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【摘要】预应力数控张拉、压浆技术是计算机技术在工程领域的进一步应用，是当今生产力进步的表现，经过实例应用，证明了其具备推广使用的条件。
【关键词】预应力；数控；张拉；压浆技术
一、公路工程预应力张拉工程现状
目前公路桥梁梁板普遍采用预应力系统承受荷载，施加预应力均采用传统的人工控制千斤顶的方法，在加压、持荷、放张等工艺流程方面不同步，不精确，需要的人力较多。在预应力孔道压浆方面，制浆配比不准确，压强控制不准确，全部由人工控制，随意性强，易造成孔道压浆不饱满，引发钢铰线锈蚀至失到强度，引起桥梁事故。当前许多预应力桥梁运行一段时间后出现了下挠、裂缝，甚至断裂，危及结构安全，缩短了使用寿命。
为了提高桥梁预应力施工质量，我们在新疆省道310线麦盖提至喀什高速公路项目中引用了数控张拉、压浆施工设备，总结了数控张拉与压浆工法。实现了全过程实施智能控制，能做到张拉施工质量管理的“实时跟踪、智能控制、及时纠错”，实现压浆均匀、饱满。在切实保障预应力张拉施工质量的同时，提高了施工管理水平和效率。
二、数控张拉与压浆工作原理
梁体预应力施加是通过油泵带动千斤顶移位，千斤顶通过夹具拉动钢铰线，钢铰线与梁发生相对伸长，钢铰线也就给梁体施加了力量。数控张拉设备通过电脑程序控制油泵压力、红外测量位移来准确控制钢铰线应力与伸长，做到应力与位移准确。
压浆工艺是用高强度水泥浆将预应力孔道填充饱满，使孔道空气排净，钢铰线不易锈蚀，梁体做到整体受力。数控压浆技术是利用设备使特制水泥浆在孔道内循环，使孔道里的空气能充分排尽，保持浆体压力，作到孔道密实饱满。
三、数控线拉与压浆施工工艺流程及操作要点
1、主要工艺流程
张拉工艺：施工准备---安装锚具、夹具---安装千斤顶---安装油泵—连接数控设备—启动油泵施加应力---检验钢铰线伸长值、梁体起拱值—校正应力---加载到100%应力量持荷2分钟---关闭应力、锚具自锁—检验各项指标
压浆工艺：施工准备---清理预应力管道---安装压浆管道---配置浆液---接数控设备—启动压浆机---浆液压入孔道并环--校正应力---都住一侧压浆孔持荷--锁闭压浆孔—检验各项指标
2、主要技术要点
（1）施工准备：
仪器设备进场前进行了技术标定，取得检验校定数据和证书。进场的钢绞线、锚具、夹片检验合格。项目部主动联系生产厂家的技术人员组织张拉操作人员对该型设备的使用和维护进行专项培训，对张拉程序、顺序和流程等技术指标熟悉和掌握。以便在今后的张拉施工作业时做到安全、精确。
（2）张拉作业：
利用支架手动铰链安装千斤顶。安装锚具夹片保持干净，锚具和连接器的安装位置准确，与孔道对中防止锚具偏出止口，夹片外露长度基本一致。安装超声波发射器探头及超声波反射板，注意超声波探头距反射板4-5cm，反射板安装牢固防止张拉时松动影响测量时的伸长量值。
张拉控制器开机并找出对应的梁板编号、钢绞线编号，核对预先编制好的程序数据，按照钢绞线编号数据和顺序进入该束钢绞线的张拉，数控机页面为超声波及反射板安装就位的提醒，点击确认，开始张拉，此时，油泵进油阀为开启状态，数控机程序自动进入张拉状态，控制应力为0%-10%-20%-103%，依次进行。0%-10%此时孔道内钢绞线为松弛状态张拉控制应力持续上升，此级数字控制伸长量不计数。10%张拉应力到达10%时持荷一分钟后进入10%-20%的张拉程序，数字控制应力持续上升，数控仪对两端的千斤顶及油泵进行同步调控保证两端的质量应力及伸长量保持一致，调控油泵的装束增减来保持张拉应力和伸长量同步进行，并生成张拉应力和伸长量的坐标对应图，直观的表现两端张拉的一致和同步性。此级的张拉控制伸长量开始生成并在数控器上显示。20%的张拉应力到达时持荷一分钟进入20%-103%的张拉程序，控制器保持张拉应力持续加荷并对油泵的转速和千斤顶的伸长量进行调控，保持两端的千斤顶荷载应力伸长量一致，此时控制器的应力值和此级的伸长量持续上升直至达到控制应力的103%，此时，如果应力值和伸长量超出设置数值的20%，控制器报警并自动停机并提醒操作人员检查设备运转情况，纠正错误，达到103%后持荷3分钟，关闭油泵进油阀，打开油泵回油阀，自动卸载完毕后控制器生成张拉数值分析页面张拉应力、伸长量数值、回缩量并判定伸长量的误差值。工作人员应对张拉数据分析并判定此束钢绞线张拉程序和控制应力、伸长量是否在合格范围内。
