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1、桥梁预应力智能张拉压浆系统施工工法1前言桥梁结构耐久性是影响桥梁安全、结构寿命的关键因素，上部结构的提前损坏如显现 早期下挠、开裂等病害和桥梁安全事故发生是国内交通行业日益关注的问题；大量预应力 桥梁调查和检测说明，预应力桥梁质量隐患主要来源于预应力张拉施工工艺不规范和缺乏 有效的压浆质量把握手段，有效预应力的建立直接关系桥梁安全性、牢靠性和使用寿命； 如何改进预应力施工技术，如何对桥梁预应力进行有效把握，已经成为亟待解决的重要问题；河北省高速大路石安改扩建项目桥梁、高岭2 号高架桥、天津津歧大路东风大桥、通平沙园里高架桥，推行桥梁标准化施工和精细化治理，桥梁预应力接受智能张拉和智能压 浆施工
2、技术，转变了传统的张拉压浆工艺，严格把握预应力张拉的精度和管道压浆的密实 度，对提高桥梁结构的耐久性和使用寿命、降低桥梁的寿命周期成本具有重大现实意义；2021 年 5 月 20 日，由交通运输部科技司组织的鉴定委员会对预应力张拉与压浆智能化成套技术及远程监控争论进行了技术鉴定，专家委员会一样认为该预应力张拉与压浆智能化成套技术及远程监控争论成果具有创新性和自主学问产权，推广应用意义深远，经济效益和社会效益显着，项目成果总体达到国际先进水平；2工法特点2.1 接受智能张拉施工技术，变人工操作为智能机械自动把握，实现精确同步，自动施工提升张拉精度；2.2 接受大循环智能压浆施工技术，连续循环压力
3、排尽孔道空气，保证压浆密实，防止或明显削减钢绞线锈蚀，提高桥梁结构的耐久性，接受双孔同时压浆，提高工效、提高工程施工进度；2.3 智能张拉、智能压浆配套智能系统把握方案，其共同作用成效保证桥梁预应力良好实现；2.4 智能化施工，转变了传统的质量治理模式，一键式操作简洁易懂，实现远程监控，全过程系统自动运作，施工规范，系统自动打印数据表，无法篡改，实现“智能把握、远 程跟踪、准时纠错” ，便于实行动态治理和历史溯源；2.5 接受优质专用压浆料，防止单纯使用水泥和外加剂混合，保证浆体质量；3 适用范畴该工法适用于桥梁结构预应力张拉和孔道压浆施工；4 工艺原理4.1 智能张拉系统工艺原理桥梁预应力智
4、能张拉系统指一种预应力自动张拉设备及其运算机把握系统，主要由预应力智能张拉仪、智能千斤顶、自带无线网卡的笔记本电脑、高压油管等组成；其以应力为把握指标，伸长量误差作为校对指标，系统通过传感技术采集每台张拉设备（千斤顶）的工作压力和钢绞线的伸长值（含回缩量）等数据，实时将数据传输给系统主机进行分析判定，同时张拉设备（泵站）接收系统指令，实现张拉力及加载速度实时精确把握；系统仍依据预设程序，由主机发出指令，同步把握每台设备的每一个机械动作，自动完成整个张拉过程；工艺原理示意图4.1 ；图 4.1智能张拉系统工艺原理示意图此设备为超高压动力输出装置，它的作用主要是为梁体的张拉装置（千斤顶）供应牢靠、
5、稳固的提升动力，具有提升、保压、回程等功能；该设备能够精准的实现程序设定的命令，通过无线通讯接口确保数据通讯的牢靠交互；图 4.1.1智能张拉仪结构示意图它接受新型密封件， 高压自增强油缸强度， 优化千斤顶结构尺寸， 在保证千斤顶行程，油压不变的前提下， 重量比常规穿心式千斤顶减轻30 45，使千斤顶的重量出力比达到 0.6 ：1，同时千斤顶长度和外径减小，能减小预留钢绞线的长度，可广泛应用于先张法和后张法的预应力施工；自身附带电子位移传感器，用于千斤顶内缸伸长量的测试；具有精度高、误差小、量程大、移动平顺等特点；自身附带高精度压力传感器，能精准测量千斤顶输出的力值；4.1.2智能千斤顶及其尺
