橋梁工程T梁預(yù)應(yīng)力智能張拉精細(xì)化探析

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【摘要】在公路橋梁工程施工中，使用智能張拉精細(xì)化施工技術(shù)可以有效解決張拉過程中遇到的問題。論文以實(shí)際工程為例，對(duì)預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)及其施工技術(shù)進(jìn)行了介紹，對(duì)智能張拉精細(xì)化施工質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行了分析;工程施工后取得了良好的施工效果，張拉精度達(dá)到了要求，具有一定的借鑒參考價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】T梁預(yù)應(yīng)力；智能張拉；精細(xì)化施工

1工程概況

本項(xiàng)目橋梁路段地處某山地附近，接JTA8合同段，設(shè)閩侯互通接縣道112線；經(jīng)溪南山設(shè)鐵嶺大橋跨荊溪、鐵嶺工業(yè)區(qū)橋梁及縣道112線；經(jīng)甘蔗鎮(zhèn)的曇石村，設(shè)鐵嶺特大橋跨峰幅鐵路、縣道115線、福建省衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院二期規(guī)劃用地。公路設(shè)計(jì)車輛行駛速度為100km/h，整個(gè)路基選用整體式模型，路寬為26m。本項(xiàng)目路段所處位置的基本地震烈度是Ⅵ度，整個(gè)施工設(shè)計(jì)中對(duì)于重要結(jié)構(gòu)體需嚴(yán)格按照Ⅶ度進(jìn)行構(gòu)建設(shè)防。

2預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)

預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)主要由智能張拉儀器、千斤頂、智能張拉系統(tǒng)平臺(tái)組成。施工時(shí)通過系統(tǒng)預(yù)設(shè)賬戶登陸智能張拉系統(tǒng)平臺(tái)，在預(yù)設(shè)的使用權(quán)限范圍內(nèi)錄入所需張拉的梁板編號(hào)，就可以獲得相應(yīng)的張拉要素。系統(tǒng)根據(jù)提交的張拉申請(qǐng)信息準(zhǔn)確核算張拉力和伸長(zhǎng)值，在監(jiān)理審批合格后，可啟動(dòng)智能張拉系統(tǒng)平臺(tái)[1]。得到的液壓油量信息可以使用智能張拉儀進(jìn)行傳輸。液壓終端的張拉可以利用千斤頂進(jìn)行控制。待完成系統(tǒng)的張拉施工后，相應(yīng)的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)上傳至智能張拉控制系統(tǒng)，項(xiàng)目相關(guān)單位可利用本部門的權(quán)限對(duì)智能張拉系統(tǒng)信息進(jìn)行獲取，便于及時(shí)把控張拉施工進(jìn)程、橋梁結(jié)構(gòu)的起拱度及延伸率等，全方位監(jiān)控施工流程。張拉施工中若發(fā)生質(zhì)量超標(biāo)狀況時(shí)，智能張拉系統(tǒng)將會(huì)自行發(fā)出預(yù)警，給出相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力張拉控制的平均張拉力、伸長(zhǎng)量等指標(biāo)，并由系統(tǒng)已有數(shù)據(jù)對(duì)報(bào)警情況進(jìn)行原因分析，同時(shí)還可重現(xiàn)張拉施工過程，提升項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)的累積量。通過利用智能張拉控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)張拉智能同步控制，使用計(jì)算機(jī)智能監(jiān)控系統(tǒng)在線對(duì)張拉施工進(jìn)行監(jiān)控，保證了測(cè)量精度[2]。智能張拉控制系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是無區(qū)域性，實(shí)現(xiàn)了施工方、監(jiān)理方、業(yè)主方、檢測(cè)單位等多單位在同一平臺(tái)上開展數(shù)據(jù)信息交互，提升了質(zhì)量管理效率及嚴(yán)謹(jǐn)性。

