橋梁病害分析與施工控制

橋梁病害分析與施工控制第一頁，共88頁。預(yù)應(yīng)力橋梁質(zhì)量隱患分析與預(yù)應(yīng)力施工控制（高工，湖南聯(lián)智橋隧技術(shù)有限公司，2011年2月）主講：梁曉東2第二頁，共88頁。概要1預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁病害分析常見的施工問題預(yù)應(yīng)力材料機(jī)具控制橋梁預(yù)應(yīng)力施工過程控制5檢測與評定驗(yàn)收3第三頁，共88頁?！『Π咐?/p>

湖北鐘祥漢江大橋運(yùn)行僅10年后，主橋箱梁腹板開裂，中間三跨跨中底板橫向貫穿開裂，跨中下?lián)蠂?yán)重；混凝土劣化嚴(yán)重；箱梁頂板開裂滲水；部分預(yù)應(yīng)力管道未見壓漿；預(yù)應(yīng)力鋼束有斷絲、滑絲現(xiàn)象，部分鋼筋銹蝕嚴(yán)重。大橋最終于2005年拆除。4第四頁，共88頁?！『Π咐?/p>

2009年7月15日，津晉高速公路港塘收費(fèi)站800米外匝道連續(xù)箱梁橋垮塌，5輛載貨車墜落，造成6人死亡，4人受傷。

5第五頁，共88頁?！『Π咐?/p>

2009年7月15日，津晉高速公路港塘收費(fèi)站800米外匝道連續(xù)箱梁橋垮塌，5輛載貨車墜落，造成6人死亡，4人受傷。

6第六頁，共88頁。▲病害案例

美國明尼蘇達(dá)州明尼阿波利斯市橫跨密西西比河橋梁于2007年8月1日下班高峰時(shí)段坍塌，造成數(shù)十輛汽車掉入河中，13人死亡，60人受傷。斷裂的橋面壓斷了當(dāng)時(shí)正在橋下穿行的一列貨運(yùn)火車。7第七頁，共88頁。1主要病害分析1.1梁體下?lián)先A(yù)應(yīng)力構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的作用是比較大的，其提供的消壓彎矩能有效保證構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力度。根據(jù)分析，150m的全預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁，預(yù)應(yīng)力對撓度的效應(yīng)是7cm。如果預(yù)應(yīng)力施工不當(dāng)，梁體內(nèi)不能建立有效的預(yù)應(yīng)力，在混凝土徐變的共同作用下，梁體必將發(fā)生嚴(yán)重的下?lián)稀隙冗^大不但會使跨中主梁下凹，破壞橋面的鋪裝層，影響橋梁的使用壽命和行車舒適性，甚至危及高速行車時(shí)的安全。8第八頁，共88頁。1.1梁體下?lián)峡缰邢聯(lián)系挠绊懸蛩赜校侯A(yù)應(yīng)力的損失結(jié)構(gòu)的剛度超重混凝土的收縮徐變溫度的影響最主要的因素是預(yù)應(yīng)力的損失9第九頁，共88頁。1.1梁體下?lián)显斐深A(yù)應(yīng)力損失的原因有：預(yù)應(yīng)力鋼筋與管道壁間摩擦引起的應(yīng)力損失；錨具變形、預(yù)應(yīng)力筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失；彈性壓縮引起的應(yīng)力損失；預(yù)應(yīng)力筋松弛引起的應(yīng)力損失；混凝土收縮和徐變引起的應(yīng)力損失；還有重要的原因有效預(yù)應(yīng)力不均勻度過大。有效預(yù)應(yīng)力不均勻度過大，在橋梁剛建成時(shí)問題不會顯現(xiàn)出來，但經(jīng)過一段時(shí)間有效預(yù)應(yīng)力大的預(yù)應(yīng)力筋出現(xiàn)早期疲勞，橋梁跨中的持續(xù)下?lián)弦灿纱水a(chǎn)生。10第十頁，共88頁?！『Π咐绹又軵arrotsFerryBridge（主跨195m）跨中明顯下?lián)稀４颂幟黠@下?lián)?1第十一頁，共88頁。1.2梁體開裂在預(yù)應(yīng)力橋梁使用中發(fā)現(xiàn)，有相當(dāng)數(shù)量的箱梁在頂板、腹板、底板、橫隔板以及齒塊等部位出現(xiàn)了各種不同形式的裂縫，其中箱梁腹板裂縫最為普遍和嚴(yán)重。腹板裂縫一般集中在1/8跨至3/4跨之間，其中距支座L/4附近腹板斜裂縫數(shù)量較多，裂縫開展寬度一般在0.15～0.5mm之間；通常腹板內(nèi)側(cè)的裂縫數(shù)量較多，夏季縫寬較冬季有所增大，較寬的裂縫貫透腹板，在結(jié)構(gòu)上呈一定的對稱性。12第十二頁，共88頁。1.2梁體開裂媒體報(bào)道：廣清公路廣花段花都高架橋主要病害1.部分簡支空心板梁端部腹板有百余條斜裂縫，基本上與水平線都成40度夾角；2.部分預(yù)應(yīng)力簡支梁底中部、端部存在1條或多條的縱向或斜向裂縫；3.肋板式連續(xù)梁底板均有1～6條縱向、斜向裂縫；4.肋板式連續(xù)梁橫隔板均有1～6條斜裂縫，呈“八”字型。13第十三頁，共88頁。1.2梁體開裂預(yù)應(yīng)力橋梁開裂產(chǎn)生的主要原因有：未能建立有效預(yù)應(yīng)力（有效預(yù)應(yīng)力不足）設(shè)計(jì)計(jì)算方法的影響混凝土收縮徐變的影響溫度的影響施工因素的影響混凝土應(yīng)力限值的影響。

