预应力智能张拉压浆系统在施工中的应用

助压浆工艺均存在很大 的缺陷 ， 压浆不密实 。管 道压浆不 密实一 方面使钢绞线失去保护易于锈蚀 ， 预应力钢 绞线 在持力状 态 的锈 蚀速度 比非持力 状态快 ６倍 以上。力筋 的锈蚀 又进一 步 削弱 了 浆体对力筋 的粘结力 ， 导致有效预应力下 降。另 一方 面管道 内存
序号 ２ 比较 内容 自动补张拉 伸长量测 量与校核
±６ 以内” 采用智 能张拉系统 能 自动计 算伸 长量 ， 时 校核伸 ％ ， 及
长量是否在 ± ％范 围内， ６ 实现应力 与伸 长量 同步 “ 双控 ” ） 。３ 能 同步进行 张拉与控制 。２ １ ０ １版桥 涵施工技术规 范 ７ １ ． ．２ ２第 １ ２ ， 款规定 “ 千斤 顶之间同步张拉力 的允许误差为 ± ％ ， 各 ２ 并保证 千 斤顶具有 足够 的持荷 时间 ５分钟 ” 。系统能控制 两台或多 台千斤 顶同时 、 同步对称张拉 ， 实现 “ 多顶 同步张 拉” 工艺 。在 张拉过 程 中， 还能实现张拉程 序智 能控制 ， 受人为 、 不 环境 因素 影 响 ； 顿 停 点、 加载速率 、 持荷 时 间等 张拉 过程要 素完全 符合桥 梁设 计 和施
６
封锚
普通水泥浆封锚
专用封锚罩加高弹性橡胶 垫 片， 保证封锚严实
７
压浆工 艺
低进高 出， 浆过程 不得 中 封闭循 环 回路 解 决 这些 难 压 断， 排气孔要依 次打开， 操作 题 难度大 工艺简单 ， 易操作
，
量管理 ， 提高管理效 率 。自动 记录 张拉数据 ， 绝 了人为 造假 质 杜
３
道压浆不密实 ， 钢绞线 提前锈 蚀导 致预应 力体 系崩溃 ， 是桥 梁垮
塌 的 主要 原 因 。
４
５
箱
人工测 量， 准确 ， 不 不及 时， 自动测量 ， 及时准确 ， 及时校 未能及 时校核 ， 实现 规范 核 ， 未 与张拉 力同步控 制， 实现 规定“ 双控” 真正“ 双控 ”
细化施工控制 。预应 力智 能张拉压 浆系 统成 功解决 了预应 力 张 实现了实时监 控 、 规范管理 、 确保数据真实可靠等管理功能 。 拉压浆施 Ｅ过程 中存在 的诸多 问题 ， 保证 了张拉质 量 ， 结构 建立 较之传统人工 张拉工艺 ， 桥梁预应力智 能张拉 系统具有 如下 了有效 的预应力 体系 （ 图 １ 。而 目前普通 压浆 工艺 与真 空辅 见 ）
６
，
７
卸载锚 固
瞬时卸载 ， 回缩 时对 夹片造 可缓慢卸载 ， 免冲 击损 伤 避 成冲击 ， 回缩量大 夹片 ， 减少回缩量
无法准确测定锚 固后 回缩量 张拉过程预 应力损 失大 人工记录 ， 可信度低 可准确测定实际回缩量 由于张拉过 程规范 ， 损失小 自动记录 ， 真实再现张拉过程
预 应 力 智 能 张 拉 压 浆 系 统 在 施 工 中 的 应 用
王 欣
（ 山西路桥 第一工程有限责任公司 ， 山西 太原 ０００ ） ３ ０ ６
摘
要： 论述 了桥梁采取预应力智能张 拉压 浆系统成 功解决了预 应力张拉压浆 施工过程 中存 在的诸 多问题 ， 保证 了张 拉质量 ， 结
律
上 预 力 同 拉 浆 统 施 应１ 王 欣：应Ｊ能 压 工 的 用 ／ ∽， 水 轨 上 智 张 系 在 中 ， 日
表 ２ 技术 比较 表 （ ） 二
序号 比较 内容 传统压浆
・８ ・ ｌ ３
能精确控制施工过程 中所施加 的预应 力值 ， 将误 差范 围 由传统 张 表 ２所示的优势。
１ ２
质量管理与 真实质量状 况难 以掌握 ， 缺 便于质量管理 。 质量追溯， 提 远程监控 乏有效的质量控制手段 高管理水平 、 质量水平， 实现
质量 远 程 监 控
１ 传 统预 应 力张拉 通病分 析