6、寸（ 150T）示意图本系统接受局域网WIFI 连接运算机与智能张拉仪，利用运算机自带的无线网卡，使用便利快捷，性能牢靠；油管包括进油管、回油管，构成千斤顶提升、回程的油路；1. 接受创新性设计，精确把握张拉力值大小，精确测量预应力筋伸长量，实现自动补张，自动采集预应力筋伸长量，准时校核伸长量误差，精的确现“双控”操作；2. 可同时把握两个或多个千斤顶的张拉，真正实现“多顶同步”张拉施工工艺；3. 张拉加载速率、停顿点、持荷时间等张拉要素自动把握；4. 系统接受无线采集把握，远程监控，便于操作，模块化设计，具有较高牢靠性及可爱惜性；5. 把握梁板信息和张拉有关的技术信息，能实现验收评估自动化；
7、6. 随时把握张拉设备的状况，如性能、校准状况等；7. 智能分析处理数据，自动形成工程治理所需的各种报表；8. 能准时自动反馈数据至相关部门，相关部门可准时下达指令；9. 系统接受傻瓜式操作把握，软件界面友好，易于操作，牢靠性高；10. 该电动液压装置接受立式电机安装，油泵内置油箱，噪音小，漏泄小，寿命长，结构合理，手动、自动一体化设计；4.2 智能大循环压浆系统工艺原理大循环预应力管道智能压浆系统特指预应力自动压浆装置及其运算机把握系统，其主要技术原理如下：系统由系统主机、测控系统、循环压浆系统组成；浆液在由预应力管道、制浆机、压浆泵组成的回路内连续循环以排净管道内空气，准时发觉管道堵塞等情
8、形，并通过加大压力进行冲孔，排出杂质，排除致压浆不密实的因素；在管道进、出浆口分别设置精密传感器实时监测压力，并实时反馈给系统主机进行分析判定，测控系统依据主机指令进行压力的调整，保证预应力管道在施工技术规范要求的浆液质量、压力大小、稳压时间等重要指标约束下完成压浆过程，确保压浆饱满和密实；主机判定管道充盈的依据为进出浆口压力差在确定的时间内是否保持恒定；在预应力混凝土张拉完成后，接受快硬砂浆或快硬水泥对端头预应力筋与锚具间缝隙进行封堵，同时布置施工设备及机具；预备工作完成后，启动压浆系统LZJ02 进行压浆作业，其工艺原理见示意图4-2 ；大循环预应力智能压浆系统返浆梁 体水胶比测试仪预应力
9、管道返浆测控仪灰浆泵低速储浆桶高速制浆机进浆测控仪进浆溢流运算机吸浆管图 4.2 预应力智能压浆系统结构示意图1. 高速制浆机：此设备将成品压浆料和水进行高速搅拌，制作可用于压浆用的浆液，其转速为 1420r/min,叶片线速度 10m/s；2. 低速储浆桶：浆液在高速桶内配置好以后导流至此桶内低速搅拌（转速85r/min ）储存，以保持流淌度和不因发热而转变性能（浆液始终处于高速搅拌状态就易发热而性能转变）；3. 灰浆泵：此为动力输出装置，将低速储浆桶内浆液加压并输送至预应力管道内；4. 水胶比测试仪：用于测量低速搅拌桶内浆液的密度与水胶比；5. 进浆测控仪： 此设备包含压力测量装置、 流量
10、测量装置、进浆 - 溢流阀，能精确测量管路中浆液的压力和流量、把握浆液的流向；6. 返浆测控仪：此设备包含压力测量装置、流量测量装置、返浆阀和调压阀，能精确测量管路中浆液的压力和流量、进行系统的自动调压；该系统接受局域网连接运算机与智能压浆台车，性能牢靠，有效把握距离为200m；此设备为浆体的流淌供应管路；需要现场连接的管路有吸浆管、进浆管、返浆管、两孔对接管，可承担最大压力为8MPa；1. 实时监测水胶比系统水胶比测试仪实时监测浆液水胶比，当实测水胶超过规范要求时准时给出警示信息，大路桥涵施工技术规范 （ JTG/T F50-2021 ）规定“浆液水胶比宜为0.26 0.28”；2. 精确把