14第十四頁，共88頁?！『Π咐?/p>

對長沙環(huán)線月亮島大橋（主跨7×96.0m預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁）進(jìn)行檢測：每跨箱梁內(nèi)腹板存在裂縫，共發(fā)現(xiàn)裂縫194條，裂縫寬度大部分在0.1mm～0.5mm，裂縫長度在0.3m～3.0m。與橋梁行車方向夾角為30°～60°。15第十五頁，共88頁?！『Π咐?/p>

對某高速公路25mT梁進(jìn)行靜載試驗(yàn)：理論計(jì)算撓度14.276mm，實(shí)測值16.121mm，超出要求。腹板裂縫加載前0.01mm,加載后0.3mm。16第十六頁，共88頁。1.3梁體斷裂

由于預(yù)應(yīng)力筋的有效預(yù)應(yīng)力失效或梁體裂縫，特別是縱向預(yù)應(yīng)力損失過大引起下?lián)虾偷装鍣M向裂縫的進(jìn)一步發(fā)展，當(dāng)發(fā)展到一定程度，由量變轉(zhuǎn)為質(zhì)變，使梁體發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞。17第十七頁，共88頁?！『Π咐?/p>

長沙至益陽高速公路在通車10年左右對部分預(yù)應(yīng)力空心板橋梁進(jìn)行了加固。18第十八頁，共88頁。1.4耐久性問題

混凝土強(qiáng)度和密實(shí)度在環(huán)境因素和疲勞荷載的作用下，混凝土劣化橋梁的保護(hù)層厚度橋面防水錨頭封堵最重要的是預(yù)應(yīng)力孔道灌漿不密實(shí)導(dǎo)致鋼筋和絞線銹蝕。19第十九頁，共88頁。▲病害案例

在對某高速公路進(jìn)行單片梁板靜載試驗(yàn)時(shí)，外觀檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)的鋼筋保護(hù)層厚度嚴(yán)重不夠，部分鋼筋露筋。20第二十頁，共88頁。▲病害案例