通过对简支梁板和连续 刚构 梁桥的检测数 据分析 ， 传统 的预 ３ 智 能张拉 控制 系统 应用 的特点 为确保预应力桥梁 的安全运行 ， 桥梁质量 控制更趋 于精 细 使 应力 钢束 张拉过程存 在的主要问题 如下 ： ） １ 预应 力张拉步骤未 按 就必须在桥梁 的张拉 封锚 阶段进 行精 确控制 ， 这就 要 我们 采 照规 范执行 ， 同步 性 、 其 持荷时 间 、 加载速 率随 意性 大 ， 致 张拉 化 ， 导 取智能张拉系统精确控制施工 ， 缩小施工与设 计之 间的误差 。实 过程 中预应力 损失较 大 ， 下预应 力达 不到设 计要求 ， 板 总体 锚 梁
构建立 了有效 的预应 力体 系， 希望能对以后的桥 梁施 工管理提供些许经验或者提示 。
关 键 词 ： 统 预 应 力 张 拉 ， 应 力智 能 张 拉 系 统 ， 传 预 普通 压 浆 ， 能 大 循 环压 浆 系 统 智 中 图分 类 号 ： ４ ５５ ２ Ｕ ４ ．５ 文献标识码 ： Ａ
８ ９ １ ０ １ １
回缩量测定 预应力损失 张拉记录 安全保障
预应力智能张拉仪 羹
麓
预应力智能张拉仪
。
。
边张拉边测 量延伸 量 ， 人 操作人 员远离 非安 全 区域 ， 有 身安全隐患 人身安全有保 障
图 １ 预 应 力 智 能 张 拉 压 浆 系统
，
、
稳 压
３ ４ ５Fra Baidu bibliotek
水胶 比控制 现场材料 比控 制不 严， 往 实时监测水胶比 ， 往 超限报警 ， 通过加水改善流动性 切实控制浆液性 能 测试管道 实际压 力损 失 流量控 制 无此功能 无此功能 实时测 试 得 到管 道压 力损 失， 便于调整灌浆压力 实时监控流 量， 以发现 管道 是 否 畅 通
当前许多预应力 桥梁 由于在施 工 阶段张 拉封锚 质量控 制不 ２ 智能 张拉技 术 与手工 张拉 工艺 之 比较 严， 导致 运行 一段 时 间后 出现 梁体 开裂 、 下挠 、 破坏 ， 析并对 病 分 传统手工 张拉工艺特点 可概括 为 ： ） １ 人工 手动 驱动油 泵 ； ） ２ 害调查表 明， 施工阶段质 量控 制不 严 ， 梁体施 加的预 应力得 不 对 根据压力表读 数控 制张拉力 ； ） ３ 待压力 表读 数达到 预定 值时 ， 用 到精确控制 ， 预应力张拉施 工不规范和缺乏有效 的质量控 制技术 钢尺人工测量 张拉 伸长值 ； ） ４ 人工记 录张拉 数据 ； ） 能张拉 系 ５智 手段 ， 导致并 影响 了桥 梁结构 安全 和长期 使用 寿命 。为 此 ， 在施 统通过计算机程序控制 整个 预应 力张拉过程 ， 具有精 确控制 张拉 工 阶段 ， 要抓 住预应力桥 梁 主要质 量隐患 ， 并对 桥梁采 取智 能精 应力 、 延伸量 、 加载速率 、 停顿点 、 持荷 时间等要 素的特点 ， 同时还
两端关 闭阀门时可能对操纵 自动关闭 ， 操作 人员远 离进 人员造成伤害 浆、 出浆 口 真实质量 状况 难 以掌握 ， 压 可进行质量追 溯 ， 还原 压浆 浆密实与否难以查验 全过程 ， 提高管理水平
不充盈 ， 压浆不密 实。压浆施 工现场 灌浆 压力施 加 随意 ， 未能 在 ６ 智能压 浆循 环 系统在 施工 中的应 用特 点 １浆液持续循环排除管道内空气。通过大循环 系统将 浆液导 ） 全管路形成有效压力和保持 一定 时间稳压 ， 仅靠浆液 自流不 能保
降低 由于预应 力施加 不足或 超 有效预应力偏小 。２ 个 别梁板 张拉力失 控导 致钢绞 线屈 服。３ 实在在提高桥梁预应力张拉质量 ， ） ） 下挠 、 坏等风 险 ， 破 有利 于保证 结构 安 全 ， 提 由于钢绞线缠绕 ， 同束索力不均匀 。４ 锚 、 ） 夹具质量控 制不到位 ， 过引起 的桥梁开裂 、 延 降低养护维修成本。 滑丝 、 飞锚现象时有发生 。５ 张拉机具设备 质量管理不力 。张拉 高耐久性 ， 长使 用寿命 ， ） １２ １ ） ０ １版桥涵施工技 术规范 ７ １ ． ． ２ ２第 ２款 规定 “ 拉力 控 张 设备 的准确度 和可靠 度影 响 了张拉力控 制精 度。６ 张拉 记 录混 ）
工技 术规范要 求。４ 能实现质量管 理功能控制最 优化 。业主 、 ） 监 理、 施工 、 检测单位 在 同一 个互联 网平 台 ， 实时进 行交 互 ， 突破 了
