試述鐵路橋梁預(yù)應(yīng)力施工信息化技術(shù)

王勝

【摘要】：在傳統(tǒng)的施工方法上繼續(xù)改進施工的技術(shù)水平和提高管理的力度可以在很大程度上解決預(yù)應(yīng)力病毒帶來的危害，得到很好地改善。由于現(xiàn)代科技技術(shù)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平不斷的提高發(fā)展，還有伴隨著我國鐵路的BIM技術(shù)的日益成長，不斷成熟，施工數(shù)據(jù)的自動信息化采集和管理已經(jīng)成為我國現(xiàn)在鐵路橋梁現(xiàn)代化的生產(chǎn)管理中不可缺少的重要部分。

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

1、基本要求

預(yù)應(yīng)力施工是保證橋梁結(jié)構(gòu)安全性和耐久性的關(guān)鍵工序，預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量直接關(guān)系到線路運營的安全。目前，橋梁均采用傳統(tǒng)后張法施工，難以保證預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量。改進施工技術(shù)、提高管理水平是解決橋梁預(yù)應(yīng)力病害最有效的方法。

鑒于目前傳統(tǒng)的施工方法中預(yù)應(yīng)力施工的設(shè)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(shè)備上尋求自動化的管理，在施工質(zhì)量信息化上進行更加深入的研究。研究鐵路橋梁預(yù)應(yīng)力施工信息化技術(shù)可以更好的擴建信息管理的平臺，更好的做到了預(yù)應(yīng)力張拉的自動化功能，張拉數(shù)據(jù)的信息和質(zhì)量的一體化和保密性的管理，跟蹤管控施工質(zhì)量，從而提高了預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量。

2、預(yù)應(yīng)力施工信息化系統(tǒng)的實現(xiàn)

鐵路橋梁建設(shè)中的預(yù)應(yīng)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(zhì)量還關(guān)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(jīng)很難確保其預(yù)應(yīng)力質(zhì)量。只有不斷的進行施工技術(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算機網(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。

2.1相關(guān)原理

預(yù)應(yīng)力施工信息處理系統(tǒng)以計算機信息及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，傳感技術(shù)為基礎(chǔ)，形成基于自動化設(shè)備及組建數(shù)據(jù)的管理平臺，并進行自動化設(shè)備及數(shù)據(jù)平臺之間傳輸協(xié)議的制定。對預(yù)應(yīng)力張拉全過程進行智能監(jiān)控和自動數(shù)據(jù)統(tǒng)計、處理、反饋，從而實現(xiàn)對預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量的控制。

2.2系統(tǒng)組成

自動張拉設(shè)備主要實現(xiàn)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(shù)據(jù)進行實施的監(jiān)控，自動采集和圖表分析并進性數(shù)據(jù)的無線傳輸；進行荷載復(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)就是進行多流量控制和變頻下的高壓動力穩(wěn)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(tài)判別，荷載檢測及安全校驗等；進行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫形式存放并實現(xiàn)遠程無線數(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，進行張垃圾伸長值的動態(tài)校準(zhǔn)，兩端平衡力應(yīng)在20kn以內(nèi)，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(shù)據(jù)的存儲和傳輸管理；關(guān)鍵質(zhì)量參數(shù)統(tǒng)計分析及相關(guān)施工數(shù)據(jù)的權(quán)限式分級展示和管理和推送；施工進度及質(zhì)量的動態(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制；鐵路建設(shè)系統(tǒng)中標(biāo)段、工點及梁體的編碼規(guī)則；管理平臺的界面設(shè)計。

3、相關(guān)的預(yù)應(yīng)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(yù)制梁場施工分析驗證來看，自動張拉系統(tǒng)具有很強的系統(tǒng)穩(wěn)定性和預(yù)應(yīng)力可靠性。且能夠很好的實現(xiàn)張拉、持荷、錨固等全階段的自動化控制及數(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。實現(xiàn)了張拉質(zhì)量的可視化信息動態(tài)管理，并且在技術(shù)經(jīng)濟方面，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節(jié)約了人力勞動力。并實現(xiàn)了不間斷的作業(yè)效率提升和成本控制優(yōu)化。

4、進行鐵路橋梁預(yù)應(yīng)力施工的相關(guān)條件配置

4.1確保設(shè)備的有效控制

面對市場上琳瑯滿目的自動張拉設(shè)備，其性能及質(zhì)量會存在很大的差距，為此，必須對用于鐵路橋梁的預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備進行嚴(yán)格的質(zhì)量和型號的選擇，確保設(shè)備符合國家及權(quán)威機構(gòu)的法定要求。設(shè)備投入使用后，必須對主要的部件進行定期的校驗和養(yǎng)護，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。

4.2重視專業(yè)技能的普及

管理單位必須將最具實力的專業(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、設(shè)備檢測與養(yǎng)護、應(yīng)急事件處理、張拉管理平臺的賬號申請及信息天界，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。

4.3具體安全措施的制定

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

4.4管理規(guī)程

發(fā)布相關(guān)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和管理辦法，使預(yù)應(yīng)力自動張拉信息化技術(shù)的推廣應(yīng)用具備實際的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和可操作性。明確建設(shè)、監(jiān)理、施工等各職能部門的監(jiān)管機制和相應(yīng)職責(zé)，制定管理細(xì)則，包括張拉設(shè)備的管控和維護、施工人員的技術(shù)培訓(xùn)和定期考核、施工作業(yè)的規(guī)范流程和專職專責(zé)、張拉數(shù)據(jù)的存儲及傳輸、異常情況的處理及反饋、執(zhí)行情況的獎懲方式等。

結(jié)束語

總而言之，在確保設(shè)備及管理先進的同時，通過自動張拉設(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。同時還通過張拉數(shù)據(jù)的集成管理和隱患預(yù)警，實現(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大的支持。

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