在對國省干道某大橋進(jìn)行承載能力評定時(shí)，外觀檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)梁體混凝土劣化嚴(yán)重，大面積剝落，鋼筋露筋。21第二十一頁，共88頁。1.5病害趨勢22第二十二頁，共88頁。1.6預(yù)應(yīng)力對橋梁的作用

1、提高了橋梁構(gòu)件的抗裂度和剛度，改善了構(gòu)件的使用性能，提高了橋梁跨徑。2、減小了裂縫寬度，增加結(jié)構(gòu)的耐久性。3、充分利用了高強(qiáng)度材料，節(jié)省鋼材與混凝土用量。23第二十三頁，共88頁。1.7有效預(yù)應(yīng)力大小和不均勻度的影響

1、有效預(yù)應(yīng)力的建立直接影響到橋梁的安全性、可靠性和長期使用壽命。特別是連續(xù)剛構(gòu)橋，由于其跨徑大、張拉噸位大、預(yù)應(yīng)力體系和結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜等特點(diǎn)，不少工程因預(yù)應(yīng)力失控而帶來災(zāi)難性的后果。

2、如果施工不當(dāng)導(dǎo)致梁體內(nèi)未能建立合格的有效預(yù)應(yīng)力，在荷載作用下，對撓度的影響將更大：有效預(yù)應(yīng)力偏小，直接影響預(yù)拱度。有效預(yù)應(yīng)力不均勻?qū)?dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋的早期疲勞，危及橋梁使用壽命。有效預(yù)應(yīng)力大的鋼筋承受了本應(yīng)該所有預(yù)應(yīng)力筋承受的力，這樣有效預(yù)應(yīng)力大的鋼筋在使用階段逐漸屈服，梁體也隨之下?lián)稀?4第二十四頁，共88頁。由以上實(shí)例和分析可見：預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的病害主要是梁體下?lián)虾烷_裂。而這種病害在剛成橋的檢測和試驗(yàn)中無法體現(xiàn)。特別是梁體的下?lián)?，在成橋荷載試驗(yàn)時(shí)，橋梁的承載力能夠達(dá)到要求，但運(yùn)營階段，在荷載特別是活載作用下，跨中將持續(xù)下?lián)?。而隨著梁體下?lián)虾烷_裂的不斷發(fā)展，橋梁承載力將嚴(yán)重下降，甚至有斷裂的危險(xiǎn)。有效預(yù)應(yīng)力的大小和均勻度是梁體下?lián)虾烷_裂的主要影響因素。25第二十五頁，共88頁。2常見的施工問題通過對全省部分橋梁施工的調(diào)查發(fā)現(xiàn)存在以下問題：1、梁板澆在注混凝土前，驗(yàn)收把關(guān)不嚴(yán)，造成最終成型的預(yù)應(yīng)力孔道線形與設(shè)計(jì)線形相差較大。2、張拉時(shí)工作夾片與鋼絞線互相刮損。錨夾具在預(yù)應(yīng)力張拉后，夾片夾不住鋼絞線或鋼絲，或?qū)⑵鋳A斷，鋼絞線或鋼絲滑動，達(dá)不到設(shè)計(jì)張拉值。在現(xiàn)場加工或組裝預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，采用了加熱、焊接或電弧切割，造成在張拉還未到設(shè)計(jì)規(guī)定的張拉力荷載時(shí)就發(fā)生了脆性斷裂。3、后張預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)張拉力控制不準(zhǔn)。