橋梁預應力智能張拉壓漿系統原理及施工技術研究

羅哲濤

【摘 要】橋梁工程施工作業的開展，需各種施工技術的應用支持與保障，做好技術的應用控制，對保障橋梁建造效益目標的實現有著重要意義。文章概述了橋梁預應力智能張拉壓漿系統原理，結合實例分析橋梁預應力智能張拉壓漿施工技術的具體應用，總結了橋梁預應力智能張拉壓漿系統的應用經驗，供相關人員參考借鑒。

【關鍵詞】橋梁;預應力;智能張拉壓漿系統原理

【中圖分類號】U445.57 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2022）04-0182-03

橋梁預應力施工作業中，采用智能化控制系統，能夠保障施工參數的精準度，避免出現施工錯誤造成質量問題。工程實踐中多使用橋梁預應力智能張拉壓漿系統輔助工程施工作業的開展與落實，獲得了不錯的成效，被廣泛推廣應用。若想實現橋梁預應力智能張拉壓漿系統的應用價值，就需做好過程控制，切實保障操作的規范性，最大限度地實現技術應用的價值。

1 橋梁預應力智能張拉壓漿系統應用原理

1.1 張拉系統

工程項目中使用的張拉系統，主要是利用計算機進行操作，嚴格控制預應力張拉，保障橋梁建造的質量。從系統的結構組成分析，主要包括主機、油泵和千斤頂。技術原理：將應力當作控制指標，以伸長量為校對指標，利用傳感器裝置，采集數據信息（如工作壓力和鋼絞線的伸長量等），為操作標準化分析提供支持與保障。橋梁施工作業期間，使用智能張拉系統輔助作業的開展，要做好過程控制，保障伸長量誤差處于合理范圍內，達到作業的要求。

1.2 壓漿系統

預應力管道壓漿作業的密實度若不達標，將會影響結構的性能，甚至影響橋梁系統整體的質量，作業時利用智能化壓漿系統則可以有效解決。使用的智能化壓漿系統，回路部分由制漿機及壓漿泵組成。制備的漿液在回路系統內持續循環，排除全部的空氣。在管道的進漿口與出漿口布置了精密傳感器，可以實現對作業數據信息的實時化監測，如壓力和流量等。

2 橋梁預應力智能張拉壓漿施工技術的應用實例

2.1 案例概述

以平洞嶺大橋為例，設計樁號為K56+027.5。從具體情況來說，小里程的起終點為K55+930.92-K56+124.08。根據方案，順著羅城向融水洞頭方向，出現了逐漸升坡的情況，上升了2.2%，平面所處的位置為直線段。設計方案提出，建設預應力混凝土連續剛構箱梁，設計為48 m+

85 m+48 m變截面。為保證作業有序開展，需要配置4名作業人員負責張拉施工，并且要配套相應的設備保障作業。其中，智能化真空壓漿設備數量為2臺;張拉千斤頂，具備智能化控制功能，數量為4臺。現結合工程施工實踐，分析橋梁預應力智能張拉壓漿系統的應用。

2.2 箱梁設計

設計的方案提出，選擇單箱單室變截面箱梁連續剛構，作業時嚴格控制技術參數。對于斷面梁高，中間支點位置控制為4.8 m，邊跨直線位置為2.2 m，主跨跨中位置為2.2 m。建設的主橋箱梁，具體組成包括節段和“T”梁等，詳細情況為2個0號塊節段、2個懸臂澆筑“T”構（1#～10#節段、1’#～10’#節段）、2個邊跨現澆段、2個邊跨合攏段和1個中跨合攏段組成。

2.3 合攏段總體施工方案

按照設計的施工方案，邊跨合攏段選擇的是掛籃方法作業。組織掛籃施工前，下橫梁需要深入到現澆段，深入0.5 m，底模和側模全部使用掛籃底模及側模，內模使用的是竹膠板進行拼裝作業。若需要臨時鎖定合攏段，則按照外勁性骨架的方式實施。對于中跨合攏段，考慮到搭設作業不方便，經過綜合分析后提出單只掛籃前伸合攏作業方案。施工作業時，底模與側模部分，設計選擇藍底側模系統。對于橫隔板內模，則借助竹膠板和方木材料進行處理。此部分的臨時鎖定，設計按照“內勁性骨架+臨時張拉鋼束”實施。

