公路工程中的智能張拉及壓漿施工技術(shù)研究

王 威

廣東冠粵路橋有限公司，廣東 廣州 510000

智能張拉及壓漿施工技術(shù)是公路工程預(yù)應(yīng)力施工的重要環(huán)節(jié)，與傳統(tǒng)人工張拉技術(shù)相比，智能張拉及壓漿施工技術(shù)的優(yōu)勢明顯，能夠與多千斤頂?shù)墓δ芡?，精?zhǔn)控制張拉應(yīng)力，保障延伸量精準(zhǔn)度等。對智能張拉及壓漿施工技術(shù)進(jìn)行深入研究，能夠更好地助力于公路工程施工建設(shè)與發(fā)展，也能夠?yàn)楸Ｕ瞎饭こ陶w質(zhì)量提供有力支持。

1 智能張拉系統(tǒng)組成

智能張拉系統(tǒng)包括油泵、千斤頂、系統(tǒng)主機(jī)三部分。該系統(tǒng)會根據(jù)施工實(shí)際情況，靈活進(jìn)行加速，并準(zhǔn)確控制張拉力。智能張拉系統(tǒng)與傳統(tǒng)人工張拉系統(tǒng)相比，具有顯著優(yōu)勢。首先，智能張拉系統(tǒng)與多千斤頂?shù)墓δ軐?shí)現(xiàn)了同步，并且在一般情況下，施工中會使用2個或者多個千斤頂，過去1臺油泵只能控制1臺千斤頂，工作效率低、勞作強(qiáng)度大。智能拉張系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多頂同步張拉施工，顯著提高了施工效率與質(zhì)量，也緩解了人工工作強(qiáng)度。

2 循環(huán)智能壓漿系統(tǒng)組成

循環(huán)智能壓漿系統(tǒng)不僅能夠保障公路預(yù)應(yīng)力施工的順利進(jìn)行，還可以提高公路橋梁施工效率和質(zhì)量。循環(huán)智能壓漿系統(tǒng)包括測控系統(tǒng)、系統(tǒng)主機(jī)、循環(huán)壓漿系統(tǒng)等。具體施工時(shí)采用循環(huán)智能壓漿系統(tǒng)，使空氣從管道中排出，漿液能夠在管道中保存，通過不斷循環(huán)排出空氣，實(shí)現(xiàn)液體的循環(huán)。該系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)異常，例如阻塞問題等，系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)這樣的問題會有針對性地施加壓力，最終將阻塞管道的雜質(zhì)排出，有效避免了壓漿不密實(shí)的問題。另外，該系統(tǒng)還在管道出口的位置設(shè)置了檢測傳感器，能夠?qū){液水膠比、漿液流量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，檢測的數(shù)據(jù)會及時(shí)反饋到系統(tǒng)主機(jī)，系統(tǒng)主機(jī)針對反饋回來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)分析下達(dá)相關(guān)指令，從而實(shí)現(xiàn)工程施工的統(tǒng)籌規(guī)劃，保障漿液壓力、流量和質(zhì)量能夠更好地滿足工程施工要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

3 智能張拉及壓漿施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用

文章研究案例為廣州新白云機(jī)場第二高速公路路段，位于廣州市區(qū)內(nèi)，全長為2.692km，共有6座橋梁，3352.7m，蓋板涵5道。在該路段施工中采用智能張拉極壓漿施工技術(shù)，結(jié)合該案例實(shí)際情況，下文對其具體使用要點(diǎn)進(jìn)行分析。

3.1 預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

（1）準(zhǔn)備工作。施工前的準(zhǔn)備工作非常重要，施工技術(shù)人員要根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)做好箱梁混凝土濕度控制，使其符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%，經(jīng)過1周的養(yǎng)護(hù)，才能夠進(jìn)入施工環(huán)節(jié)。施工人員要全面檢查孔道情況，查看其中是否存在異物，同時(shí)拉動鋼筋。如果鋼筋行動自如，則表明管道之中沒有異物；如果鋼筋拉動時(shí)有所阻礙，則說明其中存在異物，需要采取高壓水進(jìn)行沖刷，沖刷出異物，確?？椎狼鍧?、干凈。清理孔道之后，進(jìn)入工作錨安裝環(huán)節(jié)，安裝工作錨之前，施工人員要對其進(jìn)行清潔處理，必須確保工作錨錨圈表面無油漬、無鐵屑及泥沙等。在安裝過程中錨環(huán)必須與孔道對準(zhǔn)，在鋼絞線的一段裝上錐形倒帽，為下一步施工做好準(zhǔn)備。最后要進(jìn)行千斤頂安裝、工具箱準(zhǔn)備等，結(jié)合施工標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，為順利施工做好鋪墊。

（2）預(yù)應(yīng)力張拉控制。智能張拉壓漿系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了張拉的智能化控制，系統(tǒng)能夠?qū)κ┘拥念A(yù)應(yīng)力值進(jìn)行科學(xué)預(yù)測和控制，降低張拉誤差，解決了預(yù)應(yīng)力力度不足，以及預(yù)應(yīng)力張拉所引起的一些病害問題。有效的預(yù)應(yīng)力張拉控制，既能夠降低施工成本，也能夠從整體上保障工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、耐久性。系統(tǒng)能夠及時(shí)采集相關(guān)數(shù)據(jù)信息，通過對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的分析和計(jì)算對預(yù)應(yīng)力張拉進(jìn)行精準(zhǔn)控制，將預(yù)應(yīng)力筋伸長量控制在±6%。智能張拉系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力張拉控制的智能化、信息化、自動化，因此減少了外部因素及人為因素對張拉的影響，同時(shí)也提高了預(yù)應(yīng)力張拉控制精準(zhǔn)度與工作效率，規(guī)范了張拉過程，消除了張拉不對稱對結(jié)構(gòu)帶來的危害，避免了不必要的損失，使預(yù)應(yīng)力施工更加符合設(shè)計(jì)要求。