有的完全憑經(jīng)驗(yàn)不按規(guī)范控制，經(jīng)常容易出現(xiàn)較大誤差，甚至讀錯(cuò)表，發(fā)生張拉力忽高忽低的現(xiàn)象。有的鋼絞線沒按規(guī)定頻率送檢，彈性模量取值不準(zhǔn)，實(shí)際張拉時(shí)難以做到將伸長量按規(guī)范規(guī)定控制在±6％范圍內(nèi)，導(dǎo)致張拉力失控。4、張拉實(shí)際伸長值超出理論計(jì)算范圍，預(yù)拱度達(dá)不到或者超過理論值。主要原因是張拉千斤頂和壓力表原因或操作人員控制不到位。26第二十六頁，共88頁。2常見的施工問題通過對全省部分橋梁施工的調(diào)查發(fā)現(xiàn)存在以下問題：5、張拉時(shí)錨下混凝土被壓裂。主要原因是錨下混凝土不密實(shí)或錨下混凝土配筋不足，或張拉力與設(shè)計(jì)值偏差過大。6、張拉順序未按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作，構(gòu)件受力嚴(yán)重不對稱，造成構(gòu)件在張拉后發(fā)生扭曲變形、側(cè)向彎曲或翹曲。7、預(yù)應(yīng)力張拉工程分包現(xiàn)象較嚴(yán)重。張拉機(jī)具質(zhì)量較差，未按規(guī)定標(biāo)定和使用，導(dǎo)致張拉力不準(zhǔn)確。8、混凝土質(zhì)量問題?；炷猎牧希ㄌ貏e是集料）質(zhì)量不穩(wěn)定，為了保證砼強(qiáng)度，工地不得不加大水泥用量，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)混凝土裂縫增多。9、波紋管堵塞與壓漿不飽滿。27第二十七頁，共88頁。2常見的施工問題2.1管道堵塞管道質(zhì)量問題或施工中破壞，沒有檢查修復(fù)而漏漿堵塞；管道接長或者連接不滿足要求，造成縫隙漏漿；多曲線長管道安裝不平順，有拐點(diǎn)；扁波紋管環(huán)剛度不夠，后穿索時(shí)不能滿足孔徑要求，主要是砼澆筑過程中，孔道受壓孔徑變小造成?；炷翝仓^程中，沒有保護(hù)好管道，振搗棒破壞管道。28第二十八頁，共88頁。波紋管破裂波紋管接長不符合要求29第二十九頁，共88頁。管道與錨具處沒有接龍，一般采用接頭管，管道有拐點(diǎn)，穿索容易損壞。30第三十頁，共88頁。2.2斷絲和滑絲▲造成斷絲和滑絲的原因預(yù)應(yīng)力鋼筋表面生銹或有油污；錨具夾片過早安裝后生銹；夾片絲距過小硬度不夠。預(yù)應(yīng)力筋安裝不規(guī)范，張拉中預(yù)應(yīng)力筋受力不均出現(xiàn)過張拉；鋼束穿索時(shí)沒有梳理，在管道內(nèi)出現(xiàn)交叉纏繞打絞，特別是平行鋼絲束應(yīng)保證鋼索互不干擾；錨具發(fā)散錐度尺寸不夠；錨墊板安裝傾斜不與管道垂直；張拉機(jī)具（特別是限位板）與錨具不配套造成夾片咬傷鋼束或者錨具夾片硬度過大。31第三十一頁，共88頁。鋼絞線表面浮銹或水泥漿，張拉前要清理；錨具與夾片安裝不要過多，一天張拉不完，造成生銹錨固不牢。32第三十二頁，共88頁?！?.3錨墊板下陷和破裂，錨后混凝土局部開裂

錨墊板后砼不密實(shí)或者有空洞，引橋錨墊板下陷，甚至破裂。33第三十三頁，共88頁。錨墊板后彈簧螺旋筋過小，且沒有緊貼錨墊板，錨墊板承力不夠，開裂。34第三十四頁，共88頁。錨板沒有安裝在錨墊板的限位圈內(nèi)，張拉錨板傾斜35第三十五頁，共88頁。2.4預(yù)應(yīng)力損失過大，有效預(yù)應(yīng)力總體偏小▲有效預(yù)應(yīng)力檢測實(shí)例36第三十六頁，共88頁?！斐蓳p失過大的原因

