某公路橋梁項目現澆箱梁預應力智能張拉施工技術分析

摘要 預應力智能張拉技術作為一種新型預應力張拉方式，具有安全、高效、精度高、操作方便等優勢，在橋梁工程建設中得到了有效應用。為有效提升智能張拉施工技術水平，保證橋梁建設的整體質量，文章依托某公路橋梁項目施工實踐，針對現澆箱梁預應力智能張拉施工技術展開綜合探究，介紹了智能張拉技術原理、優勢，分析總結了現澆箱梁預應力智能張拉施工技術要點，并從質量控制、安全管理兩方面提出了智能張拉注意事項，旨在為同行提供參考和借鑒。

關鍵詞 公路橋梁項目；現澆箱梁；預應力張拉；施工技術要點

中圖分類號 U445.4 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2023）15-0147-03

0 引言

近年來，隨著經濟的快速發展，交通運輸行業愈加發達，對橋梁工程建設質量、功能、安全性能等提出了更為嚴格的要求。預應力現澆箱梁結構具有強度高、跨度大、承載性能好等優勢，已成為大跨度橋梁建設的首選橋型[1]。預應力張拉能有效提升現澆箱梁承載性能，保證結構受力安全，而智能張拉施工技術主要利用計算機系統對張拉過程實施控制，能顯著提高張拉效率，避免人為因素造成的偏差，保證張拉質量。為此，該文結合實際工程案例，系統分析了現澆箱梁預應力智能張拉技術，總結了張拉控制要點，以期能有效提升智能張拉技術水平[2]，保證橋梁建設質量。

1 工程實例

某公路工程為連接兩省主要交通要道，全長13.65 km，包含橋梁1 座，為現澆箱梁結構，其中主橋左右幅1～2、5、7～9 聯采用單箱雙室結構，3～4 聯為變截面段，采用單箱4 室結構，箱梁高度均為1.8 m，與第6 聯鋼箱梁連接處由1.8 m 漸變為2.0 m，腹板厚為0.45～0.65 m，翼緣長2.5 m，端部及根部厚度依次為0.18 m、0.5 m。單箱兩室箱梁斷面圖如圖1 所示。

2 智能張拉技術原理及優勢

預應力智能張拉主要是利用計算機網絡系統操控張拉機具，自動完成張拉作業。智能張拉系統由主控系統、油泵、千斤頂組成。其中主控系統是最重要的部分，通過在計算機內部設定相關技術參數，指揮張拉設備運行。油泵、千斤頂利用數據線實現與計算機系統的連接，精確接收計算機發出的相關指令，并根據指令開展張拉作業，各環節密切配合、相互協作，共同完成張拉施工[3]。智能張拉技術優勢如下：①加載準確，誤差不超過1%。②可實施兩端同步張拉，偏差位于2% 范圍內。③張拉過程中能夠隨時獲得張拉力、伸長值等相關數據，方便進行雙控。④張拉作業時，系統能夠自動完成各項指標參數采集工作，保證數據記錄精確性[4]。

3 現澆箱梁預應力智能張拉施工技術

3.1 工藝流程

現澆箱梁預應力張拉施工中，為保證達到較為理想的張拉效果，應明確張拉施工工藝流程，從而科學做好相應的施工準備工作，確保張拉作業順利進行[5]。

（1）嚴格按照順序及標準要求安裝錨具、夾片等設施，確保錨具與錨墊板密切貼合，并保證夾具夾緊鋼絞線，為張拉作業順利進行提供有利條件。

（2）保持限位板與錨具之間的相互密貼，防止箱梁混凝土澆筑時產生漏漿現象。

（3）設置千斤頂底座，并進行千斤頂安裝，使千斤頂與限位板高度相協調，確保千斤頂、鋼絞線、限位板位于同一軸線上[6]。

3.2 智能張拉準備

現澆箱梁預應力智能張拉作為橋梁工程建設的關鍵的環節，對保證橋梁整體建設質量具有重要作用。該工程現澆箱梁預應力智能張拉施工情況如下：

（1）智能張拉施工前應科學做好以下準備工作：①利用計算機網絡系統，完成相關程序設定，如箱梁相關技術參數等，并采用計算機系統計算橋梁結構技術指標及采集設備類型。②構建科學完善的信息庫，對橋梁施工中采用的波紋管、預應力筋、鋼筋等相關材料信息實施收集、整理，并對材料數量、規格、型號、類型等進行設置。③在智能張拉系統內對相關技術參數實施設定，并對張拉應力及箱梁型號實施綜合分析，為張拉施工提供技術參考，保證后續張拉作業的順利進行[7]。④科學設定張拉作業需要的張拉控制應力及伸長值，并對箱梁相關信息實施界定。智能張拉施工原理如圖2 所示。

