唐亮

（中鐵十七局集團(tuán)第三工程有限公司 河北石家莊 050000）

1 智能張拉與智能壓漿技術(shù)的原理

1.1 智能張拉系統(tǒng)的原理

智能張拉系統(tǒng)主要由三大部分構(gòu)成，分別是系統(tǒng)主機、油泵和千斤頂，預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)的控制指標(biāo)為應(yīng)力，而校對指標(biāo)則是伸長量誤差。系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著采集信息數(shù)據(jù)的任務(wù)，借助于先進(jìn)的傳感器技術(shù)，將每臺張拉設(shè)備（千斤頂）的工作壓力數(shù)據(jù)和鋼絞線的伸長量數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并實時向主機傳輸采集到的數(shù)據(jù)，便于主機對這些數(shù)據(jù)的分析和判斷，與此同時，油泵負(fù)責(zé)接收系統(tǒng)的指令，并做好對變頻電機工作參數(shù)的調(diào)整工作，從而實現(xiàn)高精度實時調(diào)控油泵電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)張拉力及加載速度的實時精確控制。除此之外，系統(tǒng)還要根據(jù)預(yù)設(shè)程序，由主機發(fā)出指令，同步控制每臺設(shè)備的每一個機械動作，自動完成張拉過程。

圖1 預(yù)應(yīng)力智能張拉

1.2 智能壓漿技術(shù)原理

大循環(huán)智能壓漿系統(tǒng)也主要由三大部分構(gòu)成，分別是系統(tǒng)主機、測控系統(tǒng)和循環(huán)壓漿系統(tǒng)。漿液在系統(tǒng)回路里循環(huán)能夠最大程度的排除管道內(nèi)的空氣，如果管道出現(xiàn)了堵塞，也能在最短的時間內(nèi)被發(fā)現(xiàn)，通過加拉壓力，對堵塞的部位進(jìn)行沖孔，以便雜質(zhì)被盡快排出。

管道的進(jìn)漿口和出漿口都設(shè)置有精密傳感器，目的是實時監(jiān)測壓力和流量參數(shù)，與此同時要將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳送給主機，主機由此進(jìn)行科學(xué)的分析和判斷，并將指令下達(dá)給測控系統(tǒng)，該系統(tǒng)會依令對壓力和流量進(jìn)行有效調(diào)整，保證了漿液質(zhì)量、壓力和穩(wěn)壓時間等均符合技術(shù)要求，確保壓漿的質(zhì)量。

圖2 智能壓漿系統(tǒng)

2 工程概況

鐵本高速公路第6標(biāo)段主線起訖里程樁號為K316+000～K324+300，線路總長8.3km，本項目地處山區(qū)東麓山區(qū)，路線長、地形起伏大，本標(biāo)段共有大橋2座，共有預(yù)制T梁360片。張拉壓漿選擇北溝大橋右幅27-2梁為張拉壓漿首件。

3 智能張拉與壓漿技術(shù)在預(yù)制T梁施工中的應(yīng)用

3.1 技術(shù)準(zhǔn)備

（1）要保證施工人員和技術(shù)人員的專業(yè)性。預(yù)應(yīng)力可以說是預(yù)制T梁的生命線，預(yù)應(yīng)力施工的重要性不言而喻。因此在技術(shù)人員的選擇上一定要注意選取那些技術(shù)能力過關(guān)、責(zé)任心強的技術(shù)人員，以能夠保質(zhì)保量的晚上預(yù)應(yīng)力的智能張拉和灌漿作業(yè)，同時配備同樣技能過關(guān)和責(zé)任心強的施工人員配合技術(shù)人員完成相關(guān)施工。

（2）加強對人員的培訓(xùn)工作。為提高技術(shù)人員和施工人員的專業(yè)技術(shù)水平，項目部應(yīng)積極聘請專業(yè)的工程師對參與項目的人員進(jìn)行培訓(xùn)，包括理論知識培訓(xùn)和實踐操作培訓(xùn)。通過高質(zhì)量的培訓(xùn)，使得相關(guān)人員都能夠熟練掌握智能張拉和壓漿設(shè)備的操作，并能夠?qū)κ┕ぶ锌赡艹霈F(xiàn)的故障有深入的了解。培訓(xùn)結(jié)束之后，要采取科學(xué)合理的考核方式對人員進(jìn)行考核。