預(yù)應(yīng)力損失主要由孔道摩阻、夾片回縮、混凝土收縮和徐變、錨具及砼壓縮等造成，都可以通過試驗(yàn)來測試和控制預(yù)應(yīng)力的損失，從而保證結(jié)構(gòu)的有效預(yù)應(yīng)力。由于設(shè)計(jì)及施工的種種原因造成預(yù)應(yīng)力損失過大，引起承載力不足，梁體產(chǎn)生大量裂縫或下?lián)犀F(xiàn)象已經(jīng)有不少實(shí)例。37第三十七頁，共88頁?！O(shè)計(jì)工藝——預(yù)應(yīng)力超長束單端張拉

國內(nèi)現(xiàn)澆大跨度（3-5跨，每跨30-50m）預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁底板預(yù)應(yīng)力束一般采用一端張拉的工藝，如采用一端張拉的工藝將一束鋼絞線拉直需要0.3-0.4fvtk的拉力，而如此長的孔道是跨越多道箱梁橫隔板，其孔道摩阻按照規(guī)范取值是不對的，是通過試驗(yàn)才能確定。根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范規(guī)定；跨度≥30m以上的預(yù)應(yīng)力橋梁，均要求采用兩端對稱張拉工藝，才能保證跨中有效預(yù)應(yīng)力和橋梁在恒載和活載作用下跨中所需抵抗彎矩的建立；否則會導(dǎo)致跨中承載力不足，而產(chǎn)生正截面裂縫。根據(jù)交通部專門調(diào)查資料，已通車的公路橋梁中，幾乎都出現(xiàn)過由于張拉工藝不適用而產(chǎn)生大量裂縫的現(xiàn)象。38第三十八頁，共88頁。▲施工工藝問題為了加快工期，構(gòu)件砼采用早強(qiáng)劑或提高混凝土配置比強(qiáng)度，一般3~4天混凝土強(qiáng)度就能達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上，有的甚至達(dá)到95%以上，結(jié)果梁體混凝土澆筑3~4天后即開始張拉。在此齡期內(nèi)混凝土的收縮和徐變并未完成，隨著齡期的增加所引起的預(yù)應(yīng)力損失過大，且會導(dǎo)致張拉后梁體反拱度過大。用標(biāo)養(yǎng)砼試件強(qiáng)度代替結(jié)構(gòu)實(shí)際強(qiáng)度，張拉強(qiáng)度沒有達(dá)到要求。預(yù)應(yīng)力管道安裝位置偏差過大，或梁體澆筑過程中管道存在漏漿現(xiàn)象，致使實(shí)際預(yù)應(yīng)力損失過大，超過原估算值。39第三十九頁，共88頁。2.5

預(yù)應(yīng)力不均度過大▲由于施工過程中未按梳編穿束進(jìn)行鋼絞線穿束，導(dǎo)致鋼絞線在孔道內(nèi)相互纏繞，導(dǎo)致同束絞線不均勻度過大?！捎趩嗡魇芰Σ痪鶆蛐赃^大，預(yù)應(yīng)力筋張拉過程中常有斷絲或滑絲現(xiàn)象存在。已纏繞的絞線始終是長短不一致的，不能達(dá)到受力均勻，由此嚴(yán)重影響預(yù)應(yīng)力的有效性和預(yù)應(yīng)力筋的使用壽命，還有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的工程事故發(fā)生。張拉后即使絞線沒有進(jìn)入屈服階段，但其錨下預(yù)應(yīng)力經(jīng)過長期的衰減后，在使用階段仍然可能大于其疲勞極限0.65，在汽車等活載作用下將造成絞線的早期疲勞斷裂。40第四十頁，共88頁?！痪冗^大檢測案例

經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)問題、進(jìn)行整改，采取規(guī)范的施工工藝進(jìn)行整束穿束后，預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量有了明顯的改觀，同束索力不均勻度完全合格。

41第四十一頁，共88頁?！行ьA(yù)應(yīng)力檢測實(shí)例42第四十二頁，共88頁。2.6

壓漿不飽滿危橋拆除：預(yù)應(yīng)力管道壓漿缺陷43第四十三頁，共88頁。壓漿管安裝位置不對44第四十四頁，共88頁。泌水孔安裝位置不對，不是最高點(diǎn)；泌水管安裝不正確。45第四十五頁，共88頁。管道頂部壓漿不飽滿46第四十六頁，共88頁。4材料與設(shè)備控制(1)鋼絞線

