預制箱梁工程中的智能張拉及壓漿施工技術研究

肖密濤，程 東

(中建八局第二建設有限公司，山東 濟南 250014)

0 前 言

橋梁道路的發(fā)展建設對于完善我國城市交通網絡和促進經濟發(fā)展具有積極的作用。隨著交通運輸業(yè)不斷發(fā)展，對道路橋梁的建設標準和要求也在不斷提升，而優(yōu)化改進當前的施工工藝和技術成為許多建筑企業(yè)重點關注的課題。智能張拉和壓漿技術作為現代化的新型技術，不僅能夠極大提升工程建設的速度，而且有利于節(jié)約工程造價，實現現代化工程技術的有效進步。

1 智能張拉及壓漿施工技術相關概念

1.1 智能張拉技術原理分析

從技術層面來看，智能張拉技術屬于當前一種較為復雜的智能化系統(tǒng)工程，集合多種技術于一體，具體涵蓋了如信息化處理、計算機技術、傳感器和無限傳感器技術等。而構成其技術成分的主要設備和配件包括計算機主機、控制程序、智能液壓千斤頂、智能數控液壓泵站、高壓油管、壓力傳感器等[1]。通過利用這個多功能的系統(tǒng)可以高效實現預制箱梁預應力張拉的智能化處理，讓其處理程序和方法更加自動化、規(guī)范化，極大提升了預制箱梁預應力施工的質量和效率，具體如圖1所示。

圖1 智能張拉系統(tǒng)

在實際操作智能張拉系統(tǒng)開展施工作業(yè)時，必須嚴格遵循“張拉應力”和“伸長量”的控制原則，控制指標以應力為準，輔助措施利用伸長量為參考，分析收集其中的誤差值并將其作為校正的指標。然后通過傳感器測量鋼絞線的伸長量、千斤頂的實際荷載等其他數據信息并上傳到計算機主機。當計算機主機接收到數據信息后開始分析處理，然后通過傳感器向張拉設備發(fā)送控制指令，從而實現對張拉設備加載速度和張拉力的實時管控。當然，智能張拉系統(tǒng)也可以利用預設控制程序的方式來自動化管控張拉設備，通過軟件程序預設好相關的控制和修正參數，然后實現自動化的張拉作業(yè)。

1.2 智能壓漿技術原理分析

箱梁施工作業(yè)中，預應力管道壓漿密實程度會直接影響到箱梁的整體質量。對此，嚴格把控預應力管道中的壓漿質量，此時利用智能化的壓漿系統(tǒng)來控制后續(xù)壓漿質量，保證作業(yè)的準確性，同時進一步提升工程結構的安全性、穩(wěn)定性。構成智能壓漿系統(tǒng)的主要設備和配件包括計算機主機、控制程序、材料儲備倉、攪拌桶、儲漿桶、壓降泵、傳感器等。

通過計算機主控系統(tǒng)來控制壓漿作業(yè)，首先測量進入高速制漿機中的材料重量，通過高速電機攪拌漿料，攪拌作業(yè)結束之后啟動低速儲漿桶并緩慢開始低速攪拌，保證漿料保持良好狀態(tài)。然后連接檢測儀器，檢查壓漿管路系統(tǒng)狀況，保證性能穩(wěn)定后開啟智能壓漿程序。壓漿過程中，通過循環(huán)壓降排除管路中的冗余氣體，同時消除一些其他對壓漿作業(yè)產生不良影響的因素，最后在管路進出口兩端的位置安裝壓力傳感器，監(jiān)測漿液壓力信息并上傳到計算機主機，經過分析處理進出口端的壓力差值來確定管路內的漿液是否密實，并且通過數據結果合理調整壓漿管路的流量、壓力。

2 智能張拉施工的作業(yè)要點和應用分析

2.1 智能張拉的應用優(yōu)勢

1)智能張拉機的配置較為簡單，只需要兩臺設備配合操控，降低了整體的施工操作難度，成本控制更加精準。

2)對應配套的智能控制系統(tǒng)目前已經較為成熟，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，而且施工作業(yè)進度高，基本可以全程順利完成張拉作業(yè)。

3)智能張拉系統(tǒng)已經充分滿足自動化施工的特點，由控制系統(tǒng)精準高效、控制速率，降低了人為操控時可能出現的失誤，經過預應力張拉后得到的結果可靠性較高。

4)智能張拉系統(tǒng)可以根據具體的施工需要高精度控制千斤頂，保證預應力更加合理準確，對比傳統(tǒng)的張拉方法，智能張拉中的誤差可以控制到±1%以內。

