中交一公局巴州交通建设有限公司 841001
摘要：公路桥梁施工规模逐渐扩大，桥梁跨度迅速增加，对桥梁施工技术提出新的要求。预应力技术作为公路桥梁施工中常见技术，实际应用中普遍存在一些问题。基于此，本文中联系具体案例，通过预应力智能张拉技术进行深入分析。
关键词：公路桥梁；预应力智能张拉技术；优化措施
随着我国城镇化建设速度加快，各地区不断加大交通建设力度与规模，其中桥梁作为交通建设的主要构成部分，也迎来飞速发展。在这新的背景下，对桥梁施工技术提出新的要求，才能确保桥梁施工质量与投入使用后的寿命。作为现阶段一种新型的桥梁技术-预应力智能张拉技术，合理运用新技术有助于提高预应力张拉精准度，保障桥梁施工质量，加快工程进度，为区域经济发展贡献一份力量。
1、预应力智能张拉施工技术
1.1 技术概述
预应力智能张拉施工作为一种新型桥梁建设技术，相比于传统预应力张拉技术，前者优势明显，主要体现在张拉力与预应力钢束伸长量的精确测量，及时校对误差，实现主动补张的目的。与此同时，智能系统自动控制相关数据确保满足工程要求，张拉记录自动录入计算机系统，实现张拉施工资料的程序自动化。除此之外，智能张拉系统可以实现“同步张拉”，同时控制两个或两个以上的张拉设备，节省人力，提高施工效率。
桥梁预应力智能张拉施工工艺，这是一种基于现代化技术的具有高科技含量的施工技术，其构成设备相对简单，主要包括计算机终端、智能千斤顶及智能张拉仪等，通过智能张拉软件系统使各设备的紧密配合与使用，达成智能张拉施工的目的。以提高张拉精度，降低工程施工难度，提高施工质量。
图1 系统工作流程示意图
1.2 技术优势
1.2.1 提高张拉力控制精度
预应力智能张拉施工中利用高精度压力传感器控制测量精度，因此误差较小，到目前为止测量精度已经达到10kpa；压力传感器将所测的实际压力值转换成相应的数字信号，最终将其输送到系统计算机，计算机显示与记录相关数值，促进精度提高；所使用的智能千斤顶中安装有压力传感器，压力传感器精度极高以确保所测量数值的精确性，避免压力损失影响油压输送，最终实现提高精度的目的。
1.2.2 提高钢束伸长量测量
智能预应力张拉系统与传统张拉系统相比，钢尺被位移传感器所替代，位移传感器的精度可以达到0.1㎜，远超过钢尺1㎜的精度；智能千斤顶上的位移传感器将位移数据准确测量后，产生相应的电流信号并将其转换成数字信号，直接通过计算机终端显示，避免可能的各种误差干扰。当伸长量值误差超过规定范围后系统会发出警报，提醒施工人员停止张拉检查原因，处理完成后方可再次张拉。
1.2.3 实现多个千斤顶同步张拉具体流程如图2所示。
图2张拉流程
2、桥梁建设中预应力智能张拉技术的应用
某高速公路高架桥，中心里程桩号为K8＋274.78，路径组合为5x28m，交角为直角90°，全长为152.48m。高架桥上部结构主要采用预应力混凝土连续梁结构。采用低松弛高强度预应力钢绞线作为预应力钢束，其直径φs15.6㎜，钢绞线标准强度为fpk＝1860MPa，实测弹性模量EP＝1.99x105MPa。预应力钢束锚具采用预应力钢绞线群锚锚具及配套设备，以塑料波纹管为管道成孔。具体施工流程如下所示。
2.1 安装张拉设备
正式开始张拉前，需要技术人员检验梁体外观、砼强度是否满足设计要求，检查完毕后通知作业人员直接安装千斤顶，包括工作锚及夹片。安装时注意以下几点：
①工作锚与限位板安装过程中，确保工作锚环不超过限位槽；②专用千斤顶安装时确保限位板与千斤顶止口对齐。利用钢丝绳起吊千斤顶，吊起后将位移传感器数据线连接，利用数据线将千斤顶上与张拉仪上的位移传感器连接起来；③工具锚安装时与工作锚具对正，孔位一致，避免千斤顶穿心孔位置处钢绞线出现交叉。④千斤顶油管接口要仔细检查，无安全隐患后将千斤顶油管连接，并与油泵电源连接。
2.2 安装千斤顶
①连接油管。正式连接前要对油嘴与油头仔细检查，保证两者清洁，明确进油管与回油管，避免出现混淆的情况。千斤顶安装时回油管位于张拉时与梁板较远的千斤顶的一段，也就是安装有黑丝安全阀的一侧。为了避免漏油将铜垫片使用在油管连接处。保护弹簧尽量靠近油嘴以确保油管使用寿命；②安装专用千斤顶。起吊钢丝绳时利用千斤顶确保安全。设备起吊后，工具锚安装、工具夹片；③准备智能张拉系统软件。做好软件准备后，打开并进入软件主界面。将工程信息、千斤顶校验信息、张拉仪IP地址、构建信息等输入其中，准备开始张拉施工。