預(yù)應(yīng)力鋼絞線進(jìn)場應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/T5224等的規(guī)定抽取試件作力學(xué)性能檢驗(yàn)，對彈性模量進(jìn)行復(fù)核試驗(yàn)。檢查數(shù)量：按進(jìn)場的批次和產(chǎn)品的抽樣檢驗(yàn)方案確定。檢查方法：檢查產(chǎn)品合格證、出廠檢驗(yàn)報(bào)告和進(jìn)場復(fù)檢報(bào)告。47第四十七頁，共88頁?！摻g線試驗(yàn)的重要性1、作為張拉控制依據(jù)的預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長值(mm)按下式計(jì)算：

式中：PP──預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力(N)L──預(yù)應(yīng)力筋的長度(mm)；

AP──預(yù)應(yīng)力筋的截面面積(mm2)；

EP──預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量(N/mm2)。

EP由試驗(yàn)結(jié)果得出。2、鋼絞線屈服強(qiáng)度直接反映其承載能力。3、鋼絞線松弛性能關(guān)系到預(yù)應(yīng)力的損失。48第四十八頁，共88頁。(2)錨具

錨具產(chǎn)品質(zhì)量保證書應(yīng)齊全，做外觀檢查、硬度抽檢和靜載錨固性能試驗(yàn)49第四十九頁，共88頁。(3)預(yù)留管道

預(yù)應(yīng)力管道材料一般采用金屬波紋管或塑料波紋管。金屬波紋管按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力用金屬螺旋管》JG/T3013執(zhí)行，塑料波紋管以《預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁用塑料波紋管》JT-T529-2004參考，按照要求抽樣檢查。50第五十頁，共88頁?！芰喜y管塑料波紋管用于后張預(yù)應(yīng)力留孔，其主要優(yōu)點(diǎn)：①能提供極好的防腐蝕保護(hù)，聚乙烯和聚丙烯塑料幾乎對各種化學(xué)侵蝕都有極好的耐久性；②能顯著提高預(yù)應(yīng)力筋的疲勞強(qiáng)度，消除微振磨損疲勞；③摩擦系數(shù)小，預(yù)應(yīng)力損失??；

塑料波紋管優(yōu)于金屬波紋管。51第五十一頁，共88頁。(4)水泥與添加劑

灌漿用水泥進(jìn)場按規(guī)定檢查產(chǎn)品合格證、出廠檢驗(yàn)報(bào)告及進(jìn)場復(fù)驗(yàn)報(bào)告。真空輔助壓漿工藝采用專用外加劑，為了滿足水泥漿收縮徐變的要求，需添加微膨脹劑。灌漿專用外加劑必須與地方水泥適配，做灌漿水泥的適配性試驗(yàn)，必要時(shí)作外加劑成份的調(diào)整，以保證灌漿質(zhì)量。水泥與外加劑適配性試驗(yàn)52第五十二頁，共88頁。推薦采用整體靜態(tài)標(biāo)定(4)張拉設(shè)備與儀表

機(jī)具設(shè)備及儀表定期維護(hù)與校驗(yàn)，千斤頂與壓力表應(yīng)配套校驗(yàn)。張拉機(jī)具設(shè)備(特別是限位板)應(yīng)與錨具配套使用，當(dāng)千斤頂使用超過6個(gè)月或200次或在使用過程中出現(xiàn)不正常現(xiàn)象或檢修以后應(yīng)重新檢驗(yàn)。53第五十三頁，共88頁。4.1鋼絞線穿束（梳編穿束工藝）