（2）接通油泵與千斤頂，通過控制油泵操作千斤頂進行張拉作業，張拉過程中實施監測錨具及鋼絞線實際狀況，確保處于正常工作狀態。通過計算機網絡技術完成張拉作業，能顯著降低施工成本，且能有效提高張拉質量。實際張拉施工時，通過對相關技術指標的智能化設置及全面采集和整理，完成對各種施工信息的全方位監控，對張拉過程中的各關鍵點實施攝像記錄，確保預應力筋始終保持最佳工作狀態。同時，張拉過程中，相關技術人員應嚴密監視張拉裝置顯示屏讀數，并詳細計算預應力及張拉系數等相關數據。智能張拉系統運行時，應對相關參數位置實施監測，并建立數值模型對橋梁受力狀態實施模擬分析，保證結構處于穩定狀態時，實施預應力筋錨固工作，以有效完成預應力張拉工作[8]。智能張拉系統與人工張拉應力對比情況如圖3 所示。

（3）現澆箱梁智能張拉施工準備階段，應科學完善智能壓漿設備設計工作，作業人員利用儀表系數對漿體材料配比實施控制，并對壓漿管線實施全面檢測，確保管線使用的安全性和穩定性。此外，還應根據實際情況合理確定壓漿壓力。預應力智能張拉設備操作較為簡便，可實現自動放料、加水等各項工作，顯著降低人工作業強度，有效提高張拉效率，保證張拉質量。

3.3 波紋管施工

波紋管預埋安裝作為預應力箱梁施工的重要環節，是保證箱梁預應力張拉順利開展的重要前提。波紋管預埋安裝工藝流程如下：①波紋管制作。嚴格按照設計圖紙要求進行波紋管加工、制作、安裝。②波紋管固定。波紋管安裝完成后，應采用鋼筋實施加固處理，確保波紋管牢固可靠，以免后續混凝土澆筑過程中產生移動。③波紋管加固完成后，采用PVC 套管對其實施二次處理[9]。

此外，波紋管安裝過程中，若其位置與鋼筋位置產生沖突，應根據工程實際情況，在確保結構受力安全的前提下，對鋼筋位置實施科學調整，保證波紋管位置準確。同時，因現澆預應力箱梁施工需澆筑大量混凝土，為防止混凝土澆筑過程中波紋管出現破壞，應同步安裝PVC套管，以有效防止波紋管產生破壞，確保管道暢通。

3.4 鋼絞線施工

預應力鋼絞線穿束時，先利用人工方式穿入牽引線，并對鋼絞線實施全面梳理，防止產生纏繞、扭轉等狀況，以保證預應力鋼束受力均衡。同時，對于千斤頂應準確設定張拉力指標參數，最大限度地保持與鋼絞線數量相協調，從而保證智能張拉施工的順利完成。

采用智能張拉系統進行預應力張拉施工時，應對相關技術參數實施科學設定。如果出現千斤頂與鋼絞線張拉力不協調的情況，將會造成智能張拉系統難以啟動的狀況。因此，實際張拉施工時，應根據工程實際情況對相關參數實施科學計算，保證技術參數設定的準確性和適應性，推動智能張拉施工的順利進行。

3.5 管道壓漿及封錨

預應力張拉完成后，應及時進行孔道壓漿，使漿體材料與箱梁混凝土結構形成整體，共同承受荷載作用，同時能有效增強鋼絞線與混凝土黏結程度，降低預應力損失，并能防止鋼絞線產生銹蝕。

