試述鐵路橋梁預應力施工信息化技術

王勝

【摘要】：在傳統的施工方法上繼續改進施工的技術水平和提高管理的力度可以在很大程度上解決預應力病毒帶來的危害，得到很好地改善。由于現代科技技術，互聯網技術水平不斷的提高發展，還有伴隨著我國鐵路的BIM技術的日益成長，不斷成熟，施工數據的自動信息化采集和管理已經成為我國現在鐵路橋梁現代化的生產管理中不可缺少的重要部分。

【關鍵詞】：鐵路；橋梁；預應力；施工；信息化；技術

1、基本要求

預應力施工是保證橋梁結構安全性和耐久性的關鍵工序，預應力施工質量直接關系到線路運營的安全。目前，橋梁均采用傳統后張法施工，難以保證預應力的施工質量。改進施工技術、提高管理水平是解決橋梁預應力病害最有效的方法。

鑒于目前傳統的施工方法中預應力施工的設備過于簡陋，人工的不間斷干涉，信息不全面不平等的問題，可以在施工設備上尋求自動化的管理，在施工質量信息化上進行更加深入的研究。研究鐵路橋梁預應力施工信息化技術可以更好的擴建信息管理的平臺，更好的做到了預應力張拉的自動化功能，張拉數據的信息和質量的一體化和保密性的管理，跟蹤管控施工質量，從而提高了預應力的施工質量。

2、預應力施工信息化系統的實現

鐵路橋梁建設中的預應力施工對其安全性和耐久性都有著很重要的影響，同時其施工質量還關系到將來的鐵路運行安全性能。針對鐵路橋梁的后張施工方法已經很難確保其預應力質量。只有不斷的進行施工技術及管理水平的提升，才能有效的解決橋梁預應力問題。而目前廣為普及的計算機網絡技術及基于鐵路的BIM技術的不斷完善，也成為目前鐵路橋梁施工中的重要管理組成。

2.1相關原理

預應力施工信息處理系統以計算機信息及網絡技術，傳感技術為基礎，形成基于自動化設備及組建數據的管理平臺，并進行自動化設備及數據平臺之間傳輸協議的制定。對預應力張拉全過程進行智能監控和自動數據統計、處理、反饋，從而實現對預應力張拉質量的控制。

2.2系統組成

自動張拉設備主要實現張拉全過程的自動一鍵式控制；通過兩端張拉的平衡來精確控制張拉力；對張拉、伸長等數據進行實施的監控，自動采集和圖表分析并進性數據的無線傳輸；進行荷載復核、油壓及油溫的控制，故障診斷及斷電回復等輔助操作。其中的關鍵技術就是進行多流量控制和變頻下的高壓動力穩定輸出；穿心輪輻式測力傳感及拉線式位移傳感的使用控制；對張拉階段智能控制中的動態判別，荷載檢測及安全校驗等；進行數據的數據庫形式存放并實現遠程無線數據傳輸。參數控制方面預應力偏差必須小于0.01，進行張垃圾伸長值的動態校準，兩端平衡力應在20kn以內，動力額定油壓保持在70mpa，測力傳感精度在0.3級，位移傳感精度在0.25級。

張拉力管理平臺主要進行數據的存儲和傳輸管理；關鍵質量參數統計分析及相關施工數據的權限式分級展示和管理和推送；施工進度及質量的動態監督。其中的關鍵技術含有：標準化數據傳輸協議的制定；數傳傳輸及可靠性保障機制；鐵路建設系統中標段、工點及梁體的編碼規則；管理平臺的界面設計。

3、相關的預應力實驗驗證分析

通過鄭徐、京沈、石濟等客車專用道中躲到預制梁場施工分析驗證來看，自動張拉系統具有很強的系統穩定性和預應力可靠性。且能夠很好的實現張拉、持荷、錨固等全階段的自動化控制及數據智能分析處理。能夠實現張拉力精度1%范圍內的精準預應力控制。實現了張拉質量的可視化信息動態管理，并且在技術經濟方面，可以有效的降低關鍵部件校準頻率，降低施工成本的同時節約了人力勞動力。并實現了不間斷的作業效率提升和成本控制優化。

4、進行鐵路橋梁預應力施工的相關條件配置

4.1確保設備的有效控制

面對市場上琳瑯滿目的自動張拉設備，其性能及質量會存在很大的差距，為此，必須對用于鐵路橋梁的預應力張拉設備進行嚴格的質量和型號的選擇，確保設備符合國家及權威機構的法定要求。設備投入使用后，必須對主要的部件進行定期的校驗和養護，通過設備可靠性的保障來提升施工數據的準確性和傳輸有效性。從而使得整體預應力張拉質量得到保障。

4.2重視專業技能的普及

管理單位必須將最具實力的專業技能加以推廣和培訓。這其中具體涉及到自動張拉設備的具體操作流程和步驟，數據分析及統計、設備檢測與養護、應急事件處理、張拉管理平臺的賬號申請及信息天界，數據查詢等具體的操作內容。只有通過培訓合格的人員才能夠參與到具體的工作中來。

4.3具體安全措施的制定

施工現場必須將施工過程及設備的安全放在首要位置。在張拉開始之前進行設備連接性檢查，避免各類隱患的發生。同時要加強張拉現場的安全防護。并進行必要的應急預案演練。對于施工過程中的數據存儲和保存，必須進行有效的數據備份，并對整個數據傳輸過程進行加密處理，確保信息存儲及傳輸的安全性和保密性。在數據管理方面，以安全認證的方式來控制平臺的訪問權限，同時要針對不同的角色設置不同的訪問權限。以分級管控的形式來對整個信息管理平臺進行嚴格管控，對針對數據庫可能出現的穩定性、安全性，數據丟失等問題進行嚴格的預案制定。確保數據管理平臺能夠在各類突發事件情況下能夠盡快的得以修復。

4.4管理規程

發布相關的執行標準和管理辦法，使預應力自動張拉信息化技術的推廣應用具備實際的執行標準和可操作性。明確建設、監理、施工等各職能部門的監管機制和相應職責，制定管理細則，包括張拉設備的管控和維護、施工人員的技術培訓和定期考核、施工作業的規范流程和專職專責、張拉數據的存儲及傳輸、異常情況的處理及反饋、執行情況的獎懲方式等。

結束語

總而言之，在確保設備及管理先進的同時，通過自動張拉設備可以有效的避免一些施工中的不利因素，賦予了預制橋梁張拉施工良好的預應力張拉質量。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。同時還通過張拉數據的集成管理和隱患預警，實現了張拉施工的閉環式信息管理。施工數據的信息化管理在大數據的深入分析和BIM信息模型的監理方面都提供了很強大的支持。

【參考文獻】：

[1]周慶華.分節段支架現澆T形剛構轉體橋施工控制及關鍵問題研究[D].武漢理工大學，2014.

[2]劉世清.京包鐵路分離式立交轉體橋施工控制技術研究[D].長安大學，2014.

[3]張漢平.鋼管混凝土拱—預應力連續梁組合橋施工控制研究[D].華南理工大學，2014.