后張法預(yù)應(yīng)力智能張拉施工法

摘 要：后張梁板采用智能張拉系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)張拉方式，能夠解決傳統(tǒng)張拉過(guò)程中存在的問(wèn)題，能夠有效地控制施工質(zhì)量、規(guī)范施工。本文從智能張拉系統(tǒng)的原理入手，分別闡述了新型智能張拉與傳統(tǒng)張拉的區(qū)別以及優(yōu)點(diǎn)，以及具體的施工工藝。并以實(shí)際工程為范例，列舉了其使用價(jià)值，最后，針對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，提出了具體的解決方法。

關(guān)鍵詞：梁板；預(yù)應(yīng)力；智能張拉；傳統(tǒng)張拉；

中圖分類號(hào)：TU757.1+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2014）-07-00-02

一、緒論

（一）預(yù)應(yīng)力張拉施工法概述：隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件常常被使用在一些大空間、大跨徑且美觀耐用的構(gòu)造物當(dāng)中。人們?yōu)榱烁纳平Y(jié)構(gòu)構(gòu)件在工作狀態(tài)下的工作性能、提高其強(qiáng)度而在使用前預(yù)先施加的永久性內(nèi)應(yīng)力稱為預(yù)應(yīng)力。

大量的預(yù)應(yīng)力橋梁調(diào)查和檢測(cè)結(jié)果表明，相當(dāng)部分的預(yù)應(yīng)力橋梁質(zhì)量隱患來(lái)源于預(yù)應(yīng)力張拉施工不規(guī)范和缺乏有效的質(zhì)量控制手段。如何改進(jìn)和細(xì)化施工技術(shù)使預(yù)應(yīng)力張拉能有效地完成，如何對(duì)整個(gè)橋梁預(yù)應(yīng)力工程加以控制，己經(jīng)成為亟待解決的重要問(wèn)題。如何嚴(yán)格控制有效預(yù)應(yīng)力的大小及其不均勻度，確保橋梁預(yù)應(yīng)力張拉施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，是解決當(dāng)前因施工不當(dāng)而造成橋梁預(yù)應(yīng)力病害問(wèn)題的最有效、最直接的方法，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

（二）智能預(yù)應(yīng)力張拉與傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力張拉的比較：1、傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力張拉存在的不足：①最常用的壓力表是表盤直徑不小于15cm的，最小刻度1噸，小數(shù)點(diǎn)后而的數(shù)只能人工估讀，使精確度較差。②由于人工驅(qū)動(dòng)油泵，憑借施工人員經(jīng)驗(yàn)來(lái)控制油泵開(kāi)關(guān)，人為因素不可控。 ③兩端千斤頂?shù)幕貧w力一程不一樣，兩端對(duì)稱張拉過(guò)程靠手勢(shì)及對(duì)講機(jī)講話，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生誤解，導(dǎo)致應(yīng)力節(jié)點(diǎn)停頓過(guò)早或過(guò)遲。④由于兩端油泵的供油量不一致，一端過(guò)快或過(guò)慢，導(dǎo)致伸長(zhǎng)值一端過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短。⑤業(yè)主、監(jiān)理、施工單位管理控制張拉關(guān)鍵工序的途徑只是到現(xiàn)場(chǎng)才能看到量測(cè)，看到張拉的過(guò)程和結(jié)果，對(duì)于全線的張拉時(shí)勢(shì)控制需要很多的人力物力。⑥張拉數(shù)據(jù)的原始記錄也有不少私自涂改、編造現(xiàn)象，數(shù)據(jù)的可靠性和真實(shí)性大打折扣。2、智能張拉預(yù)應(yīng)力張拉的優(yōu)點(diǎn)： ①可同時(shí)控制兩個(gè)或多個(gè)千斤頂?shù)膹埨ぷ鳎瑢?shí)現(xiàn)真正意義上的“多頂同步”張拉施工。②張拉力值大小精確控制，自動(dòng)補(bǔ)張。 ③張拉加載速率、停頓點(diǎn)、持荷時(shí)間等張拉要素自動(dòng)控制。④由于兩端油泵的供油量不一致，一端過(guò)快或過(guò)慢，導(dǎo)致伸長(zhǎng)值一端過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短。⑤張拉初應(yīng)力下自由伸長(zhǎng)量智能捕捉，鋼絞線伸長(zhǎng)量精確測(cè)量?jī)x器測(cè)試替代人工讀數(shù)，人為因素影響??；數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸，操作方便、快捷；可再現(xiàn)預(yù)應(yīng)力張拉過(guò)程，積累豐富的工程數(shù)據(jù)；規(guī)范施工，排除人為因素干擾，切實(shí)提高施工質(zhì)量。⑥可一鍵完成張拉：設(shè)備自動(dòng)進(jìn)油、停頓、持續(xù)荷載、回油、計(jì)算伸長(zhǎng)量、生成表格；實(shí)現(xiàn)張拉過(guò)程再現(xiàn)，張拉加載速率、停頓點(diǎn)、加載力、伸長(zhǎng)量、持續(xù)時(shí)間等張拉要素一覽無(wú)余。

