1、探析桥梁预应力施工的质量控制问题及智能化施工方法摘 要:伴随着我国经济与科学的快速发展，交通事业蓬勃发展，人民对桥梁施工与质量方面的要求也越来越高，本文主要针对预应力混凝土梁施工中容易忽视的质量问题进行了分析，并提出了智能化预应力施工的方法。 关键词:桥梁施工；预应力；质量控制；智能化预应力施工方法 中图分类号：U445 文献标识码：A 伴随着我国经济与科学的快速发展，交通事业也随之蓬勃发展，截至 2012 年底，我国公路总通车里程及高速铁路通车里程均达到世界第一。但交通安全事故频发，其中一部分事故是由于桥梁施工质量欠缺造成的。为保障人民群众的生命财产安全，对桥梁施工与质量方面的要求也越来越高
2、。 我国桥梁主要以混凝土梁桥为主，施工方法多种多样，一般来说有满堂支架现浇施工、悬臂浇注、悬臂拼装等施工方法。但无论用何种方法，预应力施工都是目前桥梁施工中必不可少的施工方法，在绝大多数桥梁施工中都得到广泛使用。而对梁体施加预应力作为质量控制的关键环节，其工艺复杂，影响因素多，是质量事故经常发生的领域。 图 1 某事故桥梁预应力管道压浆不实 本文将通过桥梁预应力施工过程中的几个主要环节来提出质量控制问题，并在相关环节中提出智能化预应力施工方法，以提高预应力施工质量。 1 预埋管道的制作安装 管道位置是质量的控制的关键。管道位置如果不准确，不仅改变了结构受力的状态，而且会增大预应力孔道摩阻的损失
3、，从而相对减少所施加的预应力的值，对结构的安全和工程的使用阶段都会产生比较大的影响。 管道要按设计的要求坐标用钢筋做成井字架来固定，管道纵横向有弯折的地方要顺适，必要时加密固定的支架，保证混凝土浇注施工的过程中，管道不会发生偏位。对较长的预应力管道中间是要设置排气嘴的，竖弯形的预应力管道要在最高点设排气孔。橡胶抽拔管制孔，增加刚度可在中心穿入直径比较适宜的钢绞线，施工的时候保证其位置准确，还要掌握好适宜的拔管时间。 2 预应力钢绞线穿束 在预应力钢绞线束进行安装时，要防止钢绞线缠绞是质量控制的一个关键。多根钢绞线要是缠绞在了一起，张拉时钢绞线的受力就会不均匀，从而增大了钢绞线的摩阻，造成预应力
4、的损失会加大。 对钢绞线进行编束与固定相对位置。在平整场地，把截切好的钢绞线按顺序展开使它们做到完全的放松，在两端涂上不同的颜色漆来编号，以备单顶的对称张拉时使用，编束完成的钢绞线每隔 2m 用 22 号铁丝捆扎，防止穿束时钢绞线有错动。 图 2 正确的编束方法 3 预应力张拉 3.1 预应力张拉控制 （1）张位顺序:张拉顺序要按照设计规定进行，如果设计没规定需避免使构件截面呈过大的偏心受力状态，不使构件边缘产生太大的拉应力，导致梁腹产生裂缝。张拉时就要先张拉靠近截面形心的钢束，要是有多排钢束，则需对称进行。 （2）在张拉施工中，张拉速率应控制在张拉控制力的10%15%/min，对于长度大于
5、50m 的弯束或长束，张拉速率应降低，宜取张拉控制力的 10%/min。并应匀速加压，为确保多点张拉的同步性，可增加几个停顿点。 （3）持荷时间为油泵开启、油压表读数稳定后的稳压时间，最短不得少于 5 分钟。两端张拉时 50m（不含）以上的预应力筋宜取 8 分钟。 表 1 后张法预应力筋张拉程序 锚具和预应力筋类别 张拉程序 夹片式等具有 自锚性能的锚具 钢绞线束 钢丝束 普通松弛预应力筋：初应力1.03con（锚固） 低松弛预应力筋：初应力con（持荷min 锚固） 其他锚具 钢绞线束 钢丝束 初应力1.05con（持荷 5min）con（锚固） 初应力1.05con（持荷 5min）con
