浅谈T梁智能张拉及真空辅助压浆施工

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100000）

浅谈T梁智能张拉及真空辅助压浆施工

黎建新

（中交第四公路工程局有限公司，北京 100000）

本文以联智桥隧生产的I代智能张拉仪为研究案例，阐述了智能张拉的特点、张拉过程及注意事项等，同时讲述了真空压浆的施工过程。张拉及压浆是预应力工程的两个重要因素，只有都满足规范要求了，才能保证预应力工程整体质量。

T梁；智能张拉；真空；辅助压浆；施工

1 概述

桥梁预应力施工是保证桥梁结构安全和耐久性的关键工序，是结构安全的生命线。大量现役桥梁的调查和检测结果表明：预应力桥梁主要质量隐患来源于预应力张拉不规范和缺乏有效的质量控制手段，其实质是没有建立有效预应力，或有效预应力失效、不足。为了预防预应力张拉力不足或超张、压浆不饱满、起拱过大等质量通病，项目部推行了预应力智能张拉、真空辅助压浆等工艺

2 T梁预应力张拉

建泰高速公路A6标于2011年6月份引进预应力智能张拉仪，是福建省首家引进并应用智能张拉技术的标段。智能张拉仪通常情况下张拉一片T梁用时60分钟左右。

2.1 预应力智能张拉仪的特点

2.1.1 实现了张拉过程的程序化、标准化、规范化，提高了张拉质量

桥梁预应力施工质量智能控制系统，实现了预应力张拉施工由计算机自动完成与管理的理念。传统张拉工艺与现代信息（物联网）技术相结合，实现了张拉过程的程序化、标准化、规范化，提高了张拉质量。通过计算机控制张拉施工全过程，按照设计好程序张拉（如30米T梁三孔四次的顺序为50%N2→100N3→100%N2→100% N1）。一个步聚完成之后程序自动进行下一个步聚，完全改变了传统的通过人工来操纵油泵进行张拉操作的模式，从而排除人为、环境等因素影响。

2.1.2 精确控制施工过程中所施加的预应力力值

预应力智能张拉设备张拉时根据输入好的数据，智能张拉系统能精确控制施工过程中所施加的预应力力值，应力精度达0.01Mp，张拉力自动补张，降低了由于预应力施加不足或超过引起的桥梁开裂、下挠等风险，有利于保证结构安全，提高耐久性，延长使用寿命，降低养护维修成本。另外持荷时间自动控制，如持荷时间设置300s，则在每一个分级张拉完成后，只有等待持荷时间完成后方可进入下一个步聚。传统张拉方式应力由工人操作油泵，应力及持荷时间受人为影响大，另外油表的精度较低，稳定性差。

2.1.3 自动记录张拉数据，杜绝人为造假

图2 调出已输入好的调用方案

图3 查看历史记录还原N3张拉过程

预应力伸长量通过系统的感应器自动测试，精度达到0.1mm，数据无线传输，无需人工读数，也无需人工记录，所有张拉数据自动保存，实际伸长量与理论伸长量误差系统自动计算即时显示。杜绝了人为造假质量数据，可进行真实的质量追溯。真正实现了预应力张拉的双控。

如图3所示：张拉过程再现，张拉加载速率、停顿点、加载力、伸长量、持荷时间等张拉要素真实记录，一览无余。传统的预应力张拉方式，施工质量的好坏随着封锚的完成，被掩盖得严严实实。预应力智能化张拉技术的应用，改变了这一切。

2.1.4 实现“多顶同步张拉”工艺

一台计算机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。同步张拉消除了对称张拉不同步对结构造成的扭曲等危害。

2.1.5 实现了施工质量远程监控功能

业主、监理、施工、检测单位可在同一个互联网平台，实时进行交互，突破了地域的限制，及时掌控预制梁场和桥梁预应力施工质量情况，实现远程监控功能，方便质量管理，提高管理效率。监督人员能在不去现场的情况下对张拉施工质量进行及时、高效的掌握。

2.2 预应力智能张拉步聚

图4 自动记录张拉数据表

2.2.1 准备工作

需要张拉的T梁梁片龄期及混凝土强度满足设计要求；钢绞线及夹片安装完毕；提供施工临时用电闸箱，具备张拉所用的三相五线电源及电脑所用的二相220V电源；通知监理工程师，征得同意后方可张拉。