為了避免單根穿束引起的絞線相互纏繞，導(dǎo)致張拉時(shí)絞線受力嚴(yán)重不均，應(yīng)采用整束穿束系統(tǒng)進(jìn)行穿束，此工藝已在工程中得到應(yīng)用，對多索、長索效果更加明顯，示意如下：1.梳束板（或錨具）2.鋼絞線3.扎絲4.綁扎膠帶5.牽引螺塞4橋梁預(yù)應(yīng)力施工過程控制錨具1錨具254第五十四頁，共88頁。梳編穿束不當(dāng)會嚴(yán)重影響各絞線受力的均勻性

55第五十五頁，共88頁。

施工單位按照梳編穿束工藝進(jìn)行，在工藝實(shí)施過程中，疏束與穿束可分別同時(shí)進(jìn)行，在熟練掌握后不僅不會耽誤工期，還能大大提高工作效率，并消除各根絞線受力不均引起的滑絲、斷絲等事故。56第五十六頁，共88頁。4.2預(yù)應(yīng)力張拉施工智能化控制技術(shù)4.2.1現(xiàn)行人工控制張拉施工存在的主要問題1、施工過程中由于人為誤差，導(dǎo)致張拉控制應(yīng)力與設(shè)計(jì)值偏差過大，預(yù)應(yīng)力過大，可能導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋的破斷，造成結(jié)構(gòu)過大變形或出現(xiàn)裂紋；過小，則預(yù)應(yīng)力度不足，造成結(jié)構(gòu)開裂、下?lián)系取?、預(yù)應(yīng)力張拉控制一般采用“雙控法”—壓力表讀數(shù)和伸長值，預(yù)應(yīng)力的大小主要由普通壓力表控制，嚴(yán)格按照規(guī)范的施工工藝進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工，“雙控法”是可以滿足錨下有效預(yù)應(yīng)力控制精度要求的。但“雙控法”存在人工讀數(shù)的影響、壓力表標(biāo)定條件與現(xiàn)場施工條件之間的差異等將導(dǎo)致誤差。3、普通壓力表精度較低，對于大噸位預(yù)應(yīng)力束難于準(zhǔn)確控制張拉應(yīng)力。4、張拉機(jī)具的標(biāo)定混亂：千斤頂、壓力表和油泵應(yīng)當(dāng)是一個(gè)完整的張拉施力系統(tǒng)，必須結(jié)合施工現(xiàn)場整體標(biāo)定，實(shí)際上卻是分割標(biāo)定——只標(biāo)定千斤頂與壓力表，往往導(dǎo)致張拉張拉力偏大或偏小。57第五十七頁，共88頁。4.2.1現(xiàn)行人工操作張拉施工存在的主要問題5、現(xiàn)行《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041）中明確要求：預(yù)應(yīng)力筋的張拉順序應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，當(dāng)設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí)，可采取分批、分階段對稱張拉。后張拉預(yù)應(yīng)力束對梁體施加的壓力給先張拉預(yù)應(yīng)力束造成的損失，梁體非對稱受力必將引起梁體的平彎和扭曲，特別是采用彎橋、坡橋、斜橋型式的城市立交橋由于受到曲率的影響，非對稱受力過大必將導(dǎo)致梁體產(chǎn)生不利變形。人工控制張拉過程難以做到對稱張拉。6、同步張拉一般采用步話機(jī)人工控制，其同步精度根本無法保證，施工現(xiàn)場對該問題也沒有足夠的認(rèn)識和重視，處于感官控制的階段。7、張拉中停頓時(shí)間不充分，使得預(yù)應(yīng)力筋回縮、錨具變形等原因引起的預(yù)應(yīng)力損失十分大，嚴(yán)重影響有效預(yù)應(yīng)力的建立。8、張拉完畢后錨固前持荷時(shí)間過短，不能保證預(yù)應(yīng)力的充分傳遞，尤其是對于較長的預(yù)應(yīng)力筋。人工讀數(shù)誤差大，張拉過程不規(guī)范！58第五十八頁，共88頁。橋梁預(yù)應(yīng)力張拉智能控制系統(tǒng)主要組成部分有：

