試述鐵路橋梁預(yù)應(yīng)力施工信息化技術(shù)

張婧婧

摘 要：本文針對(duì)鐵路橋梁制作中，常見的預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量控制問題，以現(xiàn)代化的預(yù)應(yīng)力施工信息管理技術(shù)為平臺(tái)和先進(jìn)的自動(dòng)張拉設(shè)備為基礎(chǔ)，進(jìn)行了預(yù)應(yīng)力張拉的智能化施工闡述，同時(shí)實(shí)現(xiàn)基于張拉數(shù)據(jù)和質(zhì)量的信息閉環(huán)管理，有效的提升了鐵路橋梁的制作水平。同時(shí)還為鐵路施工大數(shù)據(jù)平臺(tái)及BIM技術(shù)的發(fā)展提供了一定的支撐基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：鐵路；橋梁；預(yù)應(yīng)力；施工；信息化；技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.108

1 前言

鐵路橋梁建設(shè)中的預(yù)應(yīng)力施工對(duì)其安全性和耐久性都有著很重要的影響，同時(shí)其施工質(zhì)量還關(guān)系到將來的鐵路運(yùn)行安全性能。針對(duì)鐵路橋梁的后張施工方法已經(jīng)很難確保其預(yù)應(yīng)力質(zhì)量。只有不斷的進(jìn)行施工技術(shù)及管理水平的提升，才能有效的解決橋梁預(yù)應(yīng)力問題。而目前廣為普及的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及基于鐵路的BIM技術(shù)的不斷完善，也成為目前鐵路橋梁施工中的重要管理組成。

2 預(yù)應(yīng)力施工信息化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

（1）基本要求。張拉設(shè)備要以高度的自動(dòng)化和智能化來確保其良好的安全性和適用性?？梢詫?shí)現(xiàn)張拉施工數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和智能分析，并具有安全可靠的無線傳輸性。相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)需具備高效存儲(chǔ)、讀取及精準(zhǔn)的統(tǒng)計(jì)和質(zhì)量辨識(shí)能力。并能夠?qū)崿F(xiàn)與BIM模塊的信息共享及傳輸。有專門的管理制度和技術(shù)規(guī)范。

（2）相關(guān)原理。預(yù)應(yīng)力施工信息處理系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)信息及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，傳感技術(shù)為基礎(chǔ)，形成基于自動(dòng)化設(shè)備及組建數(shù)據(jù)的管理平臺(tái)，并進(jìn)行自動(dòng)化設(shè)備及數(shù)據(jù)平臺(tái)之間傳輸協(xié)議的制定。對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉全過程進(jìn)行智能監(jiān)控和自動(dòng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、處理、反饋，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量的控制。

（3）系統(tǒng)組成。預(yù)應(yīng)力張拉信息管理系統(tǒng)從組成來看，主要分為自動(dòng)張拉施工設(shè)備及數(shù)據(jù)管理平臺(tái)兩部分。1）自動(dòng)張拉設(shè)備主要實(shí)現(xiàn)張拉全過程的自動(dòng)一鍵式控制；通過兩端張拉的平衡來精確控制張拉力；對(duì)張拉、伸長(zhǎng)等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)施的監(jiān)控，自動(dòng)采集和圖表分析并進(jìn)性數(shù)據(jù)的無線傳輸；進(jìn)行荷載復(fù)核、油壓及油溫的控制，故障診斷及斷電回復(fù)等輔助操作。其中的關(guān)鍵技術(shù)就是進(jìn)行多流量控制和變頻下的高壓動(dòng)力穩(wěn)定輸出；穿心輪輻式測(cè)力傳感及拉線式位移傳感的使用控制；對(duì)張拉階段智能控制中的動(dòng)態(tài)判別，荷載檢測(cè)及安全校驗(yàn)等；進(jìn)行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫形式存放并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線數(shù)據(jù)傳輸。參數(shù)控制方面預(yù)應(yīng)力偏差必須小于0.01，進(jìn)行張垃圾伸長(zhǎng)值的動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)，兩端平衡力應(yīng)在20kn以內(nèi)，動(dòng)力額定油壓保持在70mpa，測(cè)力傳感精度在0.3級(jí)，位移傳感精度在0.25級(jí)。2）張拉力管理平臺(tái)主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和傳輸管理；關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析及相關(guān)施工數(shù)據(jù)的權(quán)限式分級(jí)展示和管理和推送；施工進(jìn)度及質(zhì)量的動(dòng)態(tài)監(jiān)督。其中的關(guān)鍵技術(shù)含有：標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的制定；數(shù)傳傳輸及可靠性保障機(jī)制；鐵路建設(shè)系統(tǒng)中標(biāo)段、工點(diǎn)及梁體的編碼規(guī)則；管理平臺(tái)的界面設(shè)計(jì)。

