智能張拉和智能壓漿系統在橋梁建設中的應用

劉亞昌

（唐山交通建設工程監理咨詢有限責任公司，河北 唐山 063000）

0 引言

在橋梁建設施工中，預制梁是施工的重點和難點，運用傳統的施工方法存在著多方面的不足，容易出現應力施加不準確、管道壓漿不飽滿、不密實等情況，影響工程建設的順利進行和施工質量。為了改變這種情況，提高施工質量和施工效益，在施工中采用梁體預應力智能張拉和大循環智能壓漿技術，使得傳統的施工方法得以很大程度的改進，提高了施工質量和施工效益。采用這種施工方法，在施工過程中，施工人員不需要相互喊話操作，不需要通過肉眼判斷施工質量，不需要利用手工方式記錄相關數據，大大減少了施工中的人為因素影響。而是通過利用無線傳感等新技術，通過電腦對預應力的施加和大循環灌漿進行控制，實現了對智能張拉伸長量的精確控制，保證了智能壓漿注漿管道的密實度和質量，使得梁體預應力能夠得到充分發揮，有利于保證梁體預應力穩定工作，使梁體結構的安全性和耐久性得以提高[1]。

本文主要結合橋梁建設的實際情況，探討分析了智能張拉系統和智能壓漿系統在橋梁建設中的具體運用，希望能夠引起人們對這一問題的進一步重視，能夠對橋梁建設的實際工作發揮借鑒和指導作用。

1 智能張拉系統結構及工作原理

智能張拉系統采用計算機操作，在施工過程中，實現對預應力張拉全過程的有效控制，有利于保證橋梁施工質量，提高施工水平，是目前橋梁建設中先進的施工技術。

1.1 系統結構

智能張拉系統結構主要有三個重要部分，包括主機、油泵、千斤頂，在實際工作中，它們相互聯系、相互作用，促進系統最佳功能的發揮。

1.2 工作原理

在實際工作中，智能張拉系統將應力作為控制指標，將伸長量誤差作為校對指標，系統采集數據主要通過傳感技術實現，主要包括張拉設備的工作壓力，鋼絞線的伸長量等等。采集之后，系統還將數據實時傳輸給系統主機，并由主機進行分析和判斷。與此同時，張拉設備接收系統指令，實時調整變頻電機工作參數，并高精度實時調控油泵電機轉速，從而對加載速度和張拉力實現實時精確控制，滿足施工的要求，達到良好的施工效果[2]。此外，整個系統還能夠根據所預設的程序，由主機發出相應的指令，對每臺設備的每一個機械動作實現同步控制，從而自動完成整個張拉過程。張拉完成之后，有利于保證施工質量，提高結構的性能，也為接下來的施工做好準備。

2 智能壓漿系統結構及工作原理

智能壓漿有利于保證預應力筋免受銹蝕，也是保證橋梁結構耐久性的重要途徑。在橋梁建設的過程中，預應力筋主要通過水泥漿和周圍混凝土結合而成，它們形成一個不可分割的整體，使得錨固的可靠性得以提高，進而提高結構物的抗裂性能和承載能力。在施工過程中，預應力管道壓漿如果不密實，將會使結構物的耐久性受到嚴重的影響，進而影響整個橋梁建設的質量。而在施工中如果運用智能壓漿系統，能夠妥善地解決這些問題，保證結構物的耐久性，有待于在施工過程中進一步推廣和運用。

2.1 系統結構

就其結構來看，智能壓漿系統主要包括主機、測控系統、循環壓漿系統，不同的組成部分有著不同的作用，對系統的正常運行和功能的最佳發揮都有著重要的作用。

2.2 工作原理

智能壓漿系統回路由預應力管道、制漿機、壓漿泵組成，漿液在回路內持續循環，排凈管道內的空氣，如果管道有堵塞等情況，能夠及時發現并處理。通過加大壓力進行沖孔，使得雜質得以排出，消除導致壓漿不密實的因素。同時，在管道的進漿口和出漿口，分別設置精密傳感器，對相關的參數進行實時的監測，包括壓力、流量、漿液水膠比等等，同時還將監測到的數據實時反饋給主機，并由主機進行分析和判斷。在主機的指令下，測控系統還能夠適當調整壓力和流量，從而使得整個壓漿過程能夠順利完成，保證漿液質量、壓力、穩定時間等各項指標滿足相關的施工技術規范，保證壓漿飽滿和密實，符合施工的要求，進而提高施工質量。

