橋梁靜載錨固性能試驗數(shù)據(jù)異常因素與解決措施分析

李慧 申鐵軍

摘要 通過橋梁靜載錨固性能試驗數(shù)據(jù)異常情況的頻數(shù)統(tǒng)計，分析了橋梁靜載錨固性能試驗數(shù)據(jù)異常的原因并提出了解決措施，研究表明：組裝件安裝及靜載錨固性能檢測異常的原因有很多，包括鋼絞線安裝錯位、組裝件預(yù)加載受力不均勻、試驗機系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置異常、試驗機運行故障、荷載傳感器故障率高，但最主要的是壓縮機異常與夾片彈出導(dǎo)致?lián)p傷引伸計兩個原因。

關(guān)鍵詞 靜載錨固;性能試驗;數(shù)據(jù)異常;解決措施

中圖分類號 TU753.8 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）07-0157-03

0 引言

靜載錨固試驗是評定鋼絞線和錨具、夾片類別和等級的主要試驗方法，是橋梁工程中預(yù)應(yīng)力梁安全性重要的室內(nèi)檢測手段。近年來，筆者對鋼絞線及錨具、夾具做檢測，由于施工單位在做預(yù)制梁張拉時，發(fā)生多次鋼絞線斷裂，無法繼續(xù)進行張拉，嚴重影響了施工進度、增加了工程造價。

1 橋梁靜載錨固性能試驗數(shù)據(jù)異常情況頻數(shù)統(tǒng)計

對373組靜載錨固性能試驗數(shù)據(jù)進行調(diào)研統(tǒng)計，試驗異常組數(shù)為112組，異常率較高達30.0%。通過調(diào)研與分析，對造成試驗異常率較高的原因進行分析統(tǒng)計，見表1、圖1。

2 橋梁靜載錨固性能試驗數(shù)據(jù)異常情況原因分析及解決措施

原因包括：組裝件安裝及靜載錨固性能檢測異常、原材料養(yǎng)護未達到要求、原材料未養(yǎng)護或養(yǎng)護時間未達到要求、養(yǎng)護室溫度不符合要求、養(yǎng)護室空調(diào)溫度調(diào)節(jié)效果差、壓縮機異常、制冷劑不足、空調(diào)零部件損壞、組裝件安裝預(yù)加載異常、鋼絞線安裝錯位、試驗人員未進行崗前培訓(xùn)、操作經(jīng)驗不足、未定期進行學(xué)習(xí)考核、未按照要求操作組裝件預(yù)加載受力不均勻、試驗機系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置異常、加載過程出現(xiàn)問題、試驗機運行故障、荷載傳感器故障率高、引伸計數(shù)據(jù)波動大、夾片彈出，損傷引伸計等。

2.1 壓縮機異常的解決措施

6月（夏季）至11月（冬季）的試驗溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)計如下：6月到10月的異常率平均值為27.6%，11月異常率為41.5%，可見，壓縮機異常對數(shù)據(jù)準確性的影響很大。見圖2。為保證空調(diào)制暖效果，使養(yǎng)護室溫度保持在10～35 ℃范圍內(nèi)，建立空調(diào)維修保養(yǎng)監(jiān)督制度。

2.2 夾片彈出導(dǎo)致?lián)p傷引伸計的解決措施

為防止夾片彈出導(dǎo)致?lián)p傷引伸計，引伸計外設(shè)置圍擋裝置，夾片外設(shè)置圍擋裝置。多次試驗驗證，通過試驗發(fā)現(xiàn)，設(shè)置了圍擋裝置后，夾片彈出不再撞擊引伸計，減少了引伸計損傷的情況。

3 應(yīng)用項目實例與節(jié)約成本計算

3.1 應(yīng)用項目概況

吉縣至隰縣高速公路簡稱吉隰高速公路，又稱為“山西省西縱高速公路吉縣至隰縣段”，項目的實施建設(shè)工期為三年。該項目充分發(fā)揮技術(shù)協(xié)同聯(lián)動作用，以問題導(dǎo)向、結(jié)果導(dǎo)向定位項目結(jié)構(gòu)施工、先進材料、試驗檢測等技術(shù)的研發(fā)需求。進一步完善技術(shù)專家委員會的運行機制，建立完善重大工程技術(shù)問題專家組會診制。建立“三員三師兩中心”技術(shù)支撐架構(gòu)，形成以技術(shù)中心與檢測中心為技術(shù)研發(fā)中心主要載體的專業(yè)化技術(shù)服務(wù)團隊，建立以結(jié)構(gòu)、巖土、材料等領(lǐng)域技術(shù)骨干為帶頭人的道路、橋隧專業(yè)化施工技術(shù)支撐力量，組建以機械設(shè)備、工程技術(shù)、試驗檢測為主導(dǎo)的專業(yè)施工技術(shù)實施力量。既有跨線橋梁上部結(jié)構(gòu)采用1?24 m+3×32 m預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，上部梁排水方式為散排，橋梁兩側(cè)橫向設(shè)泄水孔，間距3 m一道，泄水孔孔徑8 cm。為保證橋下道路通行安全，橋下道路開通前應(yīng)對道路正上方鐵路第二孔橋梁橫向排水管設(shè)置集中排水，將雨水收集到兩側(cè)橋墩位置處排出。

