公路橋梁預(yù)應(yīng)力空心板梁張拉與壓漿質(zhì)量分析

冉光皇

湖北露得建設(shè)有限公司 湖北恩施 445000

道路橋梁是我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，橋梁建設(shè)過(guò)程中，梁板的施工對(duì)整個(gè)橋梁的建設(shè)尤為重要，其施工質(zhì)量不僅關(guān)系到橋梁的整體結(jié)構(gòu)安全，同時(shí)對(duì)橋梁的通行質(zhì)量也有著較大影響。梁板預(yù)應(yīng)力張拉施工是現(xiàn)階段我國(guó)橋梁施工中常用的施工方法，在T 梁、空心板、工字梁等梁板的施工中有著廣泛的應(yīng)用。

1 工程概況

某橋梁中心樁號(hào)為K54+092.692，橋梁中心線與橋墩蓋梁中心線交角為75°。橋梁上部結(jié)構(gòu)采用3-16m 后張法預(yù)應(yīng)力空心板梁，先簡(jiǎn)支后連續(xù)施工，橋梁下部結(jié)構(gòu)采用U 型橋臺(tái)，橋墩采用柱式墩，墩臺(tái)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)。預(yù)制空心板長(zhǎng)度為15.96m，高0.8m。預(yù)應(yīng)力空心板梁預(yù)制場(chǎng)布置在一側(cè)與橋梁連接的路基上，在空心板上預(yù)制吊環(huán)，采用架橋機(jī)吊裝。在施工過(guò)程中嚴(yán)格進(jìn)行鋼絞線張拉與孔道壓漿施工，并進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，確保施工質(zhì)量[1]。

2 張拉與壓漿施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1 智能張拉系統(tǒng)

橋梁預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)是指由預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備和控制電腦組成的智能系統(tǒng)，其主要組成部分可分為：主控電腦、智能張拉控制器、智能張拉泵站、智能張拉千斤頂以及傳感器檢測(cè)與反饋系統(tǒng)。該系統(tǒng)由人工根據(jù)計(jì)算結(jié)果將張拉力輸入電腦，主控電腦即發(fā)出相關(guān)指令開(kāi)始張拉，整個(gè)張拉過(guò)程全部由計(jì)算機(jī)控制。張拉過(guò)程中始終遵循“張拉應(yīng)力”與“伸長(zhǎng)量”雙控原則，后者作為校對(duì)指標(biāo)對(duì)張拉控制應(yīng)力進(jìn)行實(shí)時(shí)校核，系統(tǒng)把自動(dòng)泵站數(shù)據(jù)采集模塊采集到的每臺(tái)張拉設(shè)備的位移傳感器和油壓傳感器實(shí)時(shí)信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸至主控電腦，主控電腦及時(shí)進(jìn)行分析和處理，將結(jié)果通過(guò)輸出模塊輸出，依據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)對(duì)張拉設(shè)備反饋張拉信息，保證智能張拉千斤頂?shù)膹埨χ岛蜕扉L(zhǎng)量同步平衡增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)張拉過(guò)程的全自動(dòng)控制。

2.2 預(yù)應(yīng)力計(jì)算

預(yù)應(yīng)力張拉采用兩端同時(shí)對(duì)稱張拉的方式，張拉力與伸長(zhǎng)量雙控， 張拉操作程序如下： 初拉力→10%σcon →20%σcon →σcon（持荷5min 錨固）。張拉初應(yīng)力取設(shè)計(jì)控制張拉力的10%，張拉操作時(shí)要保持平穩(wěn)，分級(jí)施加預(yù)應(yīng)力，按20%，40%，60%，80%，100%的順序分級(jí)張拉，并按級(jí)記錄油表讀數(shù)和伸長(zhǎng)量。張拉至最后一級(jí)荷載時(shí)持荷5min，計(jì)算總伸長(zhǎng)量。伸長(zhǎng)量按下式計(jì)算：DL=DL1+DL2 ①式中：DL 為總伸長(zhǎng)量（mm）；DL1 為從0 到初應(yīng)力的伸長(zhǎng)量或相鄰應(yīng)力級(jí)的伸長(zhǎng)量（mm）；DL2 為從初應(yīng)力至最大應(yīng)力的伸長(zhǎng)量（mm）。在張拉過(guò)程中，當(dāng)理論伸長(zhǎng)量與實(shí)際伸長(zhǎng)值相差超過(guò)±6%時(shí)，應(yīng)查明原因，糾正后再進(jìn)行張拉作業(yè)[2]。

2.3 循環(huán)智能壓漿系統(tǒng)