2.2 智能張拉設備的應用特點

智能張拉設備突出了其智能化、自動化的概念，其按照預設的程序自動化完成張拉作業(yè)，并且實時控制預應力值和伸長量，進而保證兩項指標的合計誤差控制在工程誤差許可范圍之內。計算機主機的控制系統(tǒng)具有一對多的控制關系，單臺計算機可以控制數臺設備，進而高效完成協(xié)同作業(yè)。相比于傳統(tǒng)的張拉作業(yè)，進一步提升了張拉的同步性。智能張拉施工作業(yè)前可以精確控制加載速率等重要指標，并且利用計算機控制監(jiān)測程序來完整記錄張拉作業(yè)期間所產生的數據信息，進而利用遠程傳感器和遠程控制系統(tǒng)來完成大范圍的控制。

2.3 智能張拉施工及操作要點

開展預制箱梁智能張拉施工需要遵循完整嚴謹的基本工藝和流程。

2.3.1 前期準備工作

1)檢驗箱梁梁體齡期和強度，梁體齡期和強度的數值信息應符合張拉作業(yè)的基本條件需求。然后清理和檢驗孔道，并檢驗進場的預應力鋼絞線、檢驗限位板和張拉錨具與夾片等張拉材料工具，檢查與校對相應的張拉設備，核對編號及相關參數，對施工人員進行專項技術交底，然后布置張拉控制站點等。

2)預應力鋼絞線梳編以及穿束檢查，以防止鋼絞線在作業(yè)時發(fā)生纏繞而影響到張拉受力。

3)安裝布設連接用的電纜和油管。

4)安裝工作錨和限位板。

5)布置張拉千斤頂和控制線路。

6)布置工作錨和夾片、防護板支護。

7)對設備進行調試，準備開始張拉作業(yè)。

2.3.2 具體的操作要點

1)技術人員先進入到預應力智能張拉控制系統(tǒng)中，明確具體任務目標，然后根據具體的施工要求來設置相應的任務指令和基本參數。收集張拉橋梁的相應參數信息并且上傳到后臺數據庫中，再依據梁型的具體參數來調整張拉的力值信息。通過對張拉任務操作，結合張拉橋梁的編號來具體確定每一梁的額定伸長量、張拉力的數據[2]。

2)啟動鋼絞線張拉作業(yè)前拍照保存現場的具體信息，張拉鋼束啟動后進一步確認鋼絞線的張拉力數值、持荷時間等，保證數值準確后才能正式開始張拉作業(yè)。

3)實際張拉作業(yè)中，實時對其中發(fā)生的壓力值、位移值還有千斤頂的運作狀態(tài)進行監(jiān)測，防止發(fā)生異常情況。

4)張拉控制預應力情況穩(wěn)定之后，將鋼絞線錨固，錨固作業(yè)的前后過程中禁止對其進行抖動或者敲擊。

5)等待張拉任務完成之后，系統(tǒng)會自動保存此次的任務數據和各類參數運行情況，在下一次張拉作業(yè)開展前，技術人員認真檢查各項數據連接線路，并且確認錨具、限位板位置是否正確。

6)張拉作業(yè)完成后及時關閉設備電源、拆卸錨具等作業(yè)設備，保管好智能張拉設備。

3 智能壓漿施工作業(yè)的作業(yè)要點和控制分析

3.1 智能壓漿施工工藝的基本流程

首先展開前期的準備工作，主要是審批和檢驗水泥漿配比，之后檢查清潔孔道，調試各類相關壓漿設備，驗收壓漿材料，并連通各類設備的管線，與技術人員做好技術交底工作，最后布置好壓漿控制站點。前期準備工作完成之后接通電源、攪拌配料，設備參數和運行狀態(tài)調試完畢后開始壓漿施工作業(yè)。

3.2 具體的操作要點

1)進入到智能壓漿控制系統(tǒng)中，調整漿料的進出口壓力傳感器數值，將其進行校零。然后設置漿料的攪拌速率、配比參數、壓漿壓力等參數。

2)待具體的參數設置完畢后，施工人員準備開始壓漿作業(yè)，確定壓漿的總質量即可開啟壓漿作業(yè)的循環(huán)啟動。

3)壓漿正式開啟后先確定和檢查管路系統(tǒng)，保證其沒有運行異常和其他不良狀況。待漿料的進出口流量和壓力穩(wěn)定后進行保壓[3]。

4)進行壓漿作業(yè)時，監(jiān)管人員實時監(jiān)察壓漿機是否有異常情況。出現問題停機處理。

5)壓漿任務完成之后，系統(tǒng)會保存相應的參數設置和運行數據，留作下次施工作業(yè)的依據參考。待開展下一次施工作業(yè)時，施工人員首先檢查設備運行狀態(tài)是否良好。

6)壓漿作業(yè)完畢之后，清洗作業(yè)使用的高速和低速攪拌桶，關閉設備電源，保管好相應的設備儀器。

4 結束語

智能張拉和壓漿施工技術的廣泛應用解決了以往箱梁施工中的實際問題，提升了工程建設的質量和效率。本文結合實際的施工作業(yè)流程，重點探究分析了智能張拉和壓漿施工的操作要點和流程，以期為相關工作者提供參考。

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