橋梁預(yù)應(yīng)力梁板智能大循環(huán)壓漿系統(tǒng)工藝原理淺析

【摘要】大量預(yù)應(yīng)力橋梁調(diào)查和檢測(cè)證明，預(yù)應(yīng)力橋梁質(zhì)量隱患主要原因是預(yù)應(yīng)力張拉施工工藝不規(guī)范和缺乏有效的壓漿質(zhì)量控制手段，管道壓漿不密實(shí)，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋銹蝕、梁板承受荷載能力下降、橋梁安全系數(shù)降低嚴(yán)重。本文就如何使梁板預(yù)應(yīng)力管道壓漿質(zhì)量得以大幅提升，提供智能大循環(huán)壓漿工藝如下。

【關(guān)鍵詞】橋梁；上部機(jī)構(gòu)；預(yù)應(yīng)力；壓漿；分析

Analysis of the principle of the bridge prestressed beam plate intelligent large circulation grouting system

Li Yan-an

（Shandong Huayuan Highway Survey and Design Co.， LtdWeifangShandong261041）

【Abstract】Shows that large prestressed bridge investigation and testing， the main reason is the quality problems of prestressed bridge prestressing construction technology and lacking of effective grouting quality control means， pipe grouting is not dense， resulting in corrosion， prestressed beam slab load bearing capacity decreased， bridge safety coefficient decreased seriously. In this paper， how to improve the quality of the grouting of the prestressed concrete beam and plate can be greatly improved.

【Key words】Bridge；Superstructure；Prestressed；Grouting mechanism；Analysis

1. 引言橋梁結(jié)構(gòu)耐久性是影響橋梁安全、結(jié)構(gòu)壽命的關(guān)鍵因素，上部結(jié)構(gòu)的提前損壞，如出現(xiàn)早期下?lián)?、開(kāi)裂等病害，以及橋梁安全事故發(fā)生，是國(guó)內(nèi)交通行業(yè)日益關(guān)注的問(wèn)題。大量預(yù)應(yīng)力橋梁調(diào)查和檢測(cè)證明，預(yù)應(yīng)力橋梁質(zhì)量隱患主要原因是預(yù)應(yīng)力張拉施工工藝不規(guī)范和缺乏有效的壓漿質(zhì)量控制手段，管道壓漿不密實(shí)，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋銹蝕、梁板承受荷載能力下降、橋梁安全系數(shù)降低嚴(yán)重。本文就如何使梁板預(yù)應(yīng)力管道壓漿質(zhì)量得以大幅提升，提供智能大循環(huán)壓漿工藝如下。

2. 技術(shù)原理系統(tǒng)由系統(tǒng)主機(jī)、測(cè)控系統(tǒng)、循環(huán)壓漿系統(tǒng)組成。水泥漿液在由預(yù)應(yīng)力管道、制漿機(jī)、壓漿泵組成的回路中持續(xù)循環(huán)以排凈管道內(nèi)空氣，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道堵塞，加大壓力進(jìn)行沖孔，排出雜質(zhì)，消除導(dǎo)致壓漿不密實(shí)的因素。在管道進(jìn)出口分別設(shè)置精密傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力，并實(shí)時(shí)反饋給系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行分析判斷。測(cè)控系統(tǒng)根據(jù)主機(jī)指令進(jìn)行壓力的調(diào)整，保證預(yù)應(yīng)力管道在施工技術(shù)規(guī)范的要求的漿液質(zhì)量、壓力大小、穩(wěn)壓時(shí)間等重要指標(biāo)約束下完成壓漿過(guò)程，確保壓漿飽滿和密實(shí)。主機(jī)判斷管道充盈的依據(jù)為進(jìn)出漿壓力差在一定的時(shí)間內(nèi)是否保持恒定。在預(yù)應(yīng)力混凝土張拉完成后，采用快硬砂漿或快硬水泥對(duì)端頭預(yù)應(yīng)力筋與錨具間縫隙進(jìn)行封堵時(shí)布置施工設(shè)備及機(jī)具。準(zhǔn)備工作完成后，啟動(dòng)壓漿系統(tǒng)進(jìn)行壓漿作業(yè)。

2.1智能壓漿臺(tái)車(chē)構(gòu)成。

（1）高速制漿機(jī)。此設(shè)備將成品壓漿料和水進(jìn)行高速攪拌，制作可用于壓漿用的漿液，其轉(zhuǎn)速為1420r/min，葉片線速度大于10m/s。

（2）低速儲(chǔ)漿桶。漿液在高速桶內(nèi)配置好以后導(dǎo)流至此桶內(nèi)低速攪拌（轉(zhuǎn)速85 r/min）儲(chǔ)存，以保持流動(dòng)度和不因發(fā)熱而改變性能（漿液一直處于高速攪拌狀態(tài)則易發(fā)熱導(dǎo)致水泥漿性能改變）。

