高铁大跨桥梁预应力损失与控制技术

摘要：在高铁大跨桥梁施工过程中，通过摩阻试验得到预应力在张拉过程损失的参数，对这些参数进行计算，不仅可以得到准确的张拉力，还可以为参数的修正奠定基础。该过程中合理运用自适应控制技术，可以满足高铁桥梁的精度需求。在进行预应力管道安装的过程中，合理使用井字定位法，可以进一步明确预应力管道安装位置，为管道的安装效果带来保障。不仅如此，在锚具安装的过程中，大部分情况下槽口模板会使用钢模，把固定工作落实到位，为安装的稳定性带来保障，同时还可以减小预应力张拉的应力损失。

关键词：高铁；大跨桥梁；预应力损失；控制技术

1工程概况

新建郑州至济南铁路山东段工程的ZJTL-1标段，坐落在济南市长清区，横跨南水北调工程济平干渠，是全线关键性工程的重要组成部分，采用了（70+115+115+70）米的结构设计。该连续梁的成功浇筑，为工程后续关键环节的顺利进行提供了牢固的支撑。在当前的工程建设过程中，采纳了预应力混凝土施工技术，加强了施工进度的管理，有效克服了环境等因素对工程的不利影响，提升了工程质量与成本管理，助力建筑公司达到了高效与高品质的施工标准。

2预应力损失的检测方法

2.1钢筋应力测试

第一，在进行高铁大跨桥梁施工的过程中，要重视预应力损失检测工作，使用针对性的检测工具。比如，针对预应力损失比较大的桥梁，为了确保测试的效果，要尽量使用应变片，这样可以确保测试的全面性。另外，针对预应力损失较小的桥梁，因为不需要长期进行测试，所以可以使用振弦式传感器。

第二，要对测试的位置进行明确，在大部分情况下，要对桥梁重要的位置进行测试，同时还要测试预应力钢筋的锚固区域，为钢筋稳定性带来保障

第三，重视数据的采集，在对其进行实际测试的过程中，要确保测试工具的稳定性和针对性，为测试的效果带来保障。针对应变片和钢筋计，在实际安装的过程中要确保位置的准确性。为了在一定程度上确保数据信息的准确性，要使用振弦式传感器，同时定期进行校准，确保可以把该工具的作用充分发挥出来。

2.2混凝土应力测试

第一，在混凝土应力测试的过程中，使用机械式应力计有一定的局限性。方法是把应力计埋设在混凝土当中，这样可以直接反映出预应力筋的应力值。虽然该方法操作简单，但是会受到数量的影响，所以，要跟随时代发展的脚步，使用新型的测试技术。

第二，随着科学技术的不断发展，现阶段超声波检测技术被该领域广泛运用，该技术通过发射和接收超声波，获取混凝土内部的应力分布。

第三，光纤光栅传感器具备较强的抗干扰能力，可以对混凝土应力变化进行实时监测。但是光纤光栅传感器的安装和调试具有一定的繁琐性，所以对工作人员的要求比较高。

2.3非破坏性检测技术

在高铁大跨桥梁预应力损失检测的过程中，非破坏性检测技术可以发挥重要的作用。非破坏性检测技术主要包含以下几点内容：

第一，超声波检测。使用超声波检测方式主要是通过对超声波进行发射和接收，然后对传播速度进行严格把控，这样可以对预应力的变化进行精准判断。此方法虽然操作简单效率高，但是会受到一系列因素的影响。

第二，射线检测。该检测方式主要是运用X射线或γ射线穿透材料的能力，通过分析穿透后的射线图像对预应力损失进行评估。射线检测的准确性比较高，但是会严重影响工作人员的身体健康。

第三，红外热像检测。检测过程中使用红外热像检测方式，主要是通过检测桥梁表面的温度分布，这样可以把预应力变化反映出来。一旦预应力损失，会严重影响桥梁结构的温度，所以在这样的情况下，要把红外热像检测技术的作用充分发挥出来，这样可以对预应力的损失情况进行精准判断。

