橋梁靜載錨固性能試驗數據異常因素與解決措施分析

李慧 申鐵軍

摘要 通過橋梁靜載錨固性能試驗數據異常情況的頻數統計，分析了橋梁靜載錨固性能試驗數據異常的原因并提出了解決措施，研究表明：組裝件安裝及靜載錨固性能檢測異常的原因有很多，包括鋼絞線安裝錯位、組裝件預加載受力不均勻、試驗機系統參數設置異常、試驗機運行故障、荷載傳感器故障率高，但最主要的是壓縮機異常與夾片彈出導致損傷引伸計兩個原因。

關鍵詞 靜載錨固;性能試驗;數據異常;解決措施

中圖分類號 TU753.8 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）07-0157-03

0 引言

靜載錨固試驗是評定鋼絞線和錨具、夾片類別和等級的主要試驗方法，是橋梁工程中預應力梁安全性重要的室內檢測手段。近年來，筆者對鋼絞線及錨具、夾具做檢測，由于施工單位在做預制梁張拉時，發生多次鋼絞線斷裂，無法繼續進行張拉，嚴重影響了施工進度、增加了工程造價。

1 橋梁靜載錨固性能試驗數據異常情況頻數統計

對373組靜載錨固性能試驗數據進行調研統計，試驗異常組數為112組，異常率較高達30.0%。通過調研與分析，對造成試驗異常率較高的原因進行分析統計，見表1、圖1。

2 橋梁靜載錨固性能試驗數據異常情況原因分析及解決措施

原因包括：組裝件安裝及靜載錨固性能檢測異常、原材料養護未達到要求、原材料未養護或養護時間未達到要求、養護室溫度不符合要求、養護室空調溫度調節效果差、壓縮機異常、制冷劑不足、空調零部件損壞、組裝件安裝預加載異常、鋼絞線安裝錯位、試驗人員未進行崗前培訓、操作經驗不足、未定期進行學習考核、未按照要求操作組裝件預加載受力不均勻、試驗機系統參數設置異常、加載過程出現問題、試驗機運行故障、荷載傳感器故障率高、引伸計數據波動大、夾片彈出，損傷引伸計等。

2.1 壓縮機異常的解決措施

6月（夏季）至11月（冬季）的試驗溫度數據統計如下：6月到10月的異常率平均值為27.6%，11月異常率為41.5%，可見，壓縮機異常對數據準確性的影響很大。見圖2。為保證空調制暖效果，使養護室溫度保持在10～35 ℃范圍內，建立空調維修保養監督制度。

2.2 夾片彈出導致損傷引伸計的解決措施

為防止夾片彈出導致損傷引伸計，引伸計外設置圍擋裝置，夾片外設置圍擋裝置。多次試驗驗證，通過試驗發現，設置了圍擋裝置后，夾片彈出不再撞擊引伸計，減少了引伸計損傷的情況。

3 應用項目實例與節約成本計算

3.1 應用項目概況

吉縣至隰縣高速公路簡稱吉隰高速公路，又稱為“山西省西縱高速公路吉縣至隰縣段”，項目的實施建設工期為三年。該項目充分發揮技術協同聯動作用，以問題導向、結果導向定位項目結構施工、先進材料、試驗檢測等技術的研發需求。進一步完善技術專家委員會的運行機制，建立完善重大工程技術問題專家組會診制。建立“三員三師兩中心”技術支撐架構，形成以技術中心與檢測中心為技術研發中心主要載體的專業化技術服務團隊，建立以結構、巖土、材料等領域技術骨干為帶頭人的道路、橋隧專業化施工技術支撐力量，組建以機械設備、工程技術、試驗檢測為主導的專業施工技術實施力量。既有跨線橋梁上部結構采用1?24 m+3×32 m預應力混凝土T梁，上部梁排水方式為散排，橋梁兩側橫向設泄水孔，間距3 m一道，泄水孔孔徑8 cm。為保證橋下道路通行安全，橋下道路開通前應對道路正上方鐵路第二孔橋梁橫向排水管設置集中排水，將雨水收集到兩側橋墩位置處排出。

3.2 此橋靜載錨固性能試驗的目的和意義

橋梁靜載錨固性能試驗指在給預應力混凝土的結構施加預應力的過程中，不管是后張法對預應力筋的永久性的錨固，還是先張法對預應力筋的臨時的固定，均要有夾具、錨具。所以，錨、夾具為保證預應力混凝土的結構安全的關鍵，它須滿足受力安全、張拉錨固方便迅速可靠、預應力損失小要求[1-3]。錨、夾具要有足夠承載能力、可靠錨固性能、良好適用性，來保證預應力筋強度，實現預應力的張拉作業。靜載錨固性能試驗是檢測錨具質量的最重要試驗，能反映出錨具的強度、硬度、錨固能力等方面性能[4-6]。