（3）預(yù)應(yīng)力張拉操作步驟。智能張拉系統(tǒng)操作需要配備2人，一人負(fù)責(zé)操作電腦，另外一人觀察張拉現(xiàn)場，一邊操作一邊按照設(shè)計(jì)要求核對，確保每一道工序都能夠符合施工標(biāo)準(zhǔn)，并保持張拉對稱。將錨具安裝好，將錨具均勻分布在鋼絲束上，清洗夾片，清洗完畢之后將夾片嵌入錨空鋼絲周圍，夾片嵌入之后要人工進(jìn)行敲擊，使其能夠緊緊夾住預(yù)應(yīng)力鋼絲。進(jìn)行智能千斤頂安裝時(shí)，將千斤頂套入鋼絲束，將智能拉張儀安裝連接上，保障千斤頂進(jìn)油流暢性。智能控制線系統(tǒng)可以有效設(shè)置孔道號、鋼絞線理論伸長量及加載速率等，為智能張拉做好準(zhǔn)備。施工技術(shù)人員要嚴(yán)密觀察系統(tǒng)顯示器，當(dāng)拉張到控制應(yīng)力時(shí)要保持2min，通過計(jì)算得出實(shí)際伸長量，并將其與理論值進(jìn)行對比，并進(jìn)行誤差原因分析?？茖W(xué)進(jìn)行設(shè)備控制，通過張拉將油缸緩慢收回，夾片會自動錨固鋼絞線，如果出現(xiàn)滑絲，則要立即割斷整束鋼絲，并重新進(jìn)行穿束張拉，張拉完成之后，導(dǎo)出數(shù)據(jù)，拆除千斤頂。

3.2 預(yù)應(yīng)力智能壓漿技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

在完成了預(yù)應(yīng)力智能張拉施工之后，智能壓漿技術(shù)必須在1d之內(nèi)完成，具體分析如下。

（1）水泥漿制備。根據(jù)該項(xiàng)目施工標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)要求，壓漿所使用的水泥強(qiáng)度不小于50MPa，并且水泥標(biāo)號與梁體混凝土水泥要同一標(biāo)號，水泥中不能含有團(tuán)塊；施工所使用的水泥漿沁水率不大于3%，在拌和之后的3h進(jìn)行觀察和嚴(yán)格控制，沁水率要控制在2%。根據(jù)施工要求，可在水泥將中適當(dāng)加入壓漿劑，以更好地滿足工程施工要求。

（2）孔道準(zhǔn)備。孔道清潔是智能壓漿是否成功的關(guān)鍵，施工技術(shù)人員要在壓漿之前對孔道進(jìn)行全面清潔處理，同時(shí)使用壓力水對孔道進(jìn)行沖洗，從而有效清除孔道中的雜物，沖洗完成之后進(jìn)行相關(guān)的吹風(fēng)處理，但又要保持孔道內(nèi)有一定的濕潤度，這是因?yàn)橐欢ǖ臐駶櫠扔欣谒酀{與孔壁的融合。

（3）水泥漿的拌和。水泥漿拌和是非常關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)，在拌和過程中，施工人員要嚴(yán)格配比操作，在拌和機(jī)中加入水和水泥，啟動系統(tǒng)進(jìn)行拌和，拌和一段時(shí)間之后，再添加摻合料，拌和時(shí)間不能少于2min，觀察水泥漿狀態(tài)，直至其均勻黏稠，水泥漿投配以1h的使用量為標(biāo)準(zhǔn)。

（4）壓漿工藝。壓漿是智能壓漿的核心環(huán)節(jié)，壓漿過程中要按照波紋管的位置壓漿，順序從上至下，壓漿要一次完成，并且要連續(xù)進(jìn)行。智能壓漿系統(tǒng)能夠在同一時(shí)間進(jìn)行2個孔道的壓漿，壓漿壓力控制在0.5～0.7MPa。正彎矩孔道壓漿漿液流動示意圖如圖1所示。整個壓漿過程要控制在48h以內(nèi)，并且結(jié)構(gòu)及構(gòu)件混凝土溫度、施工環(huán)境溫度都不能低于5℃，如果室外溫度低，那么必須采取相應(yīng)的保溫措施，尤其是在冬季施工時(shí)，不僅要進(jìn)行相關(guān)處理，還需要在漿液中添加防凍劑。

圖1 正彎矩孔道壓漿漿液流動示意圖

4 結(jié)束語

公路工程施工規(guī)模大、工程量大，施工質(zhì)量與很多因素密切聯(lián)系。施工技術(shù)是其中最為關(guān)鍵的因素之一，在我國公路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的今天，對相關(guān)施工技術(shù)進(jìn)行深入研究和分析是非常必要的。文章以具體案例為例，對公路工程施工中預(yù)應(yīng)力智能張拉及壓漿技術(shù)進(jìn)行了討論，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用顯著提高了公路工程的施工效率，推進(jìn)了預(yù)應(yīng)力施工的現(xiàn)代化、科學(xué)化、規(guī)范化，全面了解和應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，能夠更好地促進(jìn)我國公路工程建設(shè)與發(fā)展。