橋樑預應力張拉及壓漿

一、工藝原理

1、智慧張拉系統工藝原理

橋樑預應力智慧張拉系統指一種預應力自動張拉裝置及其計算機控制系統，主要由預應力智慧張拉儀、智慧千斤頂、自帶無線網絡卡的膝上型電腦、高壓油管等組成。其以應力為控制指標，伸長量誤差作為校對指標，系統透過感測技術採集每臺張拉裝置（千斤頂）的工作壓力和鋼絞線的伸長值（含回縮量）等資料，實時將資料傳輸給系統主機進行分析判斷，同時張拉裝置（泵站）接收系統指令，實現張拉力及載入速度實時精確控制。系統還根據預設程式，由主機發出指令，同步控制每臺裝置的每一個機械動作，自動完成整個張拉過程。

智慧張拉系統工藝原理示意圖

（1）預應力智慧張拉儀

此裝置為超高壓動力輸出裝置，它的作用主要是為梁體的張拉裝置（千斤頂）提供可靠、穩定的提升動力，具有提升、保壓、回程等功能。該裝置能夠精準的實現程式設定的命令，透過無線通訊介面確保資料通訊的可靠互動。

智慧張拉儀結構示意圖

（2）智慧千斤頂

採用新型密封件，高壓自增強油缸強度，最佳化千斤頂結構尺寸，在保證千斤頂行程，油壓不變的前提下，重量比常規穿心式千斤頂減輕30%~45%，使千斤頂的重量出力比達到0。6：1，同時千斤頂長度和外徑減小，能減小預留鋼絞線的長度，可廣泛應用於先張法和後張法的預應力施工。自身附帶電子位移感測器，用於千斤頂內缸伸長量的測試。具有精度高、誤差小、量程大、移動平順等特點；自身附帶高精度壓力感測器，能精準測量千斤頂輸出的力值。

智慧千斤頂及其尺寸（150T）示意圖

2、智慧大迴圈壓漿系統工藝原理

大迴圈預應力管道智慧壓漿系統特指預應力自動壓漿裝置及其計算機控制系統，其主要技術原理如下：

系統由系統主機、測控系統、迴圈壓漿系統組成。漿液在由預應力管道、製漿機、壓漿泵組成的迴路內持續迴圈以排淨管道內空氣，及時發現管道堵塞等情況，並透過加大壓力進行衝孔，排出雜質，消除致壓漿不密實的因素。

在管道進、出漿口分別設定精密感測器實時監測壓力，並實時反饋給系統主機進行分析判斷，測控系統根據主機指令進行壓力的調整，保證預應力管道在施工技術規範要求的漿液質量、壓力大小、穩壓時間等重要指標約束下完成壓漿過程，確保壓漿飽滿和密實。

主機判斷管道充盈的依據為進出漿口壓力差在一定的時間內是否保持恆定。

在預應力混凝土張拉完成後，採用快硬砂漿或快硬水泥對端頭預應力筋與錨具間縫隙進行封堵，同時佈置施工裝置及機具。準備工作完成後，啟動壓漿系統進行壓漿作業。

預應力智慧壓漿系統結構示意圖

二、智慧張拉施工工藝流程及操作要點

1、智慧張拉施工工藝

智慧張拉施工工藝流程圖

2、智慧張拉準備工作

（1）電線連線

由專業電工連線好三相電源（連線三根火線），接電箱中，一般數字2、4 、6位置代表火線，字母N代表零線。不應該剪斷或拆除接線插頭，連線電線以後，用試電筆檢查電源是否正常。嚴禁帶電狀態下作電線連線操作。

請見電線連線示意圖，其中2、4、6位置代表火線，N位置代表零線；右側圖指明儀器插頭中連線火線的位置。靠近凹槽位置的一孔不連線電線。

電線連線示意圖

（2）油管連線

連線好油管：仔細檢查油嘴及接頭是否有雜質，必須將其擦拭乾淨，確保進油管與回油管不被混淆。回油管在千斤頂的安裝位置為張拉時千斤頂遠離梁板的一段，即千斤頂安裝了黑色安全閥的一端；油管連線處必須使用銅墊片以防止漏油。油管的保護彈簧應當靠近油嘴處以延長油管使用壽命。

油管連線位置示意圖

（3）專用千斤頂、天線、資料線安裝

安裝好限位板以後，起吊專用千斤頂。千斤頂必須採用鋼絲繩起吊以確保安全。起吊之後，安裝好工具錨、工具夾片。工具夾片的安裝必須符合《公路橋涵施工技術規範》（JTG/T F50-2011）相關要求。工具夾片未起作用或未完全起作用都會導致最終伸長量誤差偏大。然後連線張拉儀與千斤頂的資料線，張拉一孔完畢，不得拉扯該資料線用於移動千斤頂。為了使鋼絞線受力均勻，應當採用梳編穿束工藝，接下來安裝好儀器天線。

（4）千斤頂鋼絲繩、儀器天線安裝

千斤頂、儀器天線連線位置示意圖

（5）資料線連線

資料線連線位置示意圖

（6）錨具安裝

錨具安裝示意圖

安裝完畢，計算機操作人員對以上安裝步驟和部件進行檢查。

3、張拉施工智慧操作要點

（1）控制軟體回到主介面，檢查軟體左下角的狀態列，顯示正常，右上角的‘張拉梁號’正確，‘第1次’張拉為準備狀態。

（2）再次檢查確定梁板的兩端千斤頂安裝正確，然後啟動梁板兩端裝置（按下綠色‘油泵啟動’按鈕），啟動裝置，電機運轉聲音正常，平順。儀器進行5分鐘預熱；溫度低於10攝氏度時，進行15~30分鐘預熱。

（4）在張拉過程中應密切注意梁板兩端裝置和千斤頂的工作情況，注意安全，如有異常情況立即單擊‘暫停張拉’、按下張拉儀‘急