桥梁预应力智能张拉与压浆技术研究
摘要：预应力张拉与压浆是预应力桥梁施工中的两道关键工序，预应力张拉与压浆的施工质量直接关系到预应力桥梁的安全性和耐久性。本文主要分析了桥梁预应力智能张拉与压浆技术。
关键词：桥梁预应力；智能张拉；压浆技术； 引言：智能张拉系统和智能压浆系统在桥梁建设中的运用，能有效保证桥梁结构安全，采用此项技术为施工质量奠定了坚实的基础，大力提高了桥梁建设的安全性和可控性。所以我们要严格控制有效预应力的大小及其不均匀度，确保桥梁预应力张拉施工质量符合设计和规范要求，是解决当前因施工不当而造成桥梁预应力病害问题的最有效也是最直接的方法，具有重大的现实意义。
1、预应力是桥梁结构安全的关键
在我国发生的数起桥梁坍塌事故的调查表明，在施工中存在的预应力部分损失、管道压浆不饱满等质量缺陷在超限超载车辆的长期作用下，产生的荷载效应超过其承载能力，从而造成的桥梁坍塌。桥梁坍塌事故是内外因共同导致的结果。桥梁坍塌的内因包括：
1.1预应力张拉不合格。
1.1.1 有效预应力精度不够。在施工中，有效预应力偏小，则会导致预应力度不足，结构过早出现裂缝; 有效预应力偏大，则可能导致预应力筋安全储备不足，结构过大变形或裂纹，严重的甚至产生脆性破坏。
1.1.2有效预应力不均匀，则会导致预应力筋的早期疲劳，危及桥梁使用寿命。预应力施工不当，在桥梁结构内不能建立合格的有效预应力，在混凝土徐变的共同作用下，梁体必将发生严重的下挠，从而破坏桥面的铺装层，影响桥梁的使用寿命和行车舒适性，甚至危及行车安全。
1.2管道压浆不密实、灌入孔道的水泥浆，将预应力筋和孔道壁粘结起来形成共同作用，不仅保护预应力筋免遭锈蚀，而且保证了结构物的耐久性、预应力孔道压浆不密实使得钢绞线锈蚀，从而导致预应力失效，梁体产生裂缝，使梁体发生结构性破坏，可能在毫无征兆的情况下突然坍塌.
1.3 预应力施工质量通病
在施工中，预应力施工质量通病主要有断丝、滑丝;锚下开裂、下陷; 绞线在孔道内缠绕; 钢筋外露等，给桥梁结构留下质量及安全隐患。
可以看出，在传统的预应力施工中，预应力施工质量比较难以控制，存在着诸多的缺陷，给桥梁结构的安全埋下了质量和安全隐患。当其受到超限超载等荷
载作用时，出现桥梁安全事故就成为了必然。
智能张张拉系统的施工运用
2、智能张拉技术
2.1智能张拉系统的工作原理
对于智能张拉系统来说，通常情况下是由油泵、千斤顶、主机共同组成!其中，应力是预应力智能张拉系统的控制指标，伸长量偏差是校核指标。通过采用传感技术完成每台张拉设备（千斤顶）的工作压力和钢绞线的伸长量（含回缩量）等数据的系统采集，将数据实时传输给系统主机进行分析判断，同时张拉设备（油泵站）接收系统指令，实时的调整变频电机工作参数，进而对油泵电机转速的高精度在一定程度上进行实时的，同时实时精确控制张拉力及加载速度。
2.2、智能张拉系统特点及运用
传统的预应力施工技术的不规范是造成桥梁病害的主要原因，以前的预应力施工工艺存如下几个问题：同束有效预应力不均匀；度过大单根索受力不均匀性较大，张拉时出现断丝或滑丝现象。主要原因是纲绞线相互缠绕，长短不一，不能达到共同受力。即使张拉时不出现事故，锚下预应力经过长期的衰减后，在使用阶段仍然可能大于其疲劳极限0.65倍极限抗拉强度，在汽车等活载作用下将造成绞线的早期疲劳断裂；同断面有效预应力大小和不均匀度不满足要求。施工过程中各种原因导致的张拉控制应力与设计值偏差过大，过大可能导致预应力筋的破断，造成结构过大、变形或出现裂纹；预应力过小则预应力度不足，造成结构开裂、下挠等。由于缺乏有效监控手段，对预应力筋张拉的同步性和对称性至今没有明确的质量标准；分批张拉造成的损失，梁体非对称受力引起梁体的平弯和扭曲，非对称受力过大导致梁体产生过大不利扭转变形。