6、（锚固） 螺母锚固锚具 螺纹钢筋 初应力con（持荷 5min）con（锚固） （4）断丝、滑丝的处理:在施工的过程中，由于操作失误与千斤顶压力不准确、锚具安装误差以及夹片质量差等一些原因，有时会发生断丝与滑丝的情况。当断丝或者滑丝数不超过规范的数值时，可以采用超张拉方式来补足应力，如果超过规范值就要卸锚并更换钢束。 3.2 智能化预应力张拉 目前成套的智能化预应力张拉系统已经在国内使用，它主要由智能张拉仪、智能千斤顶和张拉控制平台组成，其通过以下工作原理，实现了智能化和自动化的目标。 工作原理：预应力智能张拉系统以应力为控制指标，伸长量误差作为校对指标。通过传感器技术采集每台张拉设备（千斤顶
7、）的工作压力和钢绞线的伸长量等数据，并实时将数据传输给系统主机进行分析判断，同时张拉设备接收系统指令，实时调整变频电机工作参数，从而实现高精度实时调控油泵电机的转速，实现张拉力及加载速度的实时精确控制。系统还根据预设程序，由主机发出指令，同步控制每台设备的每一个机械动作，自动完成整个张拉过程。 与传统工艺的人工张拉相比较，智能化预应力施工真正意义上实现了： （1）精确施加应力系统能精确控制施加的预应力力值，将误差范围由传统张拉的10缩小到1。 （2 及时校核伸长量，实现“双控” 实时采集钢绞线伸长量，自动计算伸长量，及时校核伸长量是否在6%范围内，实现应力与伸长量同步“双控” 。 （3）对称同
8、步张拉 一台计算机控制两台或多台千斤顶同时、同步对称张拉，实现“多顶同步张拉”工艺。 （4）智能控制张拉过程，减少预应力损失张拉程序智能控制，不受人为、环境因素影响；停顿点、加载速率、持荷时间、卸载速率等张拉过程要素完全符合桥梁设计和施工技术规范要求。 （规范规定持荷时间为5 分钟）最大限度减少了张拉过程中的预应力损失。 （5）质量管理和远程监控功能可实现质量远程监控，张拉过程真实记录，真实掌握质量状况，质量责任永久追溯。 4 管道压浆 4.1 管道压浆控制 预应力管道压浆工作在施加预应力之后要尽早进行。孔道压浆后能够有效防止预应力钢材锈蚀，从而使预应力钢材和混凝土可以有效粘结，进而实现整体的
9、受力，增强梁体承载的能力，减轻锚固体系所承担的负荷。所以，要高度重视压浆工作。 4.2 智能化预应力管道压浆 工作原理： 系统由系统主机、测控系统、循环压浆系统组成。浆液在由预应力管道、制浆机、压浆泵组成的回路内持续循环以排净管道内空气，及时发现管道堵塞等情况，并通过加大压力进行冲孔，排出杂质，消除致压浆不密实的因素。 在管道进、出浆口分别设置精密传感器实时监测压力，并实时反馈给系统主机进行分析判断，测控系统根据主机指令进行压力的调整，保证预应力管道在施工技术规范要求的浆液质量、压力大小、稳压时间等重要指标约束下完成压浆过程，确保压浆饱满和密实。 主机判断管道充盈的依据为进出浆口压力差在一定的
10、时间内是否保持恒定。 智能化预应力压浆工艺能实现： （1）精确调节和保持灌浆压力 （2）准确控制水胶比 （3）一次压注双孔，提高工效 （4）实现高速制浆，提高浆液质量 （5）规范压浆过程，实现远程监控 5 结束语 随着预应力混凝土连续梁在交通建设工程中得到广泛的应用，其施工技术也被越来越多的施工人员掌握。可是，因为影响施工工期的因素很多多，施工过程中一定要严细求实规范操作。那些影响的因素中对梁体施力预应力更应该是施工质量与工期控制的重中之重。通过以上的描述，强调了预应力施工中主要的质量控制环节及其要点，同时提出智能化预应力施工的方法，它能让混凝土构件形成牢固的有效预应力体系，保证桥梁结构安全和耐久性，显著延长预应力结构寿命，有利于保障人民生命财产安全，降低桥梁结构全寿命周期成本，节约大量宝贵社会资源。 参考文献: 1刘海峰. 公路桥梁建设中的预应力施工质量控制策略J. 科技创新导报,2012,24:144. 2李建波公路桥梁检测中荷载试验的应用J. 工程建设与设计，2011，(8)：137140 3耿玉涛. 公路桥梁预应力施工技术探讨J. 交通标准化,2013,19:41-43. 4韦雷. 浅析公路桥梁预应力施工质量控制J. 中小企业管理与科技(下旬刊),2011,07:189.