3智能張拉工藝施工流程

3.1安裝張拉設(shè)備

張拉施工前期監(jiān)理人員、技術(shù)人員需對(duì)張拉構(gòu)件和設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真檢查工作，保證各項(xiàng)檢驗(yàn)指標(biāo)均達(dá)標(biāo)后上報(bào)至智能控制系統(tǒng)平臺(tái)，審核通過后即可進(jìn)行智能張拉作業(yè)。施工時(shí)，根據(jù)要求在施工現(xiàn)場(chǎng)完成千斤頂?shù)陌惭b以及收編穿索施工，具體的安裝方法如下。1）將限位板安裝好，并利用止口將錨板和限位板的位置確定出來。2）按照?qǐng)D1所示安裝千斤頂，千斤頂安裝后要和限位板止口對(duì)齊。3）將工具錨裝設(shè)好，確保前段張拉錨具孔位和工具錨保持在一條直線上，防止千斤頂穿心孔鋼絞線出現(xiàn)交叉的情況。為避免張拉失錨事故，工具錨夾片需定期涂刷退錨靈；4）將千斤頂油管、油表、油泵電源等連接起來，通過油泵反復(fù)作用千斤頂活塞，進(jìn)而排盡千斤頂缸體內(nèi)的空氣。

3.2智能張拉控制

1）待張拉智能系統(tǒng)完全開啟后，現(xiàn)場(chǎng)施工方將對(duì)張拉程序進(jìn)行操作，監(jiān)理人員會(huì)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)控。智能張拉儀張拉系統(tǒng)在收到張拉系統(tǒng)平臺(tái)的信號(hào)后，可以使用千斤頂進(jìn)行張拉施工。2）在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)時(shí)，千斤頂可以利用智能張拉系統(tǒng)和智能張拉系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行協(xié)同作業(yè)。進(jìn)而確保千斤頂加載頻率的穩(wěn)定性，保證給油量均勻、持荷平穩(wěn)等；借助油泵提供千斤頂張拉施工所需油量，將伸長(zhǎng)值計(jì)算量（10%）作為起點(diǎn)，以五級(jí)遞增的方式逐漸提高油壓。3）張拉作業(yè)時(shí)，張拉系統(tǒng)會(huì)對(duì)各級(jí)張拉施工后活塞伸長(zhǎng)值進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，并自動(dòng)校驗(yàn)測(cè)量數(shù)值。當(dāng)實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值和計(jì)算伸長(zhǎng)值偏差超出±6%時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)預(yù)警并停止作業(yè)，待找出偏差超標(biāo)原因，解決問題后重新開始下一步工作。

4智能張拉施工的質(zhì)量控制

4.1張拉順序的控制要點(diǎn)

1）開展預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)時(shí)，要按照“均勻?qū)ΨQ、偏心載荷量不高”的張拉原則，使得張拉設(shè)備往回運(yùn)動(dòng)頻率盡可能低，以此來保障梁體結(jié)構(gòu)受力平衡。嚴(yán)格杜絕扭轉(zhuǎn)、側(cè)彎張拉，避免混凝土出現(xiàn)超應(yīng)力、附加應(yīng)力偏大、變形等問題。2）進(jìn)行T梁張拉作業(yè)時(shí)，要將其排列成2列，其中一束張拉應(yīng)力要保持在設(shè)計(jì)值的50%，另一束需張拉至100%的設(shè)計(jì)應(yīng)力，此時(shí)再將之前的張拉力補(bǔ)充至100%的設(shè)計(jì)應(yīng)力，盡可能實(shí)現(xiàn)橫向均衡對(duì)稱，防止發(fā)生橫向偏移，出現(xiàn)平彎開裂情況。3）在進(jìn)行同一束扁錨張拉作業(yè)時(shí)，要從孔中心均勻地向四周進(jìn)行張拉。

4.2張拉質(zhì)量的控制要點(diǎn)