3施工控制措施

3.1管道定位

在大部分情况下，预应力管道是金属的材质，在使用的准备阶段，要对表面进行检查，杜绝使用不符合质量规范的波纹管。高速铁路桥梁预应力管道安装对精度的要求比较高，要对误差进行严格把控。为达到设计规定的安装精度，确保波状管的直线部分平顺且无折痕，弯曲部分的角度严格依照设计图样，施工中采用了全面覆盖式的“井”字形定位夹具进行管道定位作业。

3.2锚垫板定位

针对锚口模板以及端模，要尽量在制作的过程中使用钢板，因为钢板变形比较小，不仅可以确保锚垫板角度符合规范，还可以减少预应力损失。针对锚垫板位置，要在准备阶段严格按照图纸进行放样，同时和端模钢板栓接，为安装的效果带来保障。

3.3预应力张拉工艺控制

第一，在进行预应力张拉的过程中，要对张拉力进行严格把控，避免对桥梁结构造成影响，不仅如此，还要对张拉力进行精确计算，把其控制在规定的范围内。

第二，为了确保张拉的稳定性，要在实际张拉过程中确保速度的均匀性。

第三，在预应力张拉的过程中，要重视锚固的质量，因为会对预应力筋的传递造成直接影响。

第四，强化压浆工艺控制力度，因为压浆是预应力张拉工作的最后环节，所以质量会对预应力筋与混凝土之间的粘结强度造成直接影响

3.4预应力筋锚固技术改进

第一，为了在一定程度上降低预应力损失，要通过对锚具以及锚固孔的优化设计进行。同时，跟随时代发展的脚步，使用新型的锚具，可以减少锚具与混凝土之间的摩擦。

第二，强化施工管理力度，根据实际情况构建完善的施工管理制度，同时重视对人员的培训，为水平和实践经验带来一定的提升。另外，要对现场进行监督和管理，避免锚固施工质量受到一系列因素的影响。

第三，要跟随时代发展的脚步，积极引入信息技术，运用信息技术构建预应力筋锚固施工数据库，这样可以对预应力损失进行实时监测。除此之外，要运用远程监控技术，为施工的安全性和效率带来提升。

3.5混凝土浇筑技术要点

在高铁大跨桥梁的建设中，混凝土浇筑技术是一项至关重要的环节。在浇筑混凝土前，需对预应力钢筋进行合理布置，确保其在混凝土中的位置准确，避免因施工不当导致预应力损失。振捣是混凝土浇筑过程中的关键环节，要保证振捣密实，避免出现蜂窝、麻面等质量问题。振捣过程中，要注意振捣棒的插入深度和移动速度，避免过振或欠振。在浇筑混凝土时，要确保钢筋与混凝土之间的连接牢固，防止因连接不良导致的预应力损失。混凝土的浇筑温度对预应力损失有较大影响，要采取有效措施，如预冷混凝土、使用保温材料等，降低浇筑过程中的温度。混凝土浇筑完成后，要进行及时养护，保证混凝土强度和耐久性。养护过程中，要注意控制水分、温度和湿度，避免因养护不当导致的预应力损失。

结论

在高速铁路建设过程中，预应力混凝土技术的应用日臻完善，桥梁施工的品质监控至关重要。针对施工过程中预应力损耗的各种原因，依据实际采用的锚固装置和波状管，制作相应混凝土试块，开展摩擦阻力测试以获取准确参数；利用这些实际参数对预应力拉伸力及结构线形的有限元仿真进行修正，在各个自适应施工阶段提供精确指导，以确保主梁线形的精确控制。采用全方位的“井”字形固定架，对每一条预应力管道的位置进行精确放置，确保管道的走向和角度严格契合设计规范。这些举措目的是最大限度地减少大跨度桥梁的预应力损失，确保桥梁成型的线形质量，减少对结构安全的负面影响，保证结构在运营期间的安全性和可靠性。

参考文献：

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