智能张拉与压浆技术在预制T梁施工中的应用

唐亮

（中铁十七局集团第三工程有限公司 河北石家庄 050000）

1 智能张拉与智能压浆技术的原理

1.1 智能张拉系统的原理

智能张拉系统主要由三大部分构成，分别是系统主机、油泵和千斤顶，预应力智能张拉系统的控制指标为应力，而校对指标则是伸长量误差。系统担负着采集信息数据的任务，借助于先进的传感器技术，将每台张拉设备（千斤顶）的工作压力数据和钢绞线的伸长量数据进行采集，并实时向主机传输采集到的数据，便于主机对这些数据的分析和判断，与此同时，油泵负责接收系统的指令，并做好对变频电机工作参数的调整工作，从而实现高精度实时调控油泵电机的转速，实现张拉力及加载速度的实时精确控制。除此之外，系统还要根据预设程序，由主机发出指令，同步控制每台设备的每一个机械动作，自动完成张拉过程。

图1 预应力智能张拉

1.2 智能压浆技术原理

大循环智能压浆系统也主要由三大部分构成，分别是系统主机、测控系统和循环压浆系统。浆液在系统回路里循环能够最大程度的排除管道内的空气，如果管道出现了堵塞，也能在最短的时间内被发现，通过加拉压力，对堵塞的部位进行冲孔，以便杂质被尽快排出。

管道的进浆口和出浆口都设置有精密传感器，目的是实时监测压力和流量参数，与此同时要将监测到的数据传送给主机，主机由此进行科学的分析和判断，并将指令下达给测控系统，该系统会依令对压力和流量进行有效调整，保证了浆液质量、压力和稳压时间等均符合技术要求，确保压浆的质量。

图2 智能压浆系统

2 工程概况

铁本高速公路第6标段主线起讫里程桩号为K316+000～K324+300，线路总长8.3km，本项目地处山区东麓山区，路线长、地形起伏大，本标段共有大桥2座，共有预制T梁360片。张拉压浆选择北沟大桥右幅27-2梁为张拉压浆首件。

3 智能张拉与压浆技术在预制T梁施工中的应用

3.1 技术准备

（1）要保证施工人员和技术人员的专业性。预应力可以说是预制T梁的生命线，预应力施工的重要性不言而喻。因此在技术人员的选择上一定要注意选取那些技术能力过关、责任心强的技术人员，以能够保质保量的晚上预应力的智能张拉和灌浆作业，同时配备同样技能过关和责任心强的施工人员配合技术人员完成相关施工。

（2）加强对人员的培训工作。为提高技术人员和施工人员的专业技术水平，项目部应积极聘请专业的工程师对参与项目的人员进行培训，包括理论知识培训和实践操作培训。通过高质量的培训，使得相关人员都能够熟练掌握智能张拉和压浆设备的操作，并能够对施工中可能出现的故障有深入的了解。培训结束之后，要采取科学合理的考核方式对人员进行考核。

（3）要做好对张拉数据的复核工作。应力和伸长量要通过张拉进行控制。除此之外，要对预应力设备的安装进行仔细检查，从而保证安装的质量。

3.2 预应力筋的制作

在制作预应力筋的过程中，钢绞线的下料长度至关重要，这个长度一般通过三个因素来确定：①预制T梁的长度；②钢绞线在传输过程中所需要的连接长度；③千斤顶的工作长度。在预应力筋的制作中，很容易出现钢绞线散头的问题，如果切割设备的选择时合理，那么这种问题出现的概率就会很高。所以，钢绞线的切割一定要选择合适的切割设备，这对保证钢绞线切割的质量意义重大，而砂轮切割机则被实践证明是最为适合的设备。

3.3 穿束施工

穿束之前要保证钢绞线彼此之间的独立性，避免钢绞线的相互干扰。要解决这一问题，最为关键的便是对钢绞线进行编束，编束之后的钢绞线进行穿束能够大大简化施工的程序，从而有效提升穿束施工的效率。需要注意的是，钢绞线穿束之前要做好清洁工作，否则过多的杂质会导致钢束的锈蚀。除此之外，为了加快穿束的速度，可以配置相应的引导头。

3.4 智能张拉施工

（1）控制软件回到主界面，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”张拉为准备状态。

（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。仪器进行5min预热；温度低于10℃时，进行15～30min预热。

（3）通知T梁两边工作人员，注意安全。点击控制软件的“开始张拉”按键，“第1次张拉施工”启动，此时密切注意在电脑上观测压力值和位移值是否正常，有异常立即点击“暂停张拉”并进行相关检查。