1）張拉施工過程中，為防止鋼絞線纏繞到一起，造成鋼索受力不對(duì)稱，要嚴(yán)格遵循相關(guān)施工技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行張拉施工作業(yè)。2）在進(jìn)行限位板安裝施工時(shí)，需保證標(biāo)有規(guī)格數(shù)字的一面和工作錨板相對(duì)，工作錨板緊密落實(shí)于錨墊板止口內(nèi)；保持纖維板、錨板和千斤頂在同一垂直線上。3）張拉控制力達(dá)到穩(wěn)定值后即可開展錨固作業(yè)，并將漏到外部的錨具高度保持在4mm以內(nèi)，夾片錯(cuò)位要控制在2mm以內(nèi)。4）需對(duì)施工所用到工具的夾片和錨板錐孔定期進(jìn)行潤(rùn)滑劑涂刷。Construction&DesignForProject工程建設(shè)與設(shè)計(jì)1584.3張拉安全的控制要點(diǎn)1）施工場(chǎng)地需安設(shè)顯著的“工作無關(guān)人員杜絕出現(xiàn)在施工現(xiàn)場(chǎng)”的標(biāo)識(shí)；2）張拉施工操作必須由專業(yè)技術(shù)人員負(fù)責(zé)；3）對(duì)于專用千斤頂，要嚴(yán)格確保其支架和梁端墊板緊密接觸，且位置端正，謝絕多設(shè)墊塊數(shù)量；4）張拉施工完成后，對(duì)壓漿作業(yè)開展前的梁體，要嚴(yán)格避免其發(fā)生劇烈震動(dòng)，避免預(yù)應(yīng)力鋼筋發(fā)生斷裂或錨具塌陷狀況。

5智能張拉施工的效果

通過本項(xiàng)目工程中公路橋梁路段的T梁預(yù)應(yīng)力智能張拉精細(xì)化技術(shù)的應(yīng)用，結(jié)合對(duì)已完工的70片梁板的預(yù)應(yīng)力張拉測(cè)量數(shù)據(jù)值，可以看出，采用智能張拉系統(tǒng)提升了張拉精確度，多數(shù)伸長(zhǎng)值偏差值低于±2%，有效降低了人為因素在張拉施工中的影響，提升了公路橋梁的預(yù)應(yīng)力張拉施工的工程質(zhì)量。而且利用智能張拉系統(tǒng)可以自動(dòng)地對(duì)千斤頂進(jìn)行控制，并實(shí)時(shí)對(duì)梁板參數(shù)進(jìn)行記錄和觀測(cè)，自動(dòng)計(jì)算張拉壓力值，通過無線操縱千斤頂油泵實(shí)現(xiàn)油量均勻供給，動(dòng)態(tài)獲取千斤頂油壓、位移等信息，可以對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼絞線的承載張拉力進(jìn)行在線監(jiān)控[3]。智能張拉系統(tǒng)操控的張拉施工，全程無人工干涉，操作簡(jiǎn)便，無地域限制，可以實(shí)時(shí)把控測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度、數(shù)據(jù)同步、審核等，適合所有施工項(xiàng)目，有效避免了傳統(tǒng)施工中人工因素影響大的缺點(diǎn)，有效保障了施工精準(zhǔn)度，提升施工精度達(dá)1%。

6結(jié)語

綜上所述，結(jié)合某公路橋梁路段的具體施工結(jié)構(gòu)來看，智能張拉精細(xì)化技術(shù)在施工中的應(yīng)用大大提升了施工中對(duì)張拉精度的有效控制力度，結(jié)果證明施工效果良好，有效降低了張拉施工過程中產(chǎn)生的施工誤差，減少了人為因素對(duì)施工造成的影響，在保證T梁施工質(zhì)量的同時(shí)降低了施工成本。結(jié)合本項(xiàng)目T梁預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)應(yīng)用后獲得數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，T梁預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)應(yīng)用的施工精度可接近1%，整體施工質(zhì)量非常高，值得大力推廣和應(yīng)用。

【參考文獻(xiàn)】

【1】唐前松，王小波.橋梁預(yù)應(yīng)力張拉精細(xì)化施工監(jiān)控系統(tǒng)研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2015.

【2】楊奇，冷伍明，聶如松，等.大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工監(jiān)控分析[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2010(1)：11-15.

【3】JTG/TF50—2011.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

作者:朱彥魯 單位:中鐵十六局集團(tuán)第一工程有限公司