2.2.2 张拉过程

2.2.2.1 布置张拉控制站，请专业电工连接好电源。

2.2.2.2 连接好油管，将油嘴及快接头擦拭干净，回油管安装在张拉时远离梁板的一端，油管必须顶紧后，方可拧动螺帽。

2.2.2.3 安装位移传感器，拧紧位移传感器的螺丝，保证传感器与导向杆平行安装，传感器伸缩杆伸缩自然。

2.2.2.4 启动电脑，连接好无线网关，双击软件图标，单击“启动张拉程序”，进入“张拉施工控制”界面。

2.2.2.5 设备通讯正常后，进行启动调试。

图5 真空压浆机工作状态

图6 真空压浆

2.2.2.6 按照张拉程序填写或调用张拉梁参数，相关参数必须反复检查，切勿出错。

2.2.2.7 张拉操作员检查设备及连线安装情况，合格后开始张拉。气温低时，仪器要进行预热。

2.2.2.8 循环张拉，每束张拉完成后，设备自动退顶，保存数据，并自动跳到下一个张拉步骤。每一个张拉步聚开始之前，计算机操作人员应再次检查锚具、千斤顶、限位板是否正确嵌套，传感器螺丝是否拧紧，千斤顶是否与钢筋有冲突等，确保无误后方可张拉。

2.3 结束工作

张拉结束之后，关闭软件、电脑、电机、切断电源；取下位移传感器，放入工具箱保存；张拉仪推入室内存放或视情况进行严密覆盖，做到防雨防晒；张拉数据及时打印签字确认。

2.4 预应力智能张拉仪使用效果

截止到2011年9月30日项目部使用智能张拉仪共张拉了88片T梁。数据统计如下：

2.4.1 伸长量统计情况

智能张拉88片T梁，伸长量数值共计264个，合格率为98.5%，不合格伸长量数值共4个，位于不同的梁片，分别 为＋7.42%，＋6.03%和＋6.46%和＋8.65%，两端伸长量均方偏差为5.3mm。经分析导致伸长量增加的主要原因是工作锚与锚垫板开始时接合不好造成的。与传统张拉仪相比，伸长量合格率有显著提高，两端伸长量更为均匀。

2.4.2 应力统计情况

智能张拉88片T梁共264个数值，1＃顶油压表终值与理论值偏差情况：极值为＋1.65Mp，均方偏差为0.29Mp；2＃顶油压表终值与理论值偏差值情况：极值为＋2.00Mp，均方偏差为0.20Mp。传统张拉仪因持荷时间不规范、表盘精度不高等因素很难记录最终锚固应力值。

2.5 预应力智能张拉仪注意事项

2.5.1 做好张拉仪的保管工作，不能曝晒雨淋，不能强烈振动，不能把砂子弄进油管。

2.5.2 输入张拉数据一定要经过不同的人复核，确保准确无误，调用方案一定与所张拉的T梁类型一致。

2.5.3 张拉时要防止电磁干扰，电脑操作员要紧盯张拉界面，特别是接近目标值时。

3 预应力管道压浆

本标段采用真空压浆工艺，由ZKB（MBV80）型真空泵与和活塞式灰浆机配合使用。在应用过程中，可使预应力孔道内部产生-0.06～-0.1Mpa的负压并保持住，然后从孔道另一端压入灰浆直至充满整个孔道。这样，通过真空负压的作用能减少灌注用水泥浆的水灰比，消除孔道和水泥浆中的气泡，减少孔隙和泌水现象，使灌浆的饱满性、密实性及强度得到保证。管道压浆的步聚如下：

3.1 钢绞线封锚

压浆的前一天，用砂轮机割除钢绞线，并用水泥砼封堵密实，外用塑料薄膜包裹，不得露气。

3.2 搅拌水泥浆

本标段采用红狮P.O 42.5水泥，外加剂采用复合型压浆剂，在施工过程中严格按照批复的配合比施工，对所有量具都需要试验室对其进行标定并做好标记。搅拌时间控制在2分钟以上，确保搅拌出合格的水泥静浆。

3.3 真空抽气

连接真空机，注浆口连接压浆机，关闭注浆口开关，开启真空机，将管道内压力控制在-0.06 ～ -0.1MPa。

3.4 压浆

当孔道压力处于-0.06至-0.1MPa时，可开启压浆机，同时打开注浆阀门，真空压浆机继续工作，当从透明胶管观察到浆液进入负压容器内部时，立即关闭阀门4和真空泵，打开阀门2，让浆液流出孔道，一直到出浆口出现稠度和储浆池静浆稠度一样时才关闭出浆口阀门，压浆机继续工作，压力维持在0.5～0.7MPa，稳压期的保持时间为3～5min。同时利用水泥浆在高压下易沁水的特点，将出浆端封锚水泥敲散，露出钢绞线间隙，再用灌浆机正常补压稳压。此时，从钢绞线缝隙中会被逼出水份，通过排除多余的水分，可降低孔道内浆液的实际水灰比，灌浆会更饱满、更密实。

结语

项目部引进智能张拉仪及真空泵之后，通过采用新技术和新工艺，T梁预制质量通病得到了较好的治理。减少人为因素对质量的影响，以工艺保质量、以标准化保质量是我们今后质量控制的必由之路。

[1]铁路预制箱梁真空辅助压浆施工技术[J].城市建设理论研究，2013.

U445 < class="emphasis_bold"> 文献标识码：A

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