运用智能张拉系统，可以实现张拉施工质量管理“实时跟踪、过程控制、及时补救”，有效提高施工质量管理工作的效率并方便查询，自动生成、打印报表。通过计算机来控制张拉施工的过程，完全改变了传统的通过人工来操纵油泵进行张拉操作，真正地实现了张拉的同步性控制。智能张拉系统与传统张拉方式相比，能够使业主、监理、施工单位、检测单位在同一个平台上进行交互，而交互的媒介是通过互联网，因而突破了地域的，实现质量管理的严密性，而且张拉过程中产生的数据都能够自动生成张拉记录表通过无线网络反映到业主面前，杜绝人为造假的可能，可进行真实的施工过程还原，便于业主进行施工质量控制，同时还省去了张拉力、伸长量等数据的计算、填写过程，提高了工作效率。
3、智能压浆系统
3.1智能压浆系统组成及工作原理
对于智能压浆系统来说，通常情况下是由系统主机、测控系统、循环压浆系统共同组成。浆液通过持续循环进而排除由预应力管道、制浆机、压浆泵组成的回路内的空气，同时消除引发压浆不密实的各种因素；在管道进、出浆口分别反馈给系统主机，供其进行分析判断，根据主机指令，测控系统对压力与流量进行调整，在施工技术规范要求下，保证预应力管道完成压浆过程，同时确保压浆饱满和密实；在一定的时间内，进出浆口压力差是否恒定是判断主机管道充盈的依据。
智能压浆系统施工
3.2智能压浆系统的特点及运用
采用大循环回路方式将预应力管道出浆口浆液导流至储浆桶形成灌浆回路，通过持续循环以排除管道内空气，并将水胶比传感器与制浆机绑定自成回路，实时监测浆液水胶比，保证了压入管道内浆液性能满足规范与设计要求。同时，通过在管道两端设置进浆测控仪、返浆测控仪实时监测灌浆流量、压力和测试管道实际压力损失，并根据实测压力损失值自动调整灌浆压力，保证了全管路压力满足规范要求。从根本上解决了普通压浆孔道内空气不能排尽、浆液性能不合格和压力不足等诸多原因而导致的压浆不密实的压浆质量通病。同时还通过密封盖加弹性垫片的技术还解决了锚头密封的难题。相比传统压浆，智能压浆系统排除了人为影响因素、排净了管道内空气、控制了浆液质量、保证了灌浆压力大小和稳压时间，确保了预应力管道压浆密实。
精确调节和保持灌浆压力，自动实测管道压力损失，以出浆口满足规范最低压力值来设置灌浆压力值，保证沿途压力损失后管道内仍满足规范要求的最低压力值。关闭出浆口后长时间内保持不低于0.5MPa的压力。当进、出浆口压力差保持稳定后，判定管道充盈。实时监测进浆、返浆流量及计算管道内浆液体积与充盈程度。水胶比测试仪可实时监测浆液水胶比，当实测水胶比超过规范要求时及时给出警示信息。
结束语：
预应力智能张拉技术有力地保证了预应力张拉施工质量，预应力智能张拉与压浆技术在桥梁上的应用，保证了管道压浆密实度，让预应力施工质量符合设计与使用要求，保证桥梁结构的安全性和耐久性。推广和应用桥梁预应力智能拉张与压浆技术，两者共同作用，保证桥梁结构形成牢固有效的预应力体系，对于保证桥梁结构安全和耐久性，有利于降低桥梁结构全寿命周期成本，节约社会资源，进一步促进了交通事业科学发展。
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