二、后張法預(yù)應(yīng)力智能張拉原理及施工工藝

（一）智能張拉系統(tǒng)及工作原理：主要由系統(tǒng)主機(jī)、油泵、千斤頂三大部分組成。預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)以應(yīng)力為控制指標(biāo)，伸長(zhǎng)量誤差作為校核指標(biāo)。系統(tǒng)通過(guò)傳感器技術(shù)采集每臺(tái)張拉設(shè)備（千斤頂）的工作壓力和鋼絞線的伸長(zhǎng)量（含回縮量）等數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行判斷，同時(shí)張拉設(shè)備（泵站）接收系統(tǒng)指令，實(shí)時(shí)調(diào)整變頻電機(jī)工作參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)高精度實(shí)時(shí)調(diào)控油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)張拉力及加載速度的實(shí)時(shí)精確控制系統(tǒng)還根據(jù)預(yù)設(shè)的程序，由主機(jī)發(fā)出指令，同步控制每臺(tái)設(shè)備的每一個(gè)機(jī)械動(dòng)作，自動(dòng)完成整個(gè)張拉過(guò)程。

（二）智能張拉系統(tǒng)施工工藝：1、智能張拉過(guò)程：結(jié)合高沁高速公路LG1合同段35米箱梁，張拉程序：0→0.15ócon→0.3ócon→1.00ócon→1.03ócon持荷錨固（2min）張拉順序：35m梁：N1→N3→N5→N2→N4；30m梁：N1→N3→N2→N4。

張拉設(shè)備安裝符合要求后，經(jīng)監(jiān)理同意啟動(dòng)張拉智能平臺(tái)系統(tǒng)后，現(xiàn)場(chǎng)操作人員啟動(dòng)張拉程序智能張拉平臺(tái)系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，傳遞給智能張拉儀張拉系統(tǒng)，通過(guò)張拉系統(tǒng)控制專用千斤頂按預(yù)先系統(tǒng)編制的張拉順序進(jìn)行對(duì)稱均衡張拉；油泵供油給千斤頂張拉油缸，按4級(jí)加載過(guò)程依次上升油壓，分級(jí)力一式為15%（初應(yīng)力即計(jì)算伸長(zhǎng)值的起點(diǎn)）30%、50%、100%；張拉過(guò)程中智能張拉平臺(tái)系統(tǒng)對(duì)每一級(jí)進(jìn)行測(cè)量和記錄，測(cè)量每一級(jí)張拉后的活塞伸長(zhǎng)值的讀數(shù)，并隨時(shí)檢劍伸長(zhǎng)值與計(jì)算值的偏差；張拉時(shí)，通過(guò)智能張拉系統(tǒng)平臺(tái)和智能張拉系統(tǒng)控制好專用千斤頂加載速度，確保給油平穩(wěn)，持荷穩(wěn)定；張拉過(guò)程中，系統(tǒng)將自動(dòng)校核測(cè)量數(shù)據(jù)，當(dāng)實(shí)際伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值相差大于正負(fù)6%時(shí)系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警，停止張拉。待查明原因，排除問(wèn)題后，方可進(jìn)行下一步的工作。

（三）智能張拉系統(tǒng)施工質(zhì)量控制：在混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求或者相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求之后，對(duì)梁板進(jìn)行張拉。在張拉前按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)準(zhǔn)確的計(jì)算鋼絞線的伸長(zhǎng)量和理論延伸量，按照當(dāng)次對(duì)應(yīng)鋼絞線的彈性模量。在使用張拉設(shè)備之前，找有相應(yīng)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)，對(duì)張拉千斤頂和傳感器，進(jìn)行標(biāo)定。準(zhǔn)確的標(biāo)定是保證張拉效果的前提。

（四）智能張拉系統(tǒng)施工安全控制：張拉作業(yè)區(qū)應(yīng)設(shè)立張拉進(jìn)行中的標(biāo)識(shí)牌，除了張拉人員以外的其他施工人員不得進(jìn)內(nèi)。檢查張拉設(shè)備、機(jī)具是否符合施工及安全的要求。錨具、夾片安裝前應(yīng)仔細(xì)核對(duì)合格證書并檢查其外觀是否完好。檢查智能張拉儀與千斤頂之間的連接點(diǎn)以及各接口必須安全正常方可張拉施工。智能張拉儀進(jìn)、回油的速度、壓力表指針升降、各傳感器讀數(shù)應(yīng)平穩(wěn)、均勻一致。應(yīng)安排專人定期檢查安全閥，確保其安全可靠。

三、本章小結(jié)

從本文的以上介紹可以看出，在高沁高速公路LJ1合同段內(nèi)運(yùn)用預(yù)應(yīng)力智能張拉施工工藝以及施工方案，從己完成梁板張拉數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，張拉施工效果明顯，最高延伸量誤差在±5%以內(nèi)，兩端對(duì)稱張拉的數(shù)據(jù)之差不到±2%以內(nèi)，有效提高了施工的精確度（精度1%）?；径沤^了人工對(duì)張拉施工的影響，保證了橋梁頂應(yīng)力的質(zhì)量。高沁高速公路把預(yù)應(yīng)力智能張拉施工工藝及施工控。

制的成功實(shí)施在預(yù)應(yīng)力智能張拉施工中積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，不僅降低了施工中人為因素的影響，減少了張拉施工的誤差，節(jié)約了投資，提高了建筑施工質(zhì)量，而且真正意義上提高了張拉施工質(zhì)量，保證了橋梁結(jié)構(gòu)安全和耐久性，大大地降低了橋梁全壽命周期成本。