3 相關(guān)的預(yù)應(yīng)力實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析

通過鄭徐、京沈、石濟(jì)等客車專用道中躲到預(yù)制梁場(chǎng)施工分析驗(yàn)證來看，自動(dòng)張拉系統(tǒng)具有很強(qiáng)的系統(tǒng)穩(wěn)定性和預(yù)應(yīng)力可靠性。且能夠很好的實(shí)現(xiàn)張拉、持荷、錨固等全階段的自動(dòng)化控制及數(shù)據(jù)智能分析處理。能夠?qū)崿F(xiàn)張拉力精度1%范圍內(nèi)的精準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力控制。實(shí)現(xiàn)了張拉質(zhì)量的可視化信息動(dòng)態(tài)管理，并且在技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面，可以有效的降低關(guān)鍵部件校準(zhǔn)頻率，降低施工成本的同時(shí)節(jié)約了人力勞動(dòng)力。并實(shí)現(xiàn)了不間斷的作業(yè)效率提升和成本控制優(yōu)化。

4 進(jìn)行鐵路橋梁預(yù)應(yīng)力施工的相關(guān)條件配置

預(yù)應(yīng)力自動(dòng)張拉的信息化管理，作為一種絕對(duì)的新型產(chǎn)品和技術(shù)，在鐵路行業(yè)的規(guī)模性應(yīng)用中，必須對(duì)相應(yīng)的預(yù)應(yīng)力張拉環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的質(zhì)量管控，這就要求在進(jìn)行完善的張拉設(shè)備及平臺(tái)配備外，還要不斷的進(jìn)行其管理機(jī)制及體系的完善，具體如下：

（1）確保設(shè)備的有效控制。面對(duì)市場(chǎng)上琳瑯滿目的自動(dòng)張拉設(shè)備，其性能及質(zhì)量會(huì)存在很大的差距，為此，必須對(duì)用于鐵路橋梁的預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量和型號(hào)的選擇，確保設(shè)備符合國(guó)家及權(quán)威機(jī)構(gòu)的法定要求。設(shè)備投入使用后，必須對(duì)主要的部件進(jìn)行定期的校驗(yàn)和養(yǎng)護(hù)，通過設(shè)備可靠性的保障來提升施工數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和傳輸有效性。從而使得整體預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量得到保障。

（2）重視專業(yè)技能的普及。管理單位必須將最具實(shí)力的專業(yè)技能加以推廣和培訓(xùn)。這其中具體涉及到自動(dòng)張拉設(shè)備的具體操作流程和步驟，數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)計(jì)、設(shè)備檢測(cè)與養(yǎng)護(hù)、應(yīng)急事件處理、張拉管理平臺(tái)的賬號(hào)申請(qǐng)及信息天界，數(shù)據(jù)查詢等具體的操作內(nèi)容。只有通過培訓(xùn)合格的人員才能夠參與到具體的工作中來。

（3）具體安全措施的制定。施工現(xiàn)場(chǎng)必須將施工過程及設(shè)備的安全放在首要位置。在張拉開始之前進(jìn)行設(shè)備連接性檢查，避免各類隱患的發(fā)生。同時(shí)要加強(qiáng)張拉現(xiàn)場(chǎng)的安全防護(hù)。并進(jìn)行必要的應(yīng)急預(yù)案演練。對(duì)于施工過程中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和保存，必須進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)備份，并對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過程進(jìn)行加密處理，確保信息存儲(chǔ)及傳輸?shù)陌踩院捅Ｃ苄?。在?shù)據(jù)管理方面，以安全認(rèn)證的方式來控制平臺(tái)的訪問權(quán)限，同時(shí)要針對(duì)不同的角色設(shè)置不同的訪問權(quán)限。以分級(jí)管控的形式來對(duì)整個(gè)信息管理平臺(tái)進(jìn)行嚴(yán)格管控，對(duì)針對(duì)數(shù)據(jù)庫可能出現(xiàn)的穩(wěn)定性、安全性，數(shù)據(jù)丟失等問題進(jìn)行嚴(yán)格的預(yù)案制定。確保數(shù)據(jù)管理平臺(tái)能夠在各類突發(fā)事件情況下能夠盡快的得以修復(fù)。

5 結(jié)語

總而言之，在確保設(shè)備及管理先進(jìn)的同時(shí)，通過自動(dòng)張拉設(shè)備可以有效的避免一些施工中的不利因素，賦予了預(yù)制橋梁張拉施工良好的預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量。有效的降低了施工中的人力及材料成本，是施工效率得以提升。同時(shí)還通過張拉數(shù)據(jù)的集成管理和隱患預(yù)警，實(shí)現(xiàn)了張拉施工的閉環(huán)式信息管理。施工數(shù)據(jù)的信息化管理在大數(shù)據(jù)的深入分析和BIM信息模型的監(jiān)理方面都提供了很強(qiáng)大的支持。

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