论某桥梁工程项目扁锚整体张拉技术
摘要 扁锚体系在桥梁工程应用广泛，可适应箱梁翼板、顶板等构件施工，能有效满足此类尺寸限制较大构件的大偏心距要求。某桥梁工程采用扁锚负弯矩整体智能张拉系统进行扁锚整体张拉施工，取得了良好的工程实践效果。文章以工程实践为依托，对扁锚整体张拉技术展开研究，论述扁锚整体张拉技术工艺原理及工艺流程，分析扁锚整体张拉施工技术要点，总结质量、安全控制措施，为同类工程施工提供借鉴。
關键词 新型扁锚;整体张拉;技术要点
中图分类号 U445.4 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2022）12-0117-03
收稿日期：2022-04-06
作者简介：杨恩明（1981—），男，本科，工程师，从事公路桥梁施工技术工作。
0 引言
某桥梁工程扁锚整体张拉工序，采用智能张拉系统，实现智能化、规范化的预应力施工，显著提升了扁锚预应力施工效率、施工精度，减小预应力损失，节约了人工投入，取得良好的工程实践效果[1]。基于此，文章探讨桥梁工程扁锚整体张拉技术，对国内桥梁预应力施工智能化具有积极意义。
1 工程概况
某高速公路桥梁工程，采用先简支后连续桥梁施工方案，扁锚体系进行负弯矩预应力施工。通过整体智能张拉系统，对施工过程中的张拉力、伸长值等进行有效控制，在增强张拉精度、张拉质量的同时，显著提升了张拉施工效率[2]。
2 工艺原理
智能张拉系统由控制系统、油泵系统、张拉系统构成，其中控制系统由控制主机、传感器、控制程序等构成，可对张拉力、钢绞线伸长值自动采集、分析，通过数据比对分析自动调整油泵系统供油参数，实现对千斤顶机械动作自动控制[3]。
（1）张拉施工过程中，传感器可实时监控收集张拉设备张拉力、钢绞线伸长量等参数，系统主机根据传感器收集的数据，通过控制变频电机工作参数，控制油泵系统参数、动作幅度，实现对张拉力、加载力的精确控制。
（2）在张拉施工过程中，系统控制主机中的控制程序，可不断比对采集参数与预定参数差值，根据差值发出控制指令，同步控制系统中每台设备的工作参数，实现张拉过程的自动控制，工作原理见图1。
（3）采用扁锚整体张拉专用千斤顶，可实现对3、4、5根平行钢绞线的同步异程控制，见图2。
3 施工工艺流程
施工工艺流程如图3。
4 施工操作要点
4.1 施工准备工作
（1）钢绞线下料：下料长度应结合孔道长度、张拉工艺、张拉设备规格合理控制，避免钢绞线过短无法实施张拉施工，同时避免钢绞线过长造成材料浪费;钢绞线用砂轮机平放切割，切割前应用胶布在切割部位两端扎牢，防止切割过程中、切割完毕后散脱[4]。
（2）检查构件：预应力筋的孔道必须保证尺寸与位置相符（平顺通畅，无局部弯曲）;孔道端部的预埋钢板应与孔道轴线垂直，同时孔道接头处不得漏浆，灌浆孔和排气孔必须与设计要求的位置相符。
（3）将制好的钢绞线运至梁体的一端，人工穿束。钢绞线穿入孔道后两端露出的长度大约相等。
（4）张拉预应力前核对仪器张拉数据是否与实际相符。
（5）主要设备计划如表1。
4.2 安装锚具及张拉设备
在张拉位置，搭设扣件式脚手架及张拉支架，利用手拉葫芦勾住扁锚整体张拉千斤顶[5]。
（1）根据张拉预应力索的位置不同，利用预埋件，设置简易的型钢施工平台，锚整体张拉工艺示意见图4。