2.3.1 制漿控制

根據(jù)灌漿劑的配比，提前在儀器界面輸入配比參數(shù)，根據(jù)設(shè)定的一次制漿量系統(tǒng)自動(dòng)加水，加水后加入灌漿劑，系統(tǒng)自動(dòng)混合，并根據(jù)設(shè)定的混合時(shí)間。測(cè)量由系統(tǒng)自動(dòng)控制，排除人為因素，水膠比過(guò)大或過(guò)小。水灰比測(cè)定儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水泥漿的水灰比，確保配合比符合要求。

2.3.2 壓漿施工

泥漿泵通過(guò)高壓管道將泥漿液壓送入預(yù)應(yīng)力管道，然后通過(guò)高壓管道返回儲(chǔ)漿筒，形成循環(huán)回路，排出管道中的空氣。測(cè)控系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)測(cè)管道進(jìn)出口壓力值不斷調(diào)整灌漿壓力，辦證整個(gè)循環(huán)回路的灌漿壓力值滿足規(guī)范要求。灌漿過(guò)程中，操作人員應(yīng)注意智能灌漿設(shè)備的操作。如有異常情況，應(yīng)立即暫停灌漿，經(jīng)檢查排除后方可繼續(xù)灌漿。灌漿結(jié)束后，通過(guò)“清洗系統(tǒng)”自動(dòng)清洗進(jìn)漿管與回漿管，直至水流出。

2.4 預(yù)應(yīng)力混凝土澆筑與振搗

澆筑：①應(yīng)一次性連續(xù)完成混凝土澆筑。②要做細(xì)致計(jì)劃安排，包括混凝土數(shù)量、攪拌能力、澆筑時(shí)間、運(yùn)輸距離和道路情況、各種機(jī)械設(shè)備之間匹配情況、技術(shù)交底情況等。③良好的和易性、密實(shí)無(wú)氣泡、平整的表面是最基本的要求。④要在與混凝土接觸處涂刷隔離劑，對(duì)模板進(jìn)行灑水處理。模板、鋼筋要清理干凈。外形尺寸和模板位置要控制在允許偏差范圍之內(nèi)。⑤按要求確保鋼筋骨架、預(yù)埋件牢固且位置準(zhǔn)確，及時(shí)檢查，出現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正。⑥澆筑程序：澆筑空心板混凝土底板；穿芯模；澆筑空心板混凝土腹板、頂板。

振搗：①為達(dá)到密實(shí)，以附著式振動(dòng)器為主、插入式和平板式振動(dòng)器為輔進(jìn)行操作。②檢查附著式振動(dòng)器安裝模板的堅(jiān)固性及整體性，安裝距離1-1.5m，操作時(shí)間以達(dá)到無(wú)氣泡及成為水平平面為準(zhǔn)。③插入式振動(dòng)器的振動(dòng)深度要低于棒長(zhǎng)度的2/3-3/4，振動(dòng)時(shí)應(yīng)不斷上下移動(dòng)振動(dòng)棒，以便搗實(shí)均勻，震動(dòng)完畢要均勻緩慢上提振動(dòng)器。④振動(dòng)時(shí)間要控制好，一般為20-30 秒。不可過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)，過(guò)短時(shí)混凝土不密實(shí)，過(guò)長(zhǎng)時(shí)混凝土可能產(chǎn)生離析現(xiàn)象。

2.5 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方案

本項(xiàng)目預(yù)應(yīng)力鋼絞線壓漿孔道質(zhì)量檢測(cè)采用沖擊回波法，是通過(guò)機(jī)械沖擊施加一個(gè)瞬時(shí)的低頻應(yīng)力波，傳播進(jìn)入混凝土內(nèi)部，當(dāng)?shù)竭_(dá)混凝土缺陷或構(gòu)件底面被反射回來(lái)，由傳感器收集反射信號(hào)經(jīng)解析軟件分析后確定壓漿質(zhì)量。測(cè)點(diǎn)布置前在空心板表面找到埋設(shè)金屬波紋管對(duì)應(yīng)的位置，沿縱向每隔5cm 均勻布置測(cè)點(diǎn)，用砂紙、打磨機(jī)磨平后布置沖擊傳感器。使用與空心板混凝土同標(biāo)號(hào)同期制作的混凝土試件進(jìn)行混凝土彈性波波速標(biāo)定[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

智能張拉及壓漿技術(shù)在預(yù)應(yīng)力箱梁施工中的成功應(yīng)用可以使得張拉控制應(yīng)力精確到位，管道壓漿飽滿密實(shí)，有效提高預(yù)應(yīng)力箱梁的使用壽命，實(shí)現(xiàn)張拉及壓漿的智能化控制，降低人為及環(huán)境因素的影響，施工質(zhì)量及施工效果得以提高，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)施工現(xiàn)場(chǎng)智能化控制奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。