論智能張拉技術(shù)在T梁施工過程中的應(yīng)用

王 翠 巧

(山西晉焦高速公路有限公司，山西 晉城 048000)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)和科技的不斷發(fā)展，路橋建設(shè)飛速發(fā)展，交通運(yùn)輸能力不斷提升。橋梁工程建設(shè)中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用很普遍，但如果預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用過程中，技術(shù)不過關(guān)，工序控制不嚴(yán)，質(zhì)量監(jiān)管不到位，會(huì)對(duì)橋梁整體質(zhì)量產(chǎn)生很大后患。為了防止傳統(tǒng)施工模式對(duì)預(yù)應(yīng)力造成誤差大、結(jié)構(gòu)受力不合理等現(xiàn)象，現(xiàn)已具備新的預(yù)應(yīng)力張拉系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的控制系統(tǒng)，以降低影響，新的預(yù)應(yīng)力控制方法改變了傳統(tǒng)模式下由于設(shè)備不足、管理不到位造成的問題。本文主要以某大橋40 m T梁預(yù)應(yīng)力施工為基礎(chǔ)，分析預(yù)應(yīng)力智能控制技術(shù)。這一系統(tǒng)的應(yīng)用，基本能夠避免由于人為因素造成的各種精度誤差，降低了安全事故產(chǎn)生的可能性，同時(shí)對(duì)預(yù)應(yīng)力的控制強(qiáng)度增加，還能對(duì)施工過程進(jìn)行規(guī)范，這對(duì)于整個(gè)施工質(zhì)量的提高也是很有好處，在后期維護(hù)過程中，也降低了維護(hù)成本。

1 工程概況

某大橋設(shè)計(jì)為連續(xù)T梁結(jié)構(gòu)，全橋總計(jì)180片梁，采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土，橋?qū)?3.5 m，跨徑40 m，雙向四車道。主梁采用C50混凝土，預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用的是高強(qiáng)低松弛模式，預(yù)應(yīng)力抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=1 860 MPa，直徑為15.20 mm，面積為139.0 mm2,彈性模量Ep=1.95×105MPa。并使用15-8型、15-9型系列錨具和配件，預(yù)應(yīng)力管道采用圓形金屬波紋管；預(yù)制梁在墩頂處的負(fù)彎矩鋼束采用BM15-4型扁錨及其配件，管道采用扁形金屬波紋管。

2 智能張拉系統(tǒng)及工作原理

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

新的智能張拉系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。其中硬件設(shè)施指的是建筑設(shè)備和控制電腦等。通過這套智能的控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)應(yīng)力的同步張拉和單頂張拉，操作起來十分方便。通過系統(tǒng)，泵站能夠控制每一個(gè)千斤頂?shù)膹埨鞅谜竞透北谜局g則是通過無線傳播的方式進(jìn)行通信，不會(huì)受到地域方面的限制。

2.2 工作原理

主機(jī)的硬件主要包括控制電腦和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備多為觸摸屏，軟件部分則專指控制系統(tǒng)，在控制過程中，可以使用無線信號(hào)完成信息的傳輸，控制的對(duì)象既可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)、在系統(tǒng)中輸入控制參數(shù)之后，系統(tǒng)就會(huì)對(duì)前方的工作進(jìn)行控制，并根據(jù)前方反饋回的數(shù)據(jù)進(jìn)行重新計(jì)算，將計(jì)算的結(jié)果作為修正調(diào)整數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。前端控制器需要對(duì)千斤頂?shù)墓ぷ髑闆r進(jìn)行監(jiān)督和記錄，并通過無線的方式將數(shù)據(jù)傳輸給測(cè)控主機(jī)，當(dāng)主機(jī)返回測(cè)控指令之后，會(huì)根據(jù)指令調(diào)整變頻器的工作參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)高精度控制。

3 智能張拉施工工藝

在進(jìn)行張拉工作之前，需要對(duì)波紋管預(yù)留孔道進(jìn)行檢查，如果管道不通暢，需要進(jìn)行清理或采取其他措施，如果有必要，還可用高壓風(fēng)將孔道內(nèi)的微粒清理干凈，再穿鋼絞線束，這里需要注意的是要根據(jù)鋼絞線的孔位編號(hào)入孔。

3.1 設(shè)備安裝

1)初步連接好千斤頂、工作錨具及夾片；2)首先在千斤頂?shù)耐鈿ぬ帉鞲衅鞴潭ㄗ?，然后將測(cè)量繩固定在工具錨具或者是鋼絞線結(jié)構(gòu)上；3)在油泵的接口處連接壓力傳感器，以測(cè)量油壓；4)前端控制器為油泵、采用電機(jī)供電。

3.2 張拉順序

1)首先根據(jù)每一片梁編號(hào)(編號(hào)不允許重復(fù))，對(duì)孔道鋼束的控制力(kN)和理論上伸長(zhǎng)量(mm)進(jìn)行精確計(jì)算,確定孔道張拉工藝順序；2)根據(jù)張拉設(shè)備標(biāo)定報(bào)告:把已經(jīng)編寫完成的程序，導(dǎo)入到主泵站觸摸屏中；3)將控制過程中的參數(shù)鋼束控制力(kN)、理論伸長(zhǎng)量(mm)等，按照編號(hào)進(jìn)行逐個(gè)輸入，輸入完成之后，還需進(jìn)行校驗(yàn)；運(yùn)行系統(tǒng)時(shí)只需進(jìn)入到操作界面，按照輸入的編號(hào)調(diào)用參數(shù)，然后以程序控制的模式計(jì)算在10%,20%,50%,100%的情況下，系統(tǒng)控制與人工控制之間的偏差，如果偏差過大，則需要檢查輸入或者重新調(diào)整；4)根據(jù)工藝，輸入相應(yīng)的梁編號(hào)，然后調(diào)用張拉參數(shù)，系統(tǒng)就可以完成自動(dòng)張拉操作。通過系統(tǒng)，能夠自動(dòng)控制的方面主要有：回油錨固、送油張拉、中間分級(jí)停頓保壓等，同時(shí)還會(huì)對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)和記錄；5)電腦會(huì)將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存起來，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成報(bào)表，可完成打印。