該工程預應力管道壓漿選用智能循環壓漿工藝，漿體材料選用水泥漿。正式壓漿施工前，施工人員應采用高壓水對預應力管道實施全面沖洗，徹底清除管內雜物，確保管道通暢，并對預應力實施檢測，避免存在滑絲、斷絲現象，檢測合格后方可實施壓漿作業。

管道壓漿完成后，及時進行封錨施工。封錨前應先將梁體端部清洗干凈，并實施鑿毛處理，然后焊接封端鋼筋、安裝模板，并采用與箱梁結構相同標號的混凝土進行澆筑，同時嚴格按照相關規范要求開展封錨混凝土養護。

4 智能張拉注意事項

4.1 注意張拉過程的質量控制

預應力智能張拉過程中，容易出現錨墊板與混凝土結構裂縫等質量問題，嚴重影響張拉質量，威脅施工安全。導致此類問題的原因眾多，具體包含錨下混凝土密實度不達標，錨墊板設置不合理、預應力筋與孔道、錨墊板不共線等。為有效避免此類問題產生，現澆預應力箱梁施工中，應嚴格控制箱梁施工質量，對鋼筋布置間距、混凝土性能等進行全面檢查，并嚴密監視混凝土澆筑和振搗工作，確保嚴格按照規范要求實施振搗，避免出現欠振、漏振、過振等狀況。如果張拉施工時遇到上述狀況，應暫停張拉作業，并實施放張，全面排查并處理異常狀況，待恢復正常后再繼續實施張拉。

智能張拉過程中，應加強過程監控，最大限度地保證張拉質量，具體檢測項目如下：

（1）智能張拉場地周邊20 m 區域內嚴禁開展電焊施工，避免電場、磁場干擾，影響張拉質量。

（2）所有張拉控制系統應指派專人負責看管，嚴密監視張拉過程，若產生漏油、斷絲、滑絲、張拉異常等狀況，應立即上報，并停止張拉作業，待問題解決后再繼續進行張拉作業。

（3）張拉過程中嚴密監視壓力表變化、傳感器讀數等相關指標，確保張拉正常進行。

（4）張拉完畢，應對預應力筋工作狀態進行檢查，并盡快完成封錨作業。

4.2 注意張拉安全管理

現澆箱梁預應力智能張拉施工過程中，應加強安全管理，采取必要的安全防護措施，以有效確保施工安全。主要內容如下：

（1）智能張拉施工前，在施工現場懸掛醒目標志，嚴禁非作業人員進入現場；現場施工機具臨時用電應遵循“ 一機一閘一保護” 原則，保證現場用電安全性。

（2）正式張拉施工前，應對張拉設備進行維修和檢定，保證設備安全穩定運行，提高張拉施工效率，確保張拉質量。

（3）張拉施工過程中，工作人員應采取必要的安全防護，例如嚴格按照規范要求佩戴安全帽、防護用具等。如果張拉過程中產生突發狀況，應立即采取應急措施，防止引發安全事故。

（4）張拉完畢，及時進行封錨處理，并嚴禁堆載。待千斤頂油泵歸零后，方能進行設備拆除，并嚴格按照拆裝操作規程進行拆除，防止產生安全事故。

5 預應力智能張拉一拖四在該項目中的應用

該橋梁工程現澆箱梁預應力張拉采用智能張拉技術，通過1 個電腦操控4 個千斤頂，采取由左、右腹板位置對稱張拉，有效保證張拉穩定性，提高張拉效率，縮短現澆箱梁張拉時間，提前完成孔道壓漿，有效避免預應力損失。

6 結論

綜上所述，交通運輸行業的不斷發展，對現代公路橋梁工程建設提出了更加嚴格的要求。預應力現澆箱梁結構憑借強度高、跨度大、承載性能好等優勢，在橋梁工程建設中應用廣泛。預應力現澆箱梁施工中采用智能張拉技術，能顯著提高張拉效率，避免人為因素造成的偏差，保證張拉質量。實際施工中，應明確施工工藝流程，科學做好張拉準備工作，嚴格控制波紋管安裝、鋼絞線安裝、孔道壓漿及封錨工作，并加強施工安全和質量控制，全面提高張拉質量，保證橋梁整體建設質量。

參考文獻

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