（3）压浆作业：
张拉完毕后压浆作业应在48h内完成。压浆水泥采用P.O42.5水泥，使用压浆外加剂（新型压浆剂），水采用自来水，水胶比为0.28，压浆配比经实验室检验合格报批后使用，各种材料的掺配比例为：水：水泥：压浆剂=0.32：1：0.14，初始流动度10-17s。材料准备完毕后按照试验室配比计算施工配比，按照此比例输入预应力孔道注浆机的程序控制系统，输入完毕后水泥和压浆剂经投料口加入压浆剂和水泥，经过料口进入搅拌时，达到配比规定的重量时，注浆机的程序控制系统自动停止进料，各种材料全部达到规定的重量时，控制系统控制搅拌机开始搅拌，搅拌均匀后自动放入储浆罐，现场从储浆罐取样测定初始流动度合格后，才能进行压浆作业。
注浆时，从最低点的压浆孔压入，注浆应缓慢均匀、连续进行，注浆机压力保持在0.6Mpa，并一次完成。完成有一个孔道的压浆工作需10min左右。
压浆充盈后，另一端饱满，且排气孔排出的与规定流动度相同水泥浆，停止注漿，关闭出浆口，保持0.6Mpa注浆压力3-5min。保压结束后封闭压浆进口，进行下一孔道的压浆作业。
四、技术经济效益
数控施工明显提高了施工效率，按照原来的人员配置需要6人，每天可张拉2片梁，压浆可以完成4片梁，实现数控施工以后需要仅配置人员3人，每天可张拉5片梁，压浆每天可以8片梁，麦喀项目共张拉压浆梁板274片，采用数控张拉压浆，节约工期82天，节约人员投入602工日。按照每工日150元计算，节约9万元，并同时提高了施工效率。
【关键词】预应力；数控；张拉；压浆技术
一、公路工程预应力张拉工程现状
目前公路桥梁梁板普遍采用预应力系统承受荷载，施加预应力均采用传统的人工控制千斤顶的方法，在加压、持荷、放张等工艺流程方面不同步，不精确，需要的人力较多。在预应力孔道压浆方面，制浆配比不准确，压强控制不准确，全部由人工控制，随意性强，易造成孔道压浆不饱满，引发钢铰线锈蚀至失到强度，引起桥梁事故。当前许多预应力桥梁运行一段时间后出现了下挠、裂缝，甚至断裂，危及结构安全，缩短了使用寿命。
为了提高桥梁预应力施工质量，我们在新疆省道310线麦盖提至喀什高速公路项目中引用了数控张拉、压浆施工设备，总结了数控张拉与压浆工法。实现了全过程实施智能控制，能做到张拉施工质量管理的“实时跟踪、智能控制、及时纠错”，实现压浆均匀、饱满。在切实保障预应力张拉施工质量的同时，提高了施工管理水平和效率。
二、数控张拉与压浆工作原理
梁体预应力施加是通过油泵带动千斤顶移位，千斤顶通过夹具拉动钢铰线，钢铰线与梁发生相对伸长，钢铰线也就给梁体施加了力量。数控张拉设备通过电脑程序控制油泵压力、红外测量位移来准确控制钢铰线应力与伸长，做到应力与位移准确。
压浆工艺是用高强度水泥浆将预应力孔道填充饱满，使孔道空气排净，钢铰线不易锈蚀，梁体做到整体受力。数控压浆技术是利用设备使特制水泥浆在孔道内循环，使孔道里的空气能充分排尽，保持浆体压力，作到孔道密实饱满。
三、数控线拉与压浆施工工艺流程及操作要点
1、主要工艺流程
张拉工艺：施工准备---安装锚具、夹具---安装千斤顶---安装油泵—连接数控设备—启动油泵施加应力---检验钢铰线伸长值、梁体起拱值—校正应力---加载到100%应力量持荷2分钟---关闭应力、锚具自锁—检验各项指标