4 智能張拉施工控制

4.1 張拉質(zhì)量控制

1)施工過程中要嚴(yán)格按照工藝實(shí)施，防止索力不均勻分布，并預(yù)防鋼絞線的相互纏繞；2)在限位板安裝過程中，應(yīng)該將數(shù)字面對(duì)準(zhǔn)工作錨，安裝完成后，工作錨板的位置應(yīng)該在錨墊板止口內(nèi)；3)施工過程中，千斤頂、工具錨和限位板應(yīng)該同軸；4)錨固是建立在張拉控制力穩(wěn)定的基礎(chǔ)上實(shí)施的，且夾片之間的錯(cuò)位應(yīng)小于2 mm，露出錨具外高度不應(yīng)大于4 mm；5)為了保證工具的正常操作，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，經(jīng)常涂潤(rùn)滑劑。

4.2 張拉順序控制

1)張拉過程中，首先應(yīng)該對(duì)鋼絞線進(jìn)行初步張拉，保證其未處于松弛狀態(tài)，完成這一操作之后，還要檢查軸線、錨具和千斤頂，如果它們未處于同一直線，需進(jìn)行調(diào)整。每根鋼束所受到的力應(yīng)是平衡的。當(dāng)張拉至初應(yīng)力時(shí)，需要在鋼絞線束的兩端進(jìn)行標(biāo)記，直到控制應(yīng)力達(dá)到最大，此時(shí)需要測(cè)量鋼絞線束的伸長(zhǎng)量；2)在進(jìn)行鋼絞線束的張拉時(shí)，需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)進(jìn)行，兩端人員可用對(duì)講機(jī)溝通兩端張拉情況，保證兩端的進(jìn)度保持一致。切記操作過程中所用到的所有計(jì)量設(shè)備都需送檢，并做好統(tǒng)計(jì)工作。

4.3 張拉安全控制

1)梁端面必須安裝防護(hù)擋板，張拉泵站必須建立在梁的側(cè)面，而且要盡可能遠(yuǎn)離千斤頂，在拉張過程中，禁止附近站人；2)在千斤頂回油過程中，禁止對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作，也不可用手觸摸千斤頂；3)在張拉現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志，禁止與施工無關(guān)的人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)；4)作業(yè)過程中，應(yīng)配置專門的指揮人員。

5 結(jié)語(yǔ)

本文主要通過實(shí)際案例，對(duì)40 m T梁的智能控制情況進(jìn)行了分析。主要是通過智能技術(shù)完成T梁的預(yù)應(yīng)力張拉，通過實(shí)際反饋結(jié)果來看，誤差能夠保證在1 mm～4 mm，在2%以內(nèi)。這對(duì)于橋梁預(yù)應(yīng)力建設(shè)過程中的質(zhì)量保證意義重大。在傳統(tǒng)控制模式下，存在測(cè)量精度低，儀表準(zhǔn)確度不高等問題，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋張拉力及伸長(zhǎng)值的控制都存在很多的問題，很多都需要進(jìn)行事后的調(diào)整，這需要花費(fèi)大量的人力和物力，所以傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在很多的問題。

而現(xiàn)今智能張拉技術(shù)的出現(xiàn)恰好就解決傳統(tǒng)張拉工藝的不足，它能做到精度高，其預(yù)應(yīng)力智能張拉精度控制在±1%，系統(tǒng)不僅操作方便，而且控制效率比較高、出錯(cuò)的概率比較小。操作人員可進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，對(duì)于操作人員的安全來說，安全也能夠保證，整個(gè)控制過程只需兩人即可完成，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的記錄，并根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的自動(dòng)控制，還會(huì)根據(jù)客戶的需求自動(dòng)生成報(bào)表。這樣一來智能張拉工藝既保證橋梁工程中梁板預(yù)應(yīng)力張拉的準(zhǔn)確性，安全性，也保證了工程質(zhì)量、縮減了工期，極大的提高了工程的經(jīng)濟(jì)性。

[1] 史立恒.預(yù)應(yīng)力智能張拉與壓漿技術(shù)在T梁施工中的應(yīng)用[J].交通世界,2016(19)：269.

[2] 馮偉林，謝立新，余力行.湖南省高速公路橋梁預(yù)應(yīng)力精細(xì)化施工指南[Z].2011.

[3] 王小兵.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁懸臂澆注施工監(jiān)控[J].江西建材,2010(3)：76-79.

[4] 楊 奇，冷伍明，聶如松,等.大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋施工監(jiān)控分析[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào),2010(9)：33-34.

[5] 唐前松.T梁預(yù)應(yīng)力智能張拉精細(xì)化施工工藝及施工控制[J].公路工程,2011(4)：29-31.

[6] 熊 維.智能張拉壓漿系統(tǒng)在T梁預(yù)制中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī),2017,48(14)：55-57.