（2）施工平台安装完成后，首先安装好扁锚智能整体张拉仪，再安装工作锚，装上夹片，用小锤轻敲夹片，使夹片夹紧钢绞线。
（3）对工作锚进行检查，确保锚贴紧锚垫板的凹槽内，千斤顶轴线要与锚垫板孔道轴线一致，各种油管接头必须上紧，压力表与千斤顶一致。
4.3 张拉过程
张拉过程中，采取两侧同步对称分级张拉，张拉级数分为四级，分别为：10%σk、20%σk、50%σk、100%σk。
（1）张拉至每级张拉级数应力时，持荷5 min;张拉至100%σk时，量测钢绞线伸长量、锚夹片伸出量;再控制油泵系统回油，系统复位，开始下一束钢绞线及左右腹板张拉。
（2）张拉过程中，通过动态控制张拉力，并用伸长量复合的双控措施，保证张拉施工精度;若伸长量实际值与理论值偏差超过6%，应停工核查偏差产生原因，并制定相应解决措施，再继续施工。
（3）张拉过程中，若两端压力表数值不一致，且数值偏差超过1.5 MPa，两端应同时停止张拉施工，待回油卸载完毕，更换油表，再重新进行张拉施工。
4.4 锚固、压浆、封锚
当达到设计应力后，持荷3～5 min，缓慢释放油缸压力至零，钢绞线则整齐地锚固在锚具内[6]。压浆使用活塞式压浆泵缓慢均匀进行，压浆的最大压力一般为0.5～
0.7 MPa。
（1）孔道压浆达最大压力后，持压一定时间;出浆口封闭后，确保在0.5 MPa以上压力下，持压2 min以上。
（2）压浆后48 h内，结构混凝土的温度要大于5 ℃，低于5 ℃时采取保温措施。如气温高于35 ℃时，选择夜间进行压浆。
（3）压浆后从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，及时处理和纠正。
（4）压浆完成后，将锚具周围冲洗干净并凿毛，设置钢筋网，浇注封锚混凝土。
4.5 质量控制要点
（1）钢绞线进场后，严格按规范对其强度、伸长值、弹性模量、外形尺寸进行检查测试。锚具进场后取样，送至有检验资质的检测机构进行检测。不合格产品严禁投入使用，并立即清出场外。
（2）混凝土强度达到设计强度85%以上时方可张拉预应力钢束。
（3）预应力管道定位筋应设置准确，管道半径小于50 m时每隔50 cm设一处，其余部分每隔100 cm设一处。
（4）箱梁在绑扎钢筋、浇注混凝土过程中，严禁踏压波纹管，防止其变形，影响穿束及张拉。
（5）压浆用水泥浆的水灰比宜控制在0.4～0.45之间，水泥浆的掺合材料要求对预应力束不能起腐蚀作用，水泥浆的标号原则上要求其设计强度达到箱梁混凝土的设计强度。
（6）建立张拉台账，记录张拉部位、张拉时间、张拉时混凝土强度等。
（7）每个波纹管内每根钢绞线在头部和尾部均应相应编号，以方便张拉中检查。
（8）张拉时及时量测伸长值、及时记录，并立即对实际伸长值进行计算，和理论伸长值进行比对，如超出规范规定的误差范围，立即查找原因，及时处理。
（9）张拉完立即检查梁端锚具夹片是否锚固完好，是否滑丝，发现问题及时处理，无问题且压浆后才可切断多余钢绞线。
5 安全保证措施
（1）根据张拉力、张拉伸长量理论值，合理确定千斤顶规格，避免千斤顶张拉过程中超载、超程;加强施工场地出入管理，严禁非施工人员、技术人员进入施工场地;严格做好材料、设备入场检查和用前检查，避免不合格锚环、夹片及其他材料设备投入使用[7]。
（2）在已架设的梁上进行张拉作业，事先搭好张拉作业平台，并保证张拉作业平台、拉伸机支架搭设牢固，平台四周应架设护栏。