地域 的限制 ， 实现远 程监控 功能 ， 时掌控预制 梁场 和桥 梁预应 及 力施 工质量情 况 ， 实现“ 时跟踪 、 能控制 、 时纠错 ” 方便 质 实 智 及 ，
１
普通压浆 靠浆液 自流 排气 ， 大循环回路 让浆液在管道 内 排 出管道空气 真空辅助压浆因封锚问题难 持续循环以排净管道 内空气 以达到真正负压
压力大小及 较随意 ， 往往 导致 出浆 口没 自动调整压 力大小 ， 以保 证 ２ 稳压时 间控制 压力 全管路按规范要 求的大 小和 致压 浆不密实 时间持压
对称 同步
加载速度 持 荷时间
人工控 制， 同步精度低 ， 无法 计算机控制 ， 同步精 度高， 可 实现多项对称张拉 实现多项对称同步张拉
随意性大 随意性大
，
往往过快
往 往 过 短
按程序设 定速度 加载 ， 除 排 人为影响 按程序设 定时 间持荷 ， 除 排 人 为 干 预
乱、 失真 ， 质量状 况难 以掌握 。
收 稿 日期 ：０ ２０ —８ ２ １ —４１ 作者简介 ： 王 欣 （９ ５ ， ， 理 工 程 师 １８ 一） 女 助
制应力 的精度 宜为 ±１５ ” 精确施 加应 力 ， 用智能 张拉 系统 ．％ ， 采
第３ ８卷
２ ２ 月 １ ２智 ０ 年７ ０
・
１２・ ８
第３ 卷 第 ２ ８ ０期 ２０ １２ 年 ７ 月
山 西 建 筑
ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ｜ ｌ３８ Ｎｏ． ０ ２
Ｊ１ ２ ２ ｕ． ０１
文章 编 号 ：０ ９ ６ ２ （０ ２）０ ０ ８ —２ １０ — ８ ５ ２ １ ２ — １ ２０
形成循环 回路 系统 ， 持续循环带动管道内空气排出。 证密实 。３ 对压入管道 内浆液 数量不 能准确计 量 。４ 封锚不 密 流至储浆桶 ， ） ） ２ 精确调节 和保 持灌 浆压力 ， ） 在持续恒定压力状态 下确保管 实， 锚头渗水漏气 。５ 采 用真空 辅助 压浆 ， 以形成规 定要求 的 ） 难 ０ １版桥 涵施 工技术规 范 ７ ９ ８条规 定“ ．． 对水平 负压 。当管道 的两端 高差较大 时， 真空压浆 的效 果甚 至要差 于普 道灌浆充盈度 。２ １ 压浆压 力宜为 ０ ５ＭＰ 一０ ７ＭＰ ， 闭出浆 口后 宜 ． ａ ． ａ 关 通压 浆工艺的效果 ， 即孔 道的最 高点 的顶 部可 能会 出现空 洞 。 且 或 曲线管道 ， ． Ｐ 该稳 压期 的保 持时 间宜 为 在孔 道有倾 角时 ， 在倾角处浆液会产生先流 现象。６ 压浆记 录混 保持 一个不 小 于 ０ ５ Ｍ ａ的稳压 期 ， ） ３分钟 一 ５分钟 ” 。系统 通过压浆 时实测管道压力 损失 ， 出浆 口 以 乱、 可信度低 ， 真实 的压浆质 量难 以掌握 。
几方面的优势 ， 见表 １ 。
表 １ 技术 比较表（ 一１
传统 手工张拉 智能张拉系统
１ 张 拉力精度／ ％
±１ ５
无此 功能
±１
张拉力 下 降 １ 时 ， 固前 ％ 锚 自动补拉至规定值
在空洞使得钢绞线与混凝土未能形成 一个整体共 同作用 ， 降低 了
结构刚度与承 载能力 。大量 垮塌桥 梁事 故原 因调查 表明 由于管
拉的 ±１ ％ 缩小 到 ±１ ５ ％。２ 及 时校 核伸 长 量 ， 现 “ 控 ” ） 实 双 。 ２１ ０ １版桥涵 施工技术 规范 ７ ６ ３第 ３款规定“ ．． 预应力 筋采用应力 控制方法进 行 张拉 时 ， 以伸长 量 进行 校核 。其 偏 差应 控 制在 应
大循环智能测控压浆
量数据的可能 ， 可进行真实的质量追溯 。
８ ９ １ ０
压浆记录 安全保 障 质量管理
・
人 工记录 ， 可信度低
自动记录 ， 可真 实再现 整个 压浆过程
４ 传统压 浆病害分 析
１ 压浆用浆液 的水胶 比不可控 ， ） 施工现场往 往为改善流 动性
而肆意增加用水量 ， 必然导致泌水量过大形 成空洞 。２ 管道 注浆 ）