（4）实施张拉的过程尤其要对T梁两端设备和千斤顶的运转状态进行密切关注，确保施工的安全。一旦发现异常情况，要马上点击“暂停张拉”按钮，并按下张拉仪“急停指示”按钮，这时设备便会停止施工。

3.5 锚固、封锚

预应力钢束张拉至总张拉力后，稳压5min后，缓慢旋松截止阀，千斤顶慢慢降压，并把钢绞线整齐地锚固在锚具内。确定锚固正常后，千斤顶回油缸进油，回复至千斤顶外露30～40mm，停机施工后，向监理工程师递交张拉施工相关记录。为保证预应力张拉施工的质量，监理旁站制度是十分必要的，监理要发挥自身的监督作用，同时要做好规范的施工记录。预应力张拉完成之后，要进行钢绞线的切割，一般选用砂轮进行切割，需要注意的是切割时的细节，用湿布包裹钢绞线根部，不能采用氧、乙炔或电弧切割，否则钢绞线受热退火会一起滑丝。切割完成后及时用砂浆将锚具封锚，并且要在24h内完成管道压浆作业。

3.6 智能压浆施工工艺

3.6.1 设备放置与控制台的设立

预应力智能压浆台车的放置位置至关重要，位置不合理会对压浆的效果产生影响。最合适的位置莫过于待压浆预应力管道的注浆端，并且要掌握好距离，过远的距离仍然会影响压浆。距离稍近有利于缩短进浆和返浆管的长度，最合适的范围为离智能压浆台车5～50m。

3.6.2 管路连接与循环模式

（1）双孔循环模式

首先要选择高压管，长度适中，性能良好，然后要将台车的进浆口与梁端的进浆口、台车的出浆口与梁端的返浆口、梁体另外一端两个出浆口连接。

（2）单孔孔外循环模式

单孔孔外循环模式最适用于那些长度大于30m的预制梁，较长的预应力管道也适用于单孔孔外循环模式。用三通将进浆管、返浆管和压浆嘴进行连接，还要将阀门安装在进浆嘴与返浆管上，管道另一端的出浆口也要安装上出浆嘴和阀门。

（3）双孔交叉循环压浆模式

双孔交叉循环压浆模式适用于长度大于50m的T梁，在实际压浆中，要使用2台智能压浆台车，2台台车的同时工作能够使得台车内的浆液得到持续不断的循环，这使得长管道循环排气的难题得到了很好的解决。

3.6.3 开始压浆

将控制软件调回到主界面，同时查看液晶显示框内的数据状态，数据跳动为正常状态，并且要保证主界面右上角的“压浆梁号”正确，压浆处在准备状态。之后要进一步查看管道连接，保证连接的正确性。这时方可点击“梁孔挤水”按钮，这时电磁阀会被启动，施工操作人员要注意倾听点击运转声音，并且做好安全施工措施。电脑上的压力值和流量值也需得到同步关注，一旦发现异常，就要点击“暂停”按钮，进行仔细检查。

智能压浆的全过程中要密切关注设备的工作状况，一旦有异常情况出现，那么就要立即停止压浆作业，确保人员和设备的安全。具体的操作为单击“暂停压浆”按钮，这样设备会停止作业。

压浆施工完成之后，智能设备便会完成自动溢流，并且对数据实施保存，之后会自动跳转到下一个压浆环节。在下个环节的施工开始前，相关人员要对仪器的状态进行再一次的检查，确保仪器运行的正常。

3.6.4 压浆结束

在压浆施工结束之后，首先要关闭软件和电机，然后将电源切断，最后拆除高压管。

需要注意的是，要将压浆系统的设备进行妥善保管，定期保养，做好防水和防晒工作，确保下次施工设备的正常运作。

4 结语

综上所述，智能张拉与智能压浆技术在很大程度上实现了张拉和压浆过程的自动化和智能化，比传统的张拉和压浆技术有明显的优势，通过这种技术的应用，桥梁结构的安全性和耐久性得到了明显的提升，极大的促进了我国桥梁建筑事业的发展。

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[2]樊艳鹏.霍永高速公路40mT梁预制施工智能张拉技术研究[J].工程建设与设计，2015（7）.

[3]顾俊，唐春刚.预应力混凝土T梁智能张拉与压浆施工工艺在大跨径跨河桥中的应用[J].教育教学论坛，2015（39）.