压浆工艺：施工准备---清理预应力管道---安装压浆管道---配置浆液---接数控设备—启动压浆机---浆液压入孔道并环--校正应力---都住一侧压浆孔持荷--锁闭压浆孔—检验各项指标
2、主要技术要点
（1）施工准备：
仪器设备进场前进行了技术标定，取得检验校定数据和证书。进场的钢绞线、锚具、夹片检验合格。项目部主动联系生产厂家的技术人员组织张拉操作人员对该型设备的使用和维护进行专项培训，对张拉程序、顺序和流程等技术指标熟悉和掌握。以便在今后的张拉施工作业时做到安全、精确。
（2）张拉作业：
利用支架手动铰链安装千斤顶。安装锚具夹片保持干净，锚具和连接器的安装位置准确，与孔道对中防止锚具偏出止口，夹片外露长度基本一致。安装超声波发射器探头及超声波反射板，注意超声波探头距反射板4-5cm，反射板安装牢固防止张拉时松动影响测量时的伸长量值。
张拉控制器开机并找出对应的梁板编号、钢绞线编号，核对预先编制好的程序数据，按照钢绞线编号数据和顺序进入该束钢绞线的张拉，数控机页面为超声波及反射板安装就位的提醒，点击确认，开始张拉，此时，油泵进油阀为开启状态，数控机程序自动进入张拉状态，控制应力为0%-10%-20%-103%，依次进行。0%-10%此时孔道内钢绞线为松弛状态张拉控制应力持续上升，此级数字控制伸长量不计数。10%张拉应力到达10%时持荷一分钟后进入10%-20%的张拉程序，数字控制应力持续上升，数控仪对两端的千斤顶及油泵进行同步调控保证两端的质量应力及伸长量保持一致，调控油泵的装束增减来保持张拉应力和伸长量同步进行，并生成张拉应力和伸长量的坐标对应图，直观的表现两端张拉的一致和同步性。此级的张拉控制伸长量开始生成并在数控器上显示。20%的张拉应力到达时持荷一分钟进入20%-103%的张拉程序，控制器保持张拉应力持续加荷并对油泵的转速和千斤顶的伸长量进行调控，保持两端的千斤顶荷载应力伸长量一致，此时控制器的应力值和此级的伸长量持续上升直至达到控制应力的103%，此时，如果应力值和伸长量超出设置数值的20%，控制器报警并自动停机并提醒操作人员检查设备运转情况，纠正错误，达到103%后持荷3分钟，关闭油泵进油阀，打开油泵回油阀，自动卸载完毕后控制器生成张拉数值分析页面张拉应力、伸长量数值、回缩量并判定伸长量的误差值。工作人员应对张拉数据分析并判定此束钢绞线张拉程序和控制应力、伸长量是否在合格范围内。
（3）压浆作业：
张拉完毕后压浆作业应在48h内完成。压浆水泥采用P.O42.5水泥，使用压浆外加剂（新型压浆剂），水采用自来水，水胶比为0.28，压浆配比经实验室检验合格报批后使用，各种材料的掺配比例为：水：水泥：压浆剂=0.32：1：0.14，初始流动度10-17s。材料准备完毕后按照试验室配比计算施工配比，按照此比例输入预应力孔道注浆机的程序控制系统，输入完毕后水泥和压浆剂经投料口加入压浆剂和水泥，经过料口进入搅拌时，达到配比规定的重量时，注浆机的程序控制系统自动停止进料，各种材料全部达到规定的重量时，控制系统控制搅拌机开始搅拌，搅拌均匀后自动放入储浆罐，现场从储浆罐取样测定初始流动度合格后，才能进行压浆作业。
注浆时，从最低点的压浆孔压入，注浆应缓慢均匀、连续进行，注浆机压力保持在0.6Mpa，并一次完成。完成有一个孔道的压浆工作需10min左右。
压浆充盈后，另一端饱满，且排气孔排出的与规定流动度相同水泥浆，停止注漿，关闭出浆口，保持0.6Mpa注浆压力3-5min。保压结束后封闭压浆进口，进行下一孔道的压浆作业。
四、技术经济效益
数控施工明显提高了施工效率，按照原来的人员配置需要6人，每天可张拉2片梁，压浆可以完成4片梁，实现数控施工以后需要仅配置人员3人，每天可张拉5片梁，压浆每天可以8片梁，麦喀项目共张拉压浆梁板274片，采用数控张拉压浆，节约工期82天，节约人员投入602工日。按照每工日150元计算，节约9万元，并同时提高了施工效率。