（3）灰漿泵。此為動(dòng)力輸出裝置，將低速儲(chǔ)漿桶內(nèi)漿液加壓并輸送至預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)。

（4）水膠比測(cè)試儀用于測(cè)量攪拌桶內(nèi)漿液的密度與水膠比。

（5）進(jìn)漿測(cè)控儀。此設(shè)備包括壓力測(cè)量裝置、流量測(cè)量裝置、進(jìn)漿溢流閥，能準(zhǔn)確測(cè)量管路中漿液的壓力和流量，控制漿液的流向。

（6）返漿測(cè)控儀。此設(shè)備包括壓力測(cè)量裝置、流量測(cè)量裝置、返漿閥、調(diào)壓閥，能準(zhǔn)確測(cè)量管路中漿液的壓力和流量，進(jìn)行系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)壓。

2.2設(shè)備無(wú)線連接。該系統(tǒng)采用局域網(wǎng)連接計(jì)算機(jī)與智能壓漿臺(tái)車(chē)，性能可靠，有效控制距離為200m。

2.3高壓橡膠管。該設(shè)備為漿體的流動(dòng)提供管路。需要現(xiàn)場(chǎng)連接的管路有吸漿管、進(jìn)漿管、兩孔對(duì)接管，可承受最大壓力8MPa。

2.4系統(tǒng)特點(diǎn)。

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水膠比。系統(tǒng)水膠比測(cè)試儀實(shí)時(shí)檢測(cè)漿液水膠比，當(dāng)漿液水膠比超過(guò)規(guī)范要求時(shí)及時(shí)給出警示信息，漿液水膠比宜為0.26～0.28。

（2）精確控制壓力。系統(tǒng)通過(guò)每次壓漿時(shí)，實(shí)測(cè)管道壓力損失，以出漿口滿足規(guī)范最低壓力值，滿足沿途壓力損失后管道仍滿足規(guī)范要求的最低壓力值。對(duì)水平或曲線管道，壓漿壓力宜為0.5～0.7MPa，關(guān)閉出漿后宜保持一個(gè)不小于0.5MPa的壓力。

（3）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流量、自動(dòng)計(jì)算管道內(nèi)漿液體積。系統(tǒng)智能測(cè)控儀可監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)進(jìn)漿、返漿流量及計(jì)算管道內(nèi)漿液體積與充盈程度。

（4）漿液循環(huán)排氣。對(duì)于曲線管道，一次過(guò)漿往往很難將管道內(nèi)的空氣完全帶出，而采用大循環(huán)回路方式，將出漿口漿液導(dǎo)流至儲(chǔ)漿桶，從而可以使?jié){液在管道內(nèi)持續(xù)循環(huán)，通過(guò)調(diào)整泵排流量將管道內(nèi)空氣完全排出，同時(shí)通過(guò)漿液循環(huán)帶出孔道內(nèi)殘留雜質(zhì)。

（5）自動(dòng)測(cè)試管道壓力損失及自動(dòng)調(diào)壓。通過(guò)漿液持續(xù)循環(huán)實(shí)時(shí)測(cè)試管道進(jìn)出口壓力損失值，并自動(dòng)調(diào)整灌漿以保證管路灌漿壓力值滿足規(guī)范的相應(yīng)要求。

（6）智能分析處理數(shù)據(jù)。自動(dòng)形成工程管理所需要的各種報(bào)表。

（7）能及時(shí)反饋數(shù)據(jù)，相關(guān)部門(mén)可以根據(jù)反饋數(shù)據(jù)及時(shí)下達(dá)指令。

（8）系統(tǒng)采用“傻瓜”式操作控制，軟件界面友好，易于操作，可靠性高。

3. 結(jié)語(yǔ)一座大橋的使用壽命，固然與超載車(chē)輛超出設(shè)計(jì)數(shù)量有直接關(guān)系，但不能否認(rèn)，預(yù)應(yīng)力管道壓漿不飽滿、預(yù)應(yīng)力筋銹蝕嚴(yán)重、預(yù)應(yīng)力損耗嚴(yán)重、橋梁承載力下降，最終導(dǎo)致橋梁使用性劣化嚴(yán)重直至垮塌。正確使用智能大循環(huán)壓漿設(shè)備，是解決預(yù)應(yīng)力管道壓漿不飽滿的有效途徑。

[文章編號(hào)]1619-2737（2017）04-28-707

[作者簡(jiǎn)介] 李延安，男，職稱：高級(jí)工程師，1996年7月畢業(yè)于山東工業(yè)大學(xué)，2011年6月取得山東大學(xué)工程碩士，長(zhǎng)期從事公路橋梁設(shè)計(jì)工作。