預應力檢測技術在公路橋梁施工中的應用

劉鵬飛

(山西省交通建設工程質量檢測中心(有限公司)，山西 太原 030032)

1 預應力檢測技術在公路橋梁施工中的應用

1.1 預應力有效應力檢測

在公路橋梁施工中檢測預應力的有效應力是為了了解橋梁預應力損失情況，以便對橋梁施工質量進行控制，讓公路橋梁不存在安全隱患。在進行該項檢測時，可使用的方法較多。如將壓力傳感器、應變片等安裝在相應的施工位置，由這些裝置自動檢測、記錄公路橋梁在施工期間的應力變化情況，使后續施工有更可靠的參考信息。如將壓力傳感器等安裝在正確位置，就能得到初始張拉力、應力傳遞時間等重要數據，公路橋梁工程的施工質量也會更加可靠。除這一種檢測方法，也可在施工過程中讀取預應力束張拉端頭位置上安裝的壓力傳感器噸位讀數，以該組數據為基礎計算出有效應力。同時也可應用反拉式有效預應力無損檢測儀來測得有效預應力。在應用這一檢測方法時，先在單根鋼絞線上安裝集成式智能前端，之后將千斤頂啟動，使鋼絞線受到張拉。在張拉過程中，若反拉力小于原本的預應力，鋼絞線就會被夾片緊固住，內部鋼絞線位置也不會變化。當反拉力超過原本的預應力時，內部鋼絞線以及夾片位置都會出現移動。這種檢測方法原理簡單、操作簡便并且檢測結果真實可靠，具有較高的應用價值。

按照我國有關規定，在進行預應力有效應力檢測時，應優先采用反拉法，若反拉法無法滿足實際的檢測需求，可考慮運用應力傳感器法或自振頻率法。若是采用自振頻率法進行有效預應力檢測，就必須將檢測工作放在預應力張拉結束、混凝土澆筑未開始這一時間段內進行。在檢測公路橋梁有效預應力時，要采用隨機抽樣的方式，同時在現場檢測過程中要做好必要的防護工作，如在檢測前使用擋板，防止檢測過程中鋼絞線斷裂或夾片飛出導致檢測人員受到傷害。另外在正式檢測之前要對檢測設備的參數進行檢查，確保不存在參數錯誤的情況。完成現場檢測后，及時依照有關標準判定有效預應力檢測項目的各項指標，并以判定結果為依據對有效預應力質量做出評定，通過評定得到有效預應力同斷面不均勻度、同束不均勻度以及有效預應力偏差。

1.2 埋入錨索錨下張力檢測

在預應力橋梁施工中，經常會出現張力不足的問題。如鋼絞線不連續，張力不達標，使橋梁結構的安全性與穩定性達不到標準要求。對于這一問題，進行深入研究分析可知，預應力橋梁張力不足主要與管壁變形、管壁破損有關。當管壁出現破損或變形時，混凝土就無法在管道內順暢流動，造成混凝土硬化，從而導致鋼絞線無法穿過。此外如果在公路橋梁施工過程中一些單位或人員為降低成本而故意偷工減料，減少鋼絞線根數，也會導致張力不足問題。張力不足對公路橋梁的影響是巨大的，在很多情況下，橋梁的斷裂均與張力不足有關。因此在施工過程中就必須對張力進行檢測與控制，使公路橋梁施工質量達到標準要求。

在對張力進行檢測時，可采用基于等效質量法的埋入式預應力測試法，應用該方法對錨頭激振以及錨頭的振動響應進行測試，得到測試結果后再按照標準公式計算出埋入式錨索或錨桿的實際張力。為了獲得更準確的測試結果，將錨頭與墊板、墊板與后邊的混凝土接觸面等進行模型化，生成一個彈簧支撐體系。在彈簧體系中，剛性受有效預應力影響，當張力越大時，剛性也就越大。在測試時，使用激振錘敲擊錨頭，利用傳感器(粘貼在錨頭部位)采集并記錄錨頭的振動響應，從而獲得所測試錨索或錨桿的現有張力。經研究與實踐證明，該種測試方法快速簡單并且測試精度很高，可以真實反映出錨索/錨桿的張力情況。

2 預應力檢測效果保障措施

2.1 合理選擇預應力檢測儀器

由于公路橋梁施工中的各項應力變化信息都是由檢測儀器進行監測與采集，因此一定要合理選擇檢測儀器，以保證最終檢測結果的精確性。在選擇檢查儀器時，需考慮儀器對工程的適用性，還需考慮儀器的精密性，要確保儀器能為預應力檢測工作提供最大的幫助。目前，振弦式應變計以及與之相配套的讀數儀在預應力檢測活動中有著比較廣泛的應用。該類型的檢測儀器精密性較好，性能相對穩定，也便于使用與維護，有較強的實用性。在使用振弦式應變計以及配套的讀數儀進行預應力檢測時，是將振弦式應變計預先埋設在監控斷面內，隨著預應力施工的進行，應變計就會自動記錄測點位置的應力變化數據，將該數據與施工前的橋梁彈性模量進行對比分析，就能對預應力的施加與分布情況有所掌握。

2.2 嚴格控制檢測過程

為了獲得高精度的檢測結果，在檢測過程中需對各個檢測環節、檢測步驟等嚴格控制、規范管理，避免出現任何失誤。具體如在檢測過程中認真收集現場各項資料，包括工程施工圖紙，鋼絞線以及錨具等的出廠證明、合格報告等。要以各項資料為依據對預應力檢測工作有一個全面的把控。除此之外，在正式檢測之前要根據現場實際情況對預應力檢測方案進行復核，結合實際對方案做出調整，使檢測方案具備高度的科學性與可行性，從而確保檢測結果真實可靠。在檢測過程中各人員要加強溝通協作，做好檢測配合工作，使預應力檢測能順利完成。由于預應力檢測結果關系到后期的施工，因此對每一項檢測內容都應進行多次檢測，要確保檢測結果具有代表性。

3 結束語

綜上所述，預應力檢測是公路橋梁施工中的重要內容，做好預應力檢測有利于提升公路橋梁結構的安全性、穩定性，提高公路橋梁施工質量。為此，在開展預應力檢測工作時應嚴格按照國家及行業相關規范與要求，結合工程實際情況合理選擇檢測儀器，科學應用檢測方法，嚴格控制檢測過程，從而保證預應力檢測結果真實可靠。