2.4 施工工藝

2.4.1 基本施工

掛籃前移：按照技術方案，需要邊跨側掛籃前移，并且前下橫梁伸入支架現澆段，深入的長度為0.5 m，借助事前預留的孔進行錨固處理。需要注意的是，事前預留的掛籃，在進行移動操作時，必須按照規定進行。通常，連續梁一個主墩的兩個掛籃率先完成10#段的施工，在不給合攏段帶來威脅的前提下，將中跨側掛籃后移一定距離錨固。另外的主墩則需要在兩個掛籃施工完10#段后，邊跨側及中跨側掛籃對稱前移一段距離分別施工邊跨合攏段和中跨合攏段。做好相應的檢查，當中跨施工段的技術指標達到要求后，組織開展縱向和豎向的張拉操作，同時要完成橫向預應力束的張拉，完成后需要進行壓漿，上述工序結束后拆除4只掛籃。在進行掛籃后移時，要提前做好相應的拆卸工作，再進行移動和錨固作業，按照設計的順序進行拆除作業。

支架搭設：對于邊跨施工段，需要將合攏段支架和現澆段支架同步設置，具體操作時，對于合攏段還需要考慮不良影響，例如掛籃的影響，做好相應的控制，避免出現質量問題。

底側模安裝：按照設計方案，對于邊跨部分，合攏段的底模選擇的是掛籃底側模，遵循技術標準，當掛籃到達設計位置后需要進行校正，完成后再進行安裝作業。在進行底側模的安裝作業時，要求和已經施工的10#段及現澆段混凝土結合緊密，做好嚴格精細化檢查，若發現不達標的情況，則需要進行密封處理。

底腹板鋼筋安裝：合攏段設計為2.0 m，鋼筋和預應力管道材料的布置量較多，并且會受到骨架因素的影響，增加了安裝的難度。為保證作業的效果，需要提前落實技術交底及人員培訓。對于合攏段，在進行管道安裝操作時，要求圍繞接頭管部分進行質量控制，以免操作不合格影響工程質量，避免發生漏漿或者其他問題。合攏段縱向鋼束一般較長，采用后穿法有一定困難，如果采取先穿法施工，必須確保采取可靠措施保證管道不漏漿，同時在混凝土澆筑過程中應安排專人拖動鋼絞線。

內模安裝：合攏段內模可采用木模或者掛籃組合鋼模施工，過人洞模型應提前加工成型，整體吊裝上橋安裝。

合攏段鎖定：從施工的角度來說，需要在冬季環境下施工，使得工程的質量受到很多氣候因素的影響，面臨施工作業的挑戰和難題。為保證施工的效果和效益，需合理安排施工進度計劃，明確各項工程和內容在何時進行施工作業。對于復雜工序，例如骨架安裝和鋼束張拉等，必須做好細節和要點的控制，切實保障作業的效果和質量，實現技術的應用效果。

2.4.2 臨時張拉鋼束設計施工

張拉臨時鋼束的作用：從整體的操作情況來說，骨架部分需要利用焊縫進行連接，由于抗拉能力不強，所以需要使用臨時預應力，借助其力量共同抵抗合攏段兩端位置梁體因各類因素產生的拉應力。這需要嚴格控制，切實保障操作達到預期。

臨時鋼束張拉的設計：在進行施工作業時，每個技術參數和要點都必須做好嚴格控制。事前學習和了解施工參數和方案中的其他內容，做好強度和張拉力等技術指標的控制，切實保障張拉作業的效果和效益。

臨時鋼束張拉的施工：結束骨架焊接且鎖定后，需要及時張拉，一般要求在1.5 h內結束4束臨時鋼束張拉。作業前，需要提前做好工具的調試和施工。合攏段鎖定后應立即解除邊墩上下支座板臨時錨板約束。

2.4.3 混凝土的澆筑

對于邊跨合攏段，開展混凝土澆筑作業前，需要提前進行觀測，了解合攏段的高程數據信息變化，同時采集合攏段長度數據信息的變化，事前做好溫度監測，明確溫度和高程等具體變化，合理安排混凝土施工作業。合攏段混凝土澆筑時間，盡量選擇低溫時段開展。本次工程施工作業時，選擇在夜間10：00進行澆筑。按照作業要求，對于邊跨合攏段的13.06 m3混凝土，需要在1.5 h內完成作業。合攏段混凝土施工原材料選擇的是微膨脹混凝土，同時混凝土強度等級需要提高相應等級。結合實驗分析，確定最佳的配合比。合攏段混凝土澆筑作業結束后，采取覆蓋土工布的方式，做好養護保護，避免產生擾動的情況，嚴格控制作業的質量與效果。邊跨合攏段混凝土澆筑前，要求做好全面精細的檢查。對存在的雜質，要求做好全面清除和處理，實施澆筑施工前要做好灑水處理，保證工程的施工效果和效益。中跨合攏段混凝土澆筑同邊跨合攏段混凝土施工相同。此階段的控制要求比較高，需要注重澆筑技術指標的控制。在澆筑混凝土過程中，根據混凝土澆筑速度，同步卸掉相同的重量。

