预应力检测技术在公路桥梁施工中的应用

2021-01-06刘鹏飞

黑龙江交通科技 2021年12期

刘鹏飞

(山西省交通建设工程质量检测中心(有限公司)，山西太原 030032)

1 预应力检测技术在公路桥梁施工中的应用

1.1 预应力有效应力检测

在公路桥梁施工中检测预应力的有效应力是为了了解桥梁预应力损失情况，以便对桥梁施工质量进行控制，让公路桥梁不存在安全隐患。在进行该项检测时，可使用的方法较多。如将压力传感器、应变片等安装在相应的施工位置，由这些装置自动检测、记录公路桥梁在施工期间的应力变化情况，使后续施工有更可靠的参考信息。如将压力传感器等安装在正确位置，就能得到初始张拉力、应力传递时间等重要数据，公路桥梁工程的施工质量也会更加可靠。除这一种检测方法，也可在施工过程中读取预应力束张拉端头位置上安装的压力传感器吨位读数，以该组数据为基础计算出有效应力。同时也可应用反拉式有效预应力无损检测仪来测得有效预应力。在应用这一检测方法时，先在单根钢绞线上安装集成式智能前端，之后将千斤顶启动，使钢绞线受到张拉。在张拉过程中，若反拉力小于原本的预应力，钢绞线就会被夹片紧固住，内部钢绞线位置也不会变化。当反拉力超过原本的预应力时，内部钢绞线以及夹片位置都会出现移动。这种检测方法原理简单、操作简便并且检测结果真实可靠，具有较高的应用价值。

按照我国有关规定，在进行预应力有效应力检测时，应优先采用反拉法，若反拉法无法满足实际的检测需求，可考虑运用应力传感器法或自振频率法。若是采用自振频率法进行有效预应力检测，就必须将检测工作放在预应力张拉结束、混凝土浇筑未开始这一时间段内进行。在检测公路桥梁有效预应力时，要采用随机抽样的方式，同时在现场检测过程中要做好必要的防护工作，如在检测前使用挡板，防止检测过程中钢绞线断裂或夹片飞出导致检测人员受到伤害。另外在正式检测之前要对检测设备的参数进行检查，确保不存在参数错误的情况。完成现场检测后，及时依照有关标准判定有效预应力检测项目的各项指标，并以判定结果为依据对有效预应力质量做出评定，通过评定得到有效预应力同断面不均匀度、同束不均匀度以及有效预应力偏差。

1.2 埋入锚索锚下张力检测

在预应力桥梁施工中，经常会出现张力不足的问题。如钢绞线不连续，张力不达标，使桥梁结构的安全性与稳定性达不到标准要求。对于这一问题，进行深入研究分析可知，预应力桥梁张力不足主要与管壁变形、管壁破损有关。当管壁出现破损或变形时，混凝土就无法在管道内顺畅流动，造成混凝土硬化，从而导致钢绞线无法穿过。此外如果在公路桥梁施工过程中一些单位或人员为降低成本而故意偷工减料，减少钢绞线根数，也会导致张力不足问题。张力不足对公路桥梁的影响是巨大的，在很多情况下，桥梁的断裂均与张力不足有关。因此在施工过程中就必须对张力进行检测与控制，使公路桥梁施工质量达到标准要求。

在对张力进行检测时，可采用基于等效质量法的埋入式预应力测试法，应用该方法对锚头激振以及锚头的振动响应进行测试，得到测试结果后再按照标准公式计算出埋入式锚索或锚杆的实际张力。为了获得更准确的测试结果，将锚头与垫板、垫板与后边的混凝土接触面等进行模型化，生成一个弹簧支撑体系。在弹簧体系中，刚性受有效预应力影响，当张力越大时，刚性也就越大。在测试时，使用激振锤敲击锚头，利用传感器(粘贴在锚头部位)采集并记录锚头的振动响应，从而获得所测试锚索或锚杆的现有张力。经研究与实践证明，该种测试方法快速简单并且测试精度很高，可以真实反映出锚索/锚杆的张力情况。

2 预应力检测效果保障措施

2.1 合理选择预应力检测仪器

由于公路桥梁施工中的各项应力变化信息都是由检测仪器进行监测与采集，因此一定要合理选择检测仪器，以保证最终检测结果的精确性。在选择检查仪器时，需考虑仪器对工程的适用性，还需考虑仪器的精密性，要确保仪器能为预应力检测工作提供最大的帮助。目前，振弦式应变计以及与之相配套的读数仪在预应力检测活动中有着比较广泛的应用。该类型的检测仪器精密性较好，性能相对稳定，也便于使用与维护，有较强的实用性。在使用振弦式应变计以及配套的读数仪进行预应力检测时，是将振弦式应变计预先埋设在监控断面内，随着预应力施工的进行，应变计就会自动记录测点位置的应力变化数据，将该数据与施工前的桥梁弹性模量进行对比分析，就能对预应力的施加与分布情况有所掌握。

2.2 严格控制检测过程

为了获得高精度的检测结果，在检测过程中需对各个检测环节、检测步骤等严格控制、规范管理，避免出现任何失误。具体如在检测过程中认真收集现场各项资料，包括工程施工图纸，钢绞线以及锚具等的出厂证明、合格报告等。要以各项资料为依据对预应力检测工作有一个全面的把控。除此之外，在正式检测之前要根据现场实际情况对预应力检测方案进行复核，结合实际对方案做出调整，使检测方案具备高度的科学性与可行性，从而确保检测结果真实可靠。在检测过程中各人员要加强沟通协作，做好检测配合工作，使预应力检测能顺利完成。由于预应力检测结果关系到后期的施工，因此对每一项检测内容都应进行多次检测，要确保检测结果具有代表性。