3.3 靜載錨固性能試驗

先安裝錨具夾片、連接器然后進行預應力張拉形成預應力體系，直接在試驗臺座加載。取3根試件進行力學性能試驗。加載前先將鋼材預應力進行調勻，初應力取鋼材抗拉強度標準值的5.0%～10.0%。正確加載的步驟為：按預應力鋼材抗拉強度的標準值的20.0%、40.0%、60.0%、80.0%分四級相同速度加載，加載速度100.0 MPa/min，達到80.0%后，持荷1 h后，逐步加載至完全破壞[7-9]。見圖3。

3.4 橋梁變形監測

橋梁除應進行靜載錨固性能試驗外，還應進行變形監測。

3.4.1 設置監測點

（1）每橋墩設置3個變形觀測點，墩身底部設置1個，墩頂左右各設置1個。

（2）每墩頂處3個變形觀測點大致位于一個橫斷面上。

（3）橋梁變形觀測點可利用在混凝土結構上植入鋼釘設置，也可利用化學植筋方式在方便位置設置變形監測點。

3.4.2 觀測頻率、觀測時間

施工前對橋梁現狀觀測，各監測點觀測一周（每天一次），收集跨線橋梁現狀觀測值。施工期間，各測點每天一測，測量時間大致相同。若施工時出現沉降較大情況應增加觀測頻率為每天兩測。施工后，監測數據顯示橋墩變形已經穩定（連續穩定數據不小于25 d），變形監測可延長至5 d一次，直至竣工后3個月。

3.5 橋梁作業注意事項

（1）為保證橋下道路行車安全，更換既有鐵路角鋼支架，人行道板更換為橡膠步板。施工前應先在既有橋梁支架間隙施工新設支架，待新設支架錨固體強度達到要求后，方可拆除既有人行道支架。

（2）橋上施工過程中應臨時封閉橋下施工道路，避免因橋上落物危及橋下人身安全。

（3）橡膠板應平整密實，固定牢因，板間有縫處采用聚氯乙烯膠泥（成聚氨酶填縫劑）填塞密實。

（4）為方便橋上作業，更換支架及橡膠步板，橋上作業可采用吊籃施工，結合高空作業車托舉作業人員及材料在跨線橋梁邊緣配合作業，機械施工前，應嚴格復核設備與鐵路的相對位置，防止侵入鐵路限界，以免對跨線橋梁產生不利影響。

（5）整個作業平臺下部和外側掛安全網，所用的架桿管件尺寸應經過嚴格挑選，符合有關標準要求，對有損傷者一概不予使用。

（6）螺栓等錨固體應嚴格執行相關規范及驗收標準，嚴格控制打孔位置，保證所有托架在同一平面上及步行板的平穩。

（7）合理安排施工順序，鐵路兩側支架更換應同步實施，施工前做好施工計劃，當天支架施工完畢后及時覆蓋人行道板，避免產生安全隱患。

（8）人行道支架外側懸掛有電纜槽，分別敷設有通信、信號、電力設備，施工前應與相關單位簽訂安全配合協議，確保相關設備安全。

3.6 節約成本計算

在吉縣至隰縣高速公路應用錨固靜載性能試驗大大降低了靜載錨固性能試驗數據異常率，減少了異常試驗的比例和返工工作量，節約了成本。見表2。

4 結束語

通過靜載錨固性能試驗相關的學習培訓以及定期講解和操作全方位的培訓，提高了試驗人員對試驗規范的認識，使試驗人員均能正確完成組裝件的預加載操作，確保規范、熟練的操作，專業技術水平也有了一定提高，熟悉了靜載錨固性能試驗檢測的標準、規范方法，體會到運用科學方法解決實際工作中存在的問題帶來的效果。試驗人員更多地積累試驗檢測數據和試驗檢驗效果分析數據，不斷總結、勇于創新，持續改進，進行現場實施與驗證，具有很高的實用價值和推廣應用價值。

參考文獻

[1]馬利， 趙立秋. 淺析靜載錨固試驗[J]. 公路交通科技（應用技術版）， 2014（2）： 8-10.

[2]申鐵軍. 小間距加筋復合體橋臺結構優勢及施工技術要點分析[J]. 黑龍江交通科技， 2021（5）： 79-80+83.

[3]申鐵軍， 汪曉勇. 人工挖孔樁成孔新型定位裝置的應用研究[J]. 黑龍江交通科技， 2020（8）： 126-127.

[4]馮文娟， 申鐵軍. 北京至雄安高速公路工程質量控制與評價研究[J]. 四川建材， 2022（2）： 34-35.

[5]李澤波， 申鐵軍. 山西省“十四五”發展智慧公路解決方案分析[J]. 四川建材， 2022（2）： 159-160.

[6]段立山， 申鐵軍. 山西太原至陜西佳縣高速公路項目管理要點分析[J]. 四川建材， 2022（1）： 143-144.

[7]孟洋， 申鐵軍. 西圪洞溝大橋超高漸變段下穿鐵路施工技術[J]. 山東交通科技， 2021（6）： 112-113+118.

[8]王斌， 申鐵軍. 淺談公路工程7S管理與質量檢測的有效結合[J]. 黑龍江交通科技， 2021（11）： 191-192.

[9]汪曉勇， 申鐵軍. 加筋土復合結構外部穩定性驗算與荷載取值分析[J]. 四川建材， 2021（9）： 61-62.