（3）张拉操作中，若出现异常现象，立即停机进行检查。
（4）调整安全阀至规定值后才可开始张拉作业。
（5）千斤顶施工速度应缓慢、均匀进行，切忌突然加压或泄压。
（6）张拉应力处于稳定状态下才可进行预应力钢绞线的锚固。
（7）张拉过程中，千斤顶后方不得站人，测量伸长值或敲打工具锚时，操作人员应站在千斤顶侧面，无关人员不许进入张拉现场。
（8）从张拉到管道压浆完毕的全过程中，不得敲击锚具和碰撞张拉设备[8]。
（9）更换夹片时两端应装上千斤顶。
6 效益分析
6.1 经济效益
为验证新型扁锚整体张拉工艺优势，该工程分别采用单根张拉、新型扁锚整体张拉两种工艺，分别张拉了10个负弯矩断面钢绞线、250根负弯矩钢绞线，工效对比见表2。
6.2 社会效益
推广使用扁锚负弯矩整体智能张拉系统，可在施工现场提高工作效率，减少人工的投入。
使用桥梁扁锚负弯矩整体智能张拉系统后，有助于将我国桥梁扁锚预应力施工纳入智能化、规范化、精细化施工轨道;在预应力桥梁中建立合理的有效预应力度，有助于提高桥梁的使用寿命，降低运营期间的维护费用，减少桥梁安全事故。
7 结论
该文依托具体工程，研究了桥梁工程扁锚整体张拉技术，结论如下：
（1）施工前，做好钢绞线下料、构件检查、仪器张拉数据检查等准备工作，并严格按照设计要求安装锚具及张拉设备;安装过程中，严格张拉工艺方案施工，并做好张拉力、伸长量双控措施，发现异常及时纠偏;工后做好锚固、压浆、封锚等后续施工工序。
（2）施工期间，做好施工场地安全管理，严禁无关人员进入场地，严禁任何违规作业行为，切实保证张拉施工安全。
（3）经该工程验证，新型扁锚整束整体张拉工艺经济效益显著，相较于传统工艺，张拉工效提升了3倍;且该工艺可适用于各类桥梁扁锚张拉施工，可有效提升后续同类桥梁施工质量、施工安全，降低运营成本，社会效益显著。
参考文献
[1]罗阿妮， 王龙昆， 刘贺平， 等. 张拉整体三棱柱构型和结构稳定性分析[J]. 哈尔滨工业大学学报， 2016（7）：
82-87.
[2]黄海林， 祝明桥， 曾垂军. 钢筋混凝土轴心受拉构件正截面承载力的教学思考[J]. 教育教学论坛， 2016（39）：
241-242.
[3]冯晓东， 戴冠鸥， 杨伟家， 等. 基于向量式结构力学的张拉整体结构可展性能研究[J]. 西安建筑科技大学学报（自然科学版）， 2021（3）：
350-357.
[4]冯晓东， 赵容舟， 黄世荣， 等. 具有约束支撑的张拉整体结构初始找形方法[J]. 绍兴文理学院学报（自然科学）， 2018（2）：
72-81.
[5]诸德熙， 邓华， 王玮. 保持承载刚度的张拉整体结构预应力降低方法[J]. 建筑结构学报， 2022（4）：
95-102.
[6]李琳琳， 韩友强， 李峰. 大跨度现浇缓黏结预应力空心楼板关键技术研究[J]. 施工技术， 2015（1）：
120-123.
[7]许贤， 李思黎， 涂家琪， 王雅峰， 罗尧治. 一種张拉整体矩形平面桁架结构的研究[C]//. 第十七届空间结构学术会议论文集， 2018：
205-212.
[8]李衍航， 周才文， 阮园园， 张涛， 陈宝林. 三维激光扫描在桁架结构整体提升施工预拼接偏差评估中的应用[C]//. 2019年全国土木工程施工技术交流会暨《施工技术》2019年理事会年会论文集（下册）， 2019：
281-284.