辦城函[2017]443號(hào))情況，保障設(shè)施運(yùn)行安全運(yùn)營情況。

2.住房城鄉(xiāng)建設(shè)(環(huán)境衛(wèi)生)主管部門檢查內(nèi)容。

(1)安全責(zé)任制落實(shí)情況。重點(diǎn)檢查能否從提高認(rèn)識(shí)、規(guī)范程序、加強(qiáng)培訓(xùn)入手，強(qiáng)化安全生產(chǎn)責(zé)任意識(shí)、落實(shí)責(zé)任制度、嚴(yán)格責(zé)任監(jiān)督情況。

(2)加強(qiáng)建筑垃圾處理設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)排查處理情況。重點(diǎn)檢查對(duì)建筑垃圾堆體穩(wěn)定性和滑坡風(fēng)險(xiǎn)排查情況，對(duì)排查發(fā)現(xiàn)的隱患是否做到及時(shí)停工整改，是否強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)防范措施。

(3)道路清掃作業(yè)安全情況。重點(diǎn)檢查各地主管部門履行監(jiān)管職責(zé)情況，完善道路清掃作業(yè)人員安全防護(hù)措施情況，按照規(guī)范設(shè)置作業(yè)安全標(biāo)志情況。

摘自中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部網(wǎng)站