图3 软件主界面
2.3 张拉过程控制
①借助计算机进入操作系统并将张拉智能平台系统启动，开始进入张拉程序。第一步核查数据，确保梁板张拉参数设定与设计图纸一致，接着启动张拉程序，平台系统发出操作命令，控制智能千斤顶根据预先系统设定的张拉程序展开分级张拉；②系统自动测量与记录每一级张拉过程，测量张拉后油缸伸长值的读数，当出现偏差时及时纠正；③智能张拉系统通过自动控制专用千斤顶加载速度实现平稳给油；④系统自动校正测量数据，当误差大于±6%系统发出警报并停止张拉，开始人工干预，查明原因后重新开始张拉。
2.4 施工控制要点
①依据设计图纸规定顺序开展张拉施工，如果图纸中并未规定先后顺序，通常遵循均匀对称与偏心荷载小的基本原则，确保整体受力均匀，确保张拉设备移动次数最少；②每根钢绞线事先经过编号处理，锚具安装时每根钢绞线两端在锚具位置一致，避免出现相互缠绕的情况；③安装工作锚与限位板时确保其在锚垫板止口内。待张拉力稳定后，满足持荷后可以进行锚固处理，要注意的是，锚固过程中工作夹片相互间错位≤2㎜。
2.5 安全作业要点
正式开始张拉前，要对安全阀进行全面、仔细的检查，其后将其调整到设计数值，一切准备就绪后方能开始张拉施工作业；锚固前确定预应力钢绞线张拉应力处于稳定状态。张拉过程中为了保证安全，避免人员出现在千斤顶后方，工作人员观测千斤顶伸长值或处理其他情况时，为了确保安全应该站在侧面进行。增加张力时不得敲击或碰撞相关设备。未压浆或水泥浆未凝固具有足够强度前，应保持锚具稳定，不得使锚具产生大的振动。
3、预应力张拉施工质量控制
3.1保证模板的正常使用
由于混凝土施工过程中，温度的变化，会使模板发生膨胀或者收缩的现象，这样就会工程的质量产生极为不利的影响。因此，在实施作业时，应该对内外的温度进行监控，并通过对原料的用量以及配比情况，提前估计释放出的热量，同时对温度的变化有一定的预估。在操作时，可以通过水分的配比情况对温度进行有效调节。
3.2 张拉时对温度的监控
将混凝土的强度进行提前的设计，当施工条件满足一定要求时，处在混凝土内部的钢筋就可以通过张拉的方式对水化热的最高温度进行调节，从而降低由于应力作用导致的结构变形。需要注意的是，张拉的细节，要保证两端的作用力均匀，不能对整个结构的最初设计外形造成重要影响。通过这种方式就可以有效避免温度应力的作用效果，从而将混凝土抗压高的优良特点表现出来。
3.3预应力混凝土监控
通过将应力感应片放置到混凝土结构中就可以使用外部结构设备对应力进行监控。同时对其中的温度进行有效感应，在施工时，根据数据的变化对工程进行具体的调整，可以提高对整个施工流程的可控性。需要注意的是，在桥梁的施工过程中，由于混凝土是分块施工的，因此对混凝土的检测也应该分别同时进行，在每一个模块中安置埋片感应装置，对应力以及温度的变化进行实时监控，保证每板块的浇筑质量。
4、结语
总而言之，公路桥梁施工中普遍使用预应力技术，有助于提高桥梁施工质量，缩短建设时间。尤其是随着信息技术发展，预应力智能张拉技术得到普及，实际应用过程中要综合考虑各方面因素，选择合适的切入点，充分发挥技术优势，现实提高公路桥梁建设质量的目的。
参考文献
[1]张冰琳.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用与分析[J].城市建设理论研究(电子版),2017(09):210.
[2]王冬梅.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用与分析[J].门窗,2017(01):248.
[3]桑殿民.浅析预应力技术在公路桥梁工程施工中的优势[J].黑龙江科技信息,2016(28):199.
[4]裴树军.预应力技术在公路桥梁工程施工中的应用分析[J].交通世界,2016(12):84-85.
论文作者:蔡磊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/11/9
标签：预应力论文; 千斤顶论文; 桥梁论文; 智能论文; 技术论文; 油管论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2018年第16期论文;