3.2 此橋靜載錨固性能試驗的目的和意義

橋梁靜載錨固性能試驗指在給預(yù)應(yīng)力混凝土的結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力的過程中，不管是后張法對預(yù)應(yīng)力筋的永久性的錨固，還是先張法對預(yù)應(yīng)力筋的臨時的固定，均要有夾具、錨具。所以，錨、夾具為保證預(yù)應(yīng)力混凝土的結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵，它須滿足受力安全、張拉錨固方便迅速可靠、預(yù)應(yīng)力損失小要求[1-3]。錨、夾具要有足夠承載能力、可靠錨固性能、良好適用性，來保證預(yù)應(yīng)力筋強度，實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力的張拉作業(yè)。靜載錨固性能試驗是檢測錨具質(zhì)量的最重要試驗，能反映出錨具的強度、硬度、錨固能力等方面性能[4-6]。

3.3 靜載錨固性能試驗

先安裝錨具夾片、連接器然后進行預(yù)應(yīng)力張拉形成預(yù)應(yīng)力體系，直接在試驗臺座加載。取3根試件進行力學(xué)性能試驗。加載前先將鋼材預(yù)應(yīng)力進行調(diào)勻，初應(yīng)力取鋼材抗拉強度標準值的5.0%～10.0%。正確加載的步驟為：按預(yù)應(yīng)力鋼材抗拉強度的標準值的20.0%、40.0%、60.0%、80.0%分四級相同速度加載，加載速度100.0 MPa/min，達到80.0%后，持荷1 h后，逐步加載至完全破壞[7-9]。見圖3。

3.4 橋梁變形監(jiān)測

橋梁除應(yīng)進行靜載錨固性能試驗外，還應(yīng)進行變形監(jiān)測。

3.4.1 設(shè)置監(jiān)測點

（1）每橋墩設(shè)置3個變形觀測點，墩身底部設(shè)置1個，墩頂左右各設(shè)置1個。

（2）每墩頂處3個變形觀測點大致位于一個橫斷面上。

（3）橋梁變形觀測點可利用在混凝土結(jié)構(gòu)上植入鋼釘設(shè)置，也可利用化學(xué)植筋方式在方便位置設(shè)置變形監(jiān)測點。

3.4.2 觀測頻率、觀測時間

施工前對橋梁現(xiàn)狀觀測，各監(jiān)測點觀測一周（每天一次），收集跨線橋梁現(xiàn)狀觀測值。施工期間，各測點每天一測，測量時間大致相同。若施工時出現(xiàn)沉降較大情況應(yīng)增加觀測頻率為每天兩測。施工后，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示橋墩變形已經(jīng)穩(wěn)定（連續(xù)穩(wěn)定數(shù)據(jù)不小于25 d），變形監(jiān)測可延長至5 d一次，直至竣工后3個月。

3.5 橋梁作業(yè)注意事項

（1）為保證橋下道路行車安全，更換既有鐵路角鋼支架，人行道板更換為橡膠步板。施工前應(yīng)先在既有橋梁支架間隙施工新設(shè)支架，待新設(shè)支架錨固體強度達到要求后，方可拆除既有人行道支架。

（2）橋上施工過程中應(yīng)臨時封閉橋下施工道路，避免因橋上落物危及橋下人身安全。

（3）橡膠板應(yīng)平整密實，固定牢因，板間有縫處采用聚氯乙烯膠泥（成聚氨酶填縫劑）填塞密實。

（4）為方便橋上作業(yè)，更換支架及橡膠步板，橋上作業(yè)可采用吊籃施工，結(jié)合高空作業(yè)車托舉作業(yè)人員及材料在跨線橋梁邊緣配合作業(yè)，機械施工前，應(yīng)嚴格復(fù)核設(shè)備與鐵路的相對位置，防止侵入鐵路限界，以免對跨線橋梁產(chǎn)生不利影響。

（5）整個作業(yè)平臺下部和外側(cè)掛安全網(wǎng)，所用的架桿管件尺寸應(yīng)經(jīng)過嚴格挑選，符合有關(guān)標準要求，對有損傷者一概不予使用。

（6）螺栓等錨固體應(yīng)嚴格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范及驗收標準，嚴格控制打孔位置，保證所有托架在同一平面上及步行板的平穩(wěn)。

（7）合理安排施工順序，鐵路兩側(cè)支架更換應(yīng)同步實施，施工前做好施工計劃，當(dāng)天支架施工完畢后及時覆蓋人行道板，避免產(chǎn)生安全隱患。

（8）人行道支架外側(cè)懸掛有電纜槽，分別敷設(shè)有通信、信號、電力設(shè)備，施工前應(yīng)與相關(guān)單位簽訂安全配合協(xié)議，確保相關(guān)設(shè)備安全。

3.6 節(jié)約成本計算

在吉縣至隰縣高速公路應(yīng)用錨固靜載性能試驗大大降低了靜載錨固性能試驗數(shù)據(jù)異常率，減少了異常試驗的比例和返工工作量，節(jié)約了成本。見表2。

4 結(jié)束語

通過靜載錨固性能試驗相關(guān)的學(xué)習(xí)培訓(xùn)以及定期講解和操作全方位的培訓(xùn)，提高了試驗人員對試驗規(guī)范的認識，使試驗人員均能正確完成組裝件的預(yù)加載操作，確保規(guī)范、熟練的操作，專業(yè)技術(shù)水平也有了一定提高，熟悉了靜載錨固性能試驗檢測的標準、規(guī)范方法，體會到運用科學(xué)方法解決實際工作中存在的問題帶來的效果。試驗人員更多地積累試驗檢測數(shù)據(jù)和試驗檢驗效果分析數(shù)據(jù)，不斷總結(jié)、勇于創(chuàng)新，持續(xù)改進，進行現(xiàn)場實施與驗證，具有很高的實用價值和推廣應(yīng)用價值。

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