11、握压力系统通过每次压浆时实测管道压力缺失，以出浆口中意规范最低压力值为原就设置灌浆压力值；保证沿途压力缺失后管道内仍中意规范要求的最低压力值，大路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2021）规定 “对水平或曲线管道，压浆压力宜为0.5 0.7MPa，关闭出浆口后宜保持一个不小于0.5MPa的压力”；3. 实时监测流量、自动运算管道内浆液体积系统智能测控仪可监测实时进浆、返浆流量及运算管道内浆液体积与充盈程度；4. 浆液循环排气对于曲线管道， 一次过浆往往很难将管道内的空气完全带出，而接受大循环回路方式，将出浆口浆液导流至储浆桶，从而可使得浆液在管道内连续循环，通过调整泵排流量将管道内空气完
12、全排出，同时通过浆液循环带出孔道内残留杂质；5. 自动测试管道压力缺失及自动调压通过浆液连续循环实时测试管道进、出浆口压力缺失值，并自动调整灌浆压力以保证全管路灌浆压力值中意规范的相应要求；6. 智能分析处理数据，自动形成工程治理所需的各种报表；7. 能准时自动反馈数据，相关部门可依据反馈数据准时下达指令；8. 系统接受傻瓜式操作把握，软件界面友好，易于操作，牢靠性高；5 施工工艺流程及操作要点5.1 智能张拉施工工艺及操作要点预备限位板、 锚具等材料清点检查设备图 5.1智能张拉施工工艺流程图核对千斤顶编号1. 预备与张拉系统预备能工配作套使用的限位板、锚具、夹片，电脑（预装WindowsX
13、P操作系确定张拉梁板统，自带无线网络适配器） ，三相电缆，阳伞等必需预备齐全；进行技术交底2 对比张拉系统清单，清点设备，确定设备完好、配件齐全；电线连接布置张拉把握站3. 核对专用千斤顶的编号，由于专用千斤顶都在出厂前统一标定，使用时确定要留意对应正确的标定公式油；管连接4. 确定好待张拉的梁板；千斤顶、天线、数据线安装5. 进行技术交底，学习熟识系统软件说明文件；6. 布置张拉把握站锚；具控安装制站选择在确张定拉作待业张完成拉梁板侧面进，行要下求步工不序影响现场施工、把握站能安全工作、无阳光直射，在张拉过程中无需移动就能便利看到梁板的两端，能连接到220V 电源以保证电脑张拉过程中不掉电，
14、取消电脑的屏幕爱惜，自动关闭硬盘等功能，安装好把握软件；将张拉仪主机和专用千斤顶布置于张拉端，并使之能与把握站保持直线可视状态；由专业电工连接好三相电源（连接三根火线），接电箱中，一般数字2、4 、6 位置代表火线，字母 N代表零线；不应当剪断或拆除接线插头，连接电线以后，用试电笔检查电源是否正常；严禁带电状态下作电线连接操作；请见电线连接示意图5.1.2 ，其中 2、4、6 位置代表火线， N位置代表零线；右侧图指明仪器插头中连接火线的位置；靠近凹槽位置的一孔不连接电线；连接好油管：仔细检查油嘴及接头是否有杂质，必需将其擦拭干净，确保进油管与回油管不被混淆；回油管在千斤顶的安装位置为张拉时千
15、斤顶远离梁板的一段，即千斤顶安装了黑色安全阀的一端；油管连接处必需使用铜垫片以防止漏油；油管的爱惜弹簧应当靠近油嘴处以延长油管使用寿命；安装好限位板以后，起吊专用千斤顶；千斤顶必需接受钢丝绳起吊以确保安全；起吊之后，安装好工具锚、工具夹片；工具夹片的安装必需符合 大路桥涵施工技术规范（JTG/TF50-2021）相关要求；工具夹片未起作用或未完全起作用都会导致最终伸长量误差偏大；然后连接张拉仪与千斤顶的数据线，张拉一孔完毕，不得拉扯该数据线用于移动千斤顶；为了使钢绞线受力均匀，应当接受梳编穿束工艺，接下来安装好仪器天线；1. 千斤顶钢丝绳、仪器天线安装2. 数据线连接安装完毕，运算机操作人员对以上安装步骤和部件进行检查；1. 把握软件回到主界面， 检查软件左下角的状态栏，显示正常，右上角的 “张拉梁号”正确，“第 1 次”张拉为预备状态；2. 再次检查确定梁板的两端千斤顶安装正确，然后启动梁板两端设备（按下绿色“油 泵启动”按钮），启动设备，电机运转声音正常，平顺