3 智能張拉系統在橋梁建設中的運用

3.1 具體運用

在傳統工程施工中，導致橋梁病害的主要原因是預應力施工技術不規范，施工工藝不合理。例如，鋼絞線相互纏繞，長短不一，張拉的時候出現斷絲或者滑絲等等。另外，在施工時，盡管在張拉時可能不出現問題，但工程建成之后，隨著時間的增加，在汽車荷載的影響下，絞線也會出現疲勞甚至斷裂。同時，張拉應力與設計值存在著很大的偏差，預應力存在過大的情況，結構出現變形甚至裂縫；或者預應力存在著過小的情況，導致結構出現開裂或者下撓等現象。而運用智能張拉系統，能夠很好地解決這些問題，實現對施工質量的有效控制；對施工質量進行實時跟蹤，在施工過程中實現對施工質量的有效控制，并對存在的問題立即采取相應的補救措施。通過這些方式，能夠有效提高施工質量，還能提高管理效率，方便查詢工作，能自動生成并打印報表[3]。由計算機對張拉施工進行全面的控制，改變了人工操作油泵進行張拉的工作方式，實現了對張拉的同步控制，具有傳統施工工藝不可比擬的優勢。

3.2 運用效果

在實際的橋梁建設中，智能張拉系統的運用，方便了業主、監理、施工單位、檢測單位的交流，為他們進行交流創建了統一的平臺。并且，在互聯網的支持下，可以突破地域的限制，加強對質量的管理工作，有利于提高施工質量。并且，在整個張拉過程中，產生的數據能夠自動生成張拉記錄表，并通過互聯網，將這些數據和資料反映到業主那里，減少了人為因素干擾，杜絕了數據造假的可能性。能夠將真實的施工過程還原，有利于對施工質量的控制。此外，運用這種方法，還能夠省去張拉力、伸長量等相關數據的計算工作，不必進行數據的填寫，有利于提高工作效率。

4 智能壓漿系統在橋梁建設中的運用

4.1 具體運用

在橋梁建設過程中，運用大循環回路的方式，將預應力管道出口漿液導流至儲漿桶，從而使之形成灌漿回路。由于管道內存在空氣，需要采取措施使其排出，一般采用持續循環的方式實現。同時，還需將水膠比傳感器與制漿機綁定，使其自成回路，并對漿液的水膠比進行實時監測，以保證壓入管道內的漿液性能滿足相關規范和設計要求。與此同時，在管道的兩端還設置了進漿測控儀和返漿測控儀，以實現對灌漿流量的實時監測，同時，還能夠監測到灌漿壓力，并測試管道實際壓力損失。得到實測壓力損失值之后，對灌溉壓力進行自動調整，通過測試和調整，進而保證了整個管路壓力能夠滿足相應的設計規范和要求[4]。

4.2 運用效果

在橋梁建設中，通過采用智能壓漿系統，不僅避免了出現孔道內空氣無法排盡、漿液性能不能滿足施工要求、壓力不足等問題，解決了壓漿不密實、壓漿質量過低的質量通病，由于運用了密封蓋加彈性墊片的技術，還解決了錨頭密封的難題。與傳統的壓漿技術相比，智能壓漿系統避免了人為因素干擾，提高了技術的準確度和施工質量，能夠將管道內的空氣排凈，實現了對漿液質量的控制，滿足了施工要求，保證了灌漿壓力，提高了灌漿的穩定時間，進而保證了預應力管道的壓漿密實，滿足施工要求，有利于提高橋梁建設的質量和效益。

5 結語

在橋梁建設過程中，采用智能張拉和智能壓漿系統能夠收到良好的效果，可以解決傳統施工中存在的很多問題，有利于提高張拉質量，提高結構的安全性和穩定性，為橋梁施工建立有效的預應力體系。此外，智能壓漿還能夠實現對預應力鋼絞線的有效保護，使其不會被銹蝕，降低預應力的損失，提高結構整體的抗彎剛度，能夠保證結構的承載能力滿足橋梁建設的要求，提高預應力橋梁結構的耐久性和安全性，值得將來在實際工作中進一步推廣和運用。然而，智能張拉和智能壓漿施工效果提高還依賴于施工經驗的總結，今后在施工過程中，應該重視對相關經驗的總結，不斷提高施工水平，使智能張拉和智能壓漿在橋梁建設中得到更好的運用，提高施工水平和橋梁的建設質量。

[1] 趙翔宇.淺談梁板智能張拉壓漿系統在高速公路的應用及發展前景[J].山西交通科技，2012（12）：69-71.

[2] 蘆科.智能張拉和智能壓漿系統在橋梁建設的運用[J].科教縱橫，2012（10）：89.

[3] 張瑞斌.談公路橋梁預應力智能張拉施工技術[J].山西建筑，2013（1）：197-198.

[4] 陳海斌.預應力混凝土智能張拉與智能壓漿新工藝應用[J].內蒙古公路與運輸，2012（5）：1-3.