临时预应力张拉是节段拼架桥机施工的关键工序，其核心作用是通过主动施加压应力确保节段胶接缝密贴、控制拼装线形，并为永久预应力施工提供稳定基础。该工艺需严格遵循 “精准控制、动态监测、安全冗余” 原则，结合工程特点制定差异化实施方案。以下从工艺原理、实施流程、关键技术及工程实践展开分析。
一、工艺原理与设计要点
临时预应力通过张拉钢绞线或精轧螺纹钢实现，其设计需满足两大核心目标：一是在胶接缝处形成不小于 0.3MPa 的初始压应力，确保环氧树脂粘结剂充分发挥作用；二是通过合理布束抵消节段自重及施工荷载产生的拉应力。例如，广州地铁四号线项目采用 φ15.2 钢绞线作为临时预应力筋，按 “梅花形” 布置于箱梁腹板，单束张拉力控制在 1200kN，有效抵消了节段拼装过程中的弯矩效应。
二、实施流程与操作要点
施工准备
材料检验：钢绞线需逐盘进行力学性能试验，锚具需进行硬度及静载锚固性能测试，确保合格率 100%。
设备标定：张拉千斤顶与压力表配套标定，有效期不超过 6 个月或 300 次张拉，标定时需模拟实际工作状态，确保张拉力误差≤±1.5%。
节段预处理：在预制节段端部预埋钢垫板与锚具，采用高精度铣床加工垫板表面，平整度偏差控制在 ±0.1mm 以内，确保锚具与垫板紧密贴合。
穿束与安装
预应力筋穿束：采用 “整束穿入法”，在钢绞线端部安装导向头，利用卷扬机牵引穿过预留孔道。穿束后需检查孔道通畅性，避免波纹管破损导致堵塞。
锚具安装：采用专用定位工装确保锚具与孔道轴线重合，误差≤2mm。例如，中泰高铁项目在锚具与垫板间增设球形调心装置，有效补偿节段拼装时的微小角度偏差。
张拉控制
张拉程序：采用 “双控法”，以张拉力为主、伸长量校核为辅。典型张拉流程为：0→初应力（10%σcon）→20%σcon→σcon（持荷 5min 锚固）。实际伸长量与理论值偏差需控制在 ±6% 以内，超出范围需停机检查。
张拉顺序：遵循 “对称、分级、同步” 原则。例如，三跨连续梁采用 “先中间后两侧” 的张拉顺序，每级张拉荷载递增 20%，避免结构产生过大偏心应力。
同步性控制：采用智能张拉系统，通过 PLC 同步控制多台千斤顶，相邻千斤顶张拉力差异≤±2%。鲁南高铁泗河特大桥项目通过开发预制架设线控软件，实现了 4 台千斤顶同步张拉的数字化管控。
锚固与压浆
锚固操作：张拉完成后，采用扭矩扳手按设计力矩拧紧锚具螺母，确保锚固力损失≤5%。
孔道压浆：采用真空辅助压浆工艺，水泥浆体水胶比控制在 0.26~0.28，抗压强度≥50MPa。压浆过程中需监测出浆口压力，确保孔道饱满无空洞。
三、关键技术与创新应用
临时预应力结构优化
传统钢齿坎方案存在损伤梁体结构风险，新型张拉螺杆技术通过在节段内预埋孔道，采用螺杆连接器连接相邻节段，避免了纵向开孔对结构的削弱。例如，某门式墩盖梁项目采用该技术，取消了后浇混凝土齿块，节段外观平整度提升 30%。
针对小空间作业需求，开发 “嵌入式临时张拉装置”，将锚固机构集成于节段吊具，实现吊装与张拉工序的一体化操作。深圳盐港东立交项目应用该技术，单孔节段拼装时间缩短 40%。
动态监测与误差修正
采用分布式光纤传感技术，实时监测临时预应力筋应力变化，结合 BIM 模型进行仿真分析，提前预判应力集中区域。杭州湾跨海铁路桥项目通过该技术，将节段拼装线形偏差控制在 ±3mm 以内。
针对温度变化导致的预应力损失，建立 “温度 - 应力” 修正模型，根据环境温度实时调整张拉力。中交二航局研发的智能测控系统，可自动补偿温差引起的应力损失，确保有效预应力偏差≤±3%。
四、质量控制与安全管理
质量验收标准
张拉力精度：实际张拉力与设计值偏差≤±2%，同一截面断丝率≤1%。
节段接缝：胶接缝宽度 0.5~1.0mm，挤压出的环氧树脂连续均匀，无缺胶现象。
结构变形：张拉后节段顶面高程偏差≤±5mm，相邻节段高差≤±3mm。
安全风险防控
设备防护：张拉千斤顶设置防崩钢罩，高压油管采用双层钢丝编织层，耐压强度≥60MPa。
操作规范：张拉过程中严禁人员进入作业半径 5m 范围内，两端设置警戒线与反光标识。
应急预案：配备备用电源与手动油泵，确保突发断电时可手动回顶卸荷。
五、典型工程实践
广州地铁四号线项目
采用短线法预制节段箱梁，临时预应力张拉与胶拼施工同步进行。通过试拼调整节段匹配面，张拉临时束使接缝压力达 0.3MPa，确保环氧树脂粘结强度满足设计要求。该项目累计完成 24103 墩节段拼装，施工精度合格率 100%。
中泰高铁门式墩项目
针对 i 梁安装与后浇齿块冲突问题，创新采用 “侧张拉孔 + 精轧螺纹钢” 方案，通过临时张拉工具实现节段两侧同步张拉。该技术避免了二次浇筑，施工效率提升 50%，节段外观质量显著改善。
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