（3）要做好對張拉數(shù)據(jù)的復(fù)核工作。應(yīng)力和伸長量要通過張拉進(jìn)行控制。除此之外，要對預(yù)應(yīng)力設(shè)備的安裝進(jìn)行仔細(xì)檢查，從而保證安裝的質(zhì)量。

3.2 預(yù)應(yīng)力筋的制作

在制作預(yù)應(yīng)力筋的過程中，鋼絞線的下料長度至關(guān)重要，這個長度一般通過三個因素來確定：①預(yù)制T梁的長度；②鋼絞線在傳輸過程中所需要的連接長度；③千斤頂?shù)墓ぷ鏖L度。在預(yù)應(yīng)力筋的制作中，很容易出現(xiàn)鋼絞線散頭的問題，如果切割設(shè)備的選擇時合理，那么這種問題出現(xiàn)的概率就會很高。所以，鋼絞線的切割一定要選擇合適的切割設(shè)備，這對保證鋼絞線切割的質(zhì)量意義重大，而砂輪切割機則被實踐證明是最為適合的設(shè)備。

3.3 穿束施工

穿束之前要保證鋼絞線彼此之間的獨立性，避免鋼絞線的相互干擾。要解決這一問題，最為關(guān)鍵的便是對鋼絞線進(jìn)行編束，編束之后的鋼絞線進(jìn)行穿束能夠大大簡化施工的程序，從而有效提升穿束施工的效率。需要注意的是，鋼絞線穿束之前要做好清潔工作，否則過多的雜質(zhì)會導(dǎo)致鋼束的銹蝕。除此之外，為了加快穿束的速度，可以配置相應(yīng)的引導(dǎo)頭。

3.4 智能張拉施工

（1）控制軟件回到主界面，檢查軟件左下角的狀態(tài)欄，顯示正常，右上角的“張拉梁號”正確，“第1次”張拉為準(zhǔn)備狀態(tài)。

（2）再次檢查確定梁板的兩端千斤頂安裝正確，然后啟動梁板兩端設(shè)備（按下綠色“油泵啟動”按鈕），啟動設(shè)備，電機運轉(zhuǎn)聲音正常，平順。儀器進(jìn)行5min預(yù)熱；溫度低于10℃時，進(jìn)行15～30min預(yù)熱。

（3）通知T梁兩邊工作人員，注意安全。點擊控制軟件的“開始張拉”按鍵，“第1次張拉施工”啟動，此時密切注意在電腦上觀測壓力值和位移值是否正常，有異常立即點擊“暫停張拉”并進(jìn)行相關(guān)檢查。

（4）實施張拉的過程尤其要對T梁兩端設(shè)備和千斤頂?shù)倪\轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行密切關(guān)注，確保施工的安全。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，要馬上點擊“暫停張拉”按鈕，并按下張拉儀“急停指示”按鈕，這時設(shè)備便會停止施工。

3.5 錨固、封錨

預(yù)應(yīng)力鋼束張拉至總張拉力后，穩(wěn)壓5min后，緩慢旋松截止閥，千斤頂慢慢降壓，并把鋼絞線整齊地錨固在錨具內(nèi)。確定錨固正常后，千斤頂回油缸進(jìn)油，回復(fù)至千斤頂外露30～40mm，停機施工后，向監(jiān)理工程師遞交張拉施工相關(guān)記錄。為保證預(yù)應(yīng)力張拉施工的質(zhì)量，監(jiān)理旁站制度是十分必要的，監(jiān)理要發(fā)揮自身的監(jiān)督作用，同時要做好規(guī)范的施工記錄。預(yù)應(yīng)力張拉完成之后，要進(jìn)行鋼絞線的切割，一般選用砂輪進(jìn)行切割，需要注意的是切割時的細(xì)節(jié)，用濕布包裹鋼絞線根部，不能采用氧、乙炔或電弧切割，否則鋼絞線受熱退火會一起滑絲。切割完成后及時用砂漿將錨具封錨，并且要在24h內(nèi)完成管道壓漿作業(yè)。