1智能張拉系統(tǒng)平臺2LZ-5901智能張拉儀3專用千斤頂4.2.2預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)59第五十九頁，共88頁。LZ-5901智能張拉儀智能張拉系統(tǒng)控制平臺專用千斤頂60第六十頁，共88頁。智能張拉系統(tǒng)平臺61第六十一頁，共88頁。

智能張拉系統(tǒng)平臺：62第六十二頁，共88頁。智能張拉過程動畫演示63第六十三頁，共88頁。

64第六十四頁，共88頁。65第六十五頁，共88頁。66第六十六頁，共88頁。67第六十七頁，共88頁?！A(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)技術(shù)原理◆將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到油泵控制，代替人工手動控制。

◆預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)與基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合。

◆采用先進(jìn)的單片機(jī)程控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、控制的全自動化。

◆采用無線采集、傳輸、控制技術(shù)，簡化現(xiàn)場工作量。

◆實(shí)現(xiàn)一臺上位機(jī)對多臺下位機(jī)對接技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多頂同步控制，控制精度為0.01毫秒。

◆采用高精度傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)油泵進(jìn)、出油量大小、方向、速度可控，壓力可保持，控制精度為0.5%。68第六十八頁，共88頁。▲預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)主要功能◆能精確控制有效預(yù)應(yīng)力力值大小和均勻度。

◆實(shí)現(xiàn)張拉過程智能控制，不受人為、環(huán)境因素影響：

保證同步性、停頓時(shí)間、持荷時(shí)間、加載速率等張拉過程要素完全符合規(guī)范要求。

◆對預(yù)應(yīng)力張拉施工進(jìn)行全過程質(zhì)量管理，實(shí)時(shí)監(jiān)控、及時(shí)糾錯(cuò)，查詢、統(tǒng)計(jì)、張拉記錄表自動輸出。

◆對預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量進(jìn)行分析、預(yù)警、評估。69第六十九頁，共88頁。▲預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)可消除人工張拉

原有的不可控因素，保證預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量。70第七十頁，共88頁。普通壓漿工藝真空壓漿工藝位于梁底部的兩根管位于梁頂部的兩根管4.3預(yù)應(yīng)力管道壓漿71第七十一頁，共88頁。普通壓漿真空輔助壓漿72第七十二頁，共88頁。▲采用真空壓漿工藝73第七十三頁，共88頁?！捎谜婵諌簼{工藝要求（1）制作性能優(yōu)良的水泥漿材料與配合比控制；專用外加劑：如添有膨脹劑的外加劑；高速攪拌設(shè)備：試驗(yàn)表明相同的配比采用不同攪拌速度，流錐時(shí)間及漿體性能相差較大，相同的灌漿配比當(dāng)采用高速攪拌機(jī)時(shí)，攪拌出的漿體流動度大（流錐時(shí)間短），無泌水，硬化后收縮、強(qiáng)度性能更好。因此在控制灌漿配比及用水量的條件下，流錐時(shí)間短些即流動度大且無泌水更利于灌漿，更能保證質(zhì)量。74第七十四頁，共88頁。攪拌設(shè)備對比試驗(yàn)情況75第七十五頁，共88頁。（2）兩端封堵應(yīng)嚴(yán)密，不漏氣。（3）真空度控制，須控制在-0.08MPa左右。（4）抽真空端口有一定的跑漿時(shí)間，大約30s左右。（5）灌漿口持壓壓力為0.6-0.8MPa，時(shí)間為60~120s。76第七十六頁，共88頁。張拉程序應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《湖南省高速公路橋梁預(yù)應(yīng)力精細(xì)化施工指南》規(guī)定要求77第七十七頁，共88頁。5質(zhì)量檢測與評定驗(yàn)收

預(yù)應(yīng)力工程雖然在地上，其實(shí)是隱蔽工程，應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行工序驗(yàn)收！78第七十八頁，共88頁。6.1錨下有效預(yù)應(yīng)力檢測▲錨下有效預(yù)應(yīng)力大小和不均度是否符合設(shè)計(jì)要求，對于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)來說