2.4.4 后續施工

邊跨合攏段鋼束張拉：此部分澆筑作業完成后，需要等到強度達到設計標準后，組織開展張拉施工作業。一般來說，強度需要超過95%。

剩余鋼束的張拉壓漿施工：做好相應的檢測，若中跨合攏段的混凝土強度技術指標，達到了設計方案的要求，則需要進行張拉鋼束的調節，達到設計標準后進行錨固處理。嚴格按照設計的張拉作業方案，對各個細節和要點進行處理，結束作業后要進行封閉處理。

拆除邊跨支架：細節和要點的控制是安全拆除的重要保障，必須高度重視，實施有效的控制措施，避免出現施工問題。

臨時支墩的拆除：根據設計方案的標準和內容，做好合攏段強度的質量控制，如果可以達到標準和要求，則需要在張拉達到要求后進行拆除作業。

鎖定主墩支座約束：臨時支墩固結約束解除后，鎖定主墩活動支座縱向約束，擰緊上下支座錨板[1]。

2.5 智能張拉壓漿系統的應用效果

從橋梁工程施工實踐分析，采用智能張拉壓漿系統，獲得了不錯的成效，張拉精度為±1%。當張拉下降1%時，在錨固作業前可以自動補位到規定值。操作時可以自動化測量，能夠達到及時準確測量和校準，同張拉力同步控制，達到了雙控的效果。采用計算機技術控制，同步精度較高，并且能夠實現多頂對稱同步張拉。除此之外，按照設計的程序組織開展張拉壓漿作業，可排除人為因素的影響，緩慢卸載，避免沖擊損傷夾片，有效減少回縮量[2]。

橋梁工程中使用智能壓漿系統，組織開展施工作業，可有效規避傳統壓漿技術的問題。利用壓漿系統，發揮其循環性特點，消除了空氣因素的不良影響，避免了空洞的出現。同時，能夠實現對注漿壓力的有效控制。按照施工作業的要求，對于水平或者曲線管道，要求壓漿壓力保持在0.5～0.7 MPa的范圍內，并且關閉出漿口后建議保持一個超過0.5 MPa的穩壓期，要求控制在3～5 min，使用智能壓漿系統可獲得不錯的效果。作業期間能夠對壓漿的水膠比實時化監測，有效避免水膠比不符合實際情況問題的發生。整個操作過程利用智能壓漿系統，可以自動化記錄各類數據信息，例如穩壓持續時間與流量等[3]。

3 橋梁預應力智能張拉壓漿系統的應用要點

3.1 做好事前的準備工作

使用智能張拉壓漿系統，輔助橋梁預應力張拉與壓漿作業的開展，要做好事前各項準備工作。根據中跨與邊跨等的施工作業需求，準備相應的設備。按照技術操作標準，做好電線連接，必須保證是三相電源連接，遵守技術標準和要求操作。做好油管連接的檢查，避免存在雜質，以免油管與回油管出現混淆。將回油管布置在千斤頂與安全閥的一側，按照設計方案進行連接操作，避免出現漏油的情況。結束主體限位板的安裝作業后，使用千斤頂進行吊起操作。需要注意的是，使用鋼絲繩做好千斤頂的固定處理，切實保障作業的安全。對操作人員需要做好技術培訓，使其能掌握智能張拉壓漿系統的使用流程和要求，做好每個細節與要點的控制，保障張拉與壓漿作業的效果。

3.2 做好技術操作的把控

智能張拉壓漿系統運行時，按照操作規范與標準進行張拉作業。結束此項作業后，要做好電機與電源的關閉處理，并且需要拆除千斤頂與油管。張拉設備使用后要做好保存管理，避免受潮或者暴曬。使用完壓漿軟件后，返回到主界面，檢查對話框的數據信息，看是否出現跳動問題，保證壓漿作業規范化開展。此外，要檢查各項連接是否達到技術標準和要求，保證其處于合格狀態，再進行擠水操作，保障電機的安全性與穩定性。

4 結束語

綜上所述，橋梁預應力智能張拉壓漿系統的應用，要按照施工作業方案，配置充足的資源，按照作業標準做好事前準備，遵循技術流程操作。本文結合實例，對橋梁預應力智能張拉壓漿系統的應用及施工作業流程進行分析，總結了技術的應用效果。

參 考 文 獻

[1]劉星，周丁丁.橋梁預應力智能張拉壓漿系統的原理及施工研究[J].交通世界，2019（24）：92-93.

[2]楚紀鋒.橋梁預應力智能張拉壓漿系統原理及施工[J].河南建材，2018（6）：270-272.

[3]聶炳燕.橋梁預應力智能張拉壓漿系統的原理與施工技術[J].交通世界，2018（25）：126-127.