3.6 智能壓漿施工工藝

3.6.1 設(shè)備放置與控制臺的設(shè)立

預(yù)應(yīng)力智能壓漿臺車的放置位置至關(guān)重要，位置不合理會對壓漿的效果產(chǎn)生影響。最合適的位置莫過于待壓漿預(yù)應(yīng)力管道的注漿端，并且要掌握好距離，過遠(yuǎn)的距離仍然會影響壓漿。距離稍近有利于縮短進(jìn)漿和返漿管的長度，最合適的范圍為離智能壓漿臺車5～50m。

3.6.2 管路連接與循環(huán)模式

（1）雙孔循環(huán)模式

首先要選擇高壓管，長度適中，性能良好，然后要將臺車的進(jìn)漿口與梁端的進(jìn)漿口、臺車的出漿口與梁端的返漿口、梁體另外一端兩個出漿口連接。

（2）單孔孔外循環(huán)模式

單孔孔外循環(huán)模式最適用于那些長度大于30m的預(yù)制梁，較長的預(yù)應(yīng)力管道也適用于單孔孔外循環(huán)模式。用三通將進(jìn)漿管、返漿管和壓漿嘴進(jìn)行連接，還要將閥門安裝在進(jìn)漿嘴與返漿管上，管道另一端的出漿口也要安裝上出漿嘴和閥門。

（3）雙孔交叉循環(huán)壓漿模式

雙孔交叉循環(huán)壓漿模式適用于長度大于50m的T梁，在實際壓漿中，要使用2臺智能壓漿臺車，2臺臺車的同時工作能夠使得臺車內(nèi)的漿液得到持續(xù)不斷的循環(huán)，這使得長管道循環(huán)排氣的難題得到了很好的解決。

3.6.3 開始壓漿

將控制軟件調(diào)回到主界面，同時查看液晶顯示框內(nèi)的數(shù)據(jù)狀態(tài)，數(shù)據(jù)跳動為正常狀態(tài)，并且要保證主界面右上角的“壓漿梁號”正確，壓漿處在準(zhǔn)備狀態(tài)。之后要進(jìn)一步查看管道連接，保證連接的正確性。這時方可點擊“梁孔擠水”按鈕，這時電磁閥會被啟動，施工操作人員要注意傾聽點擊運轉(zhuǎn)聲音，并且做好安全施工措施。電腦上的壓力值和流量值也需得到同步關(guān)注，一旦發(fā)現(xiàn)異常，就要點擊“暫?！卑粹o，進(jìn)行仔細(xì)檢查。

智能壓漿的全過程中要密切關(guān)注設(shè)備的工作狀況，一旦有異常情況出現(xiàn)，那么就要立即停止壓漿作業(yè)，確保人員和設(shè)備的安全。具體的操作為單擊“暫停壓漿”按鈕，這樣設(shè)備會停止作業(yè)。

壓漿施工完成之后，智能設(shè)備便會完成自動溢流，并且對數(shù)據(jù)實施保存，之后會自動跳轉(zhuǎn)到下一個壓漿環(huán)節(jié)。在下個環(huán)節(jié)的施工開始前，相關(guān)人員要對儀器的狀態(tài)進(jìn)行再一次的檢查，確保儀器運行的正常。

3.6.4 壓漿結(jié)束

在壓漿施工結(jié)束之后，首先要關(guān)閉軟件和電機，然后將電源切斷，最后拆除高壓管。

需要注意的是，要將壓漿系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行妥善保管，定期保養(yǎng)，做好防水和防曬工作，確保下次施工設(shè)備的正常運作。

4 結(jié)語

綜上所述，智能張拉與智能壓漿技術(shù)在很大程度上實現(xiàn)了張拉和壓漿過程的自動化和智能化，比傳統(tǒng)的張拉和壓漿技術(shù)有明顯的優(yōu)勢，通過這種技術(shù)的應(yīng)用，橋梁結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性得到了明顯的提升，極大的促進(jìn)了我國橋梁建筑事業(yè)的發(fā)展。

[1]任榮.預(yù)應(yīng)力梁智能張拉壓漿施工技術(shù)研究[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2015（4）.

[2]樊艷鵬.霍永高速公路40mT梁預(yù)制施工智能張拉技術(shù)研究[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2015（7）.

[3]顧俊，唐春剛.預(yù)應(yīng)力混凝土T梁智能張拉與壓漿施工工藝在大跨徑跨河橋中的應(yīng)用[J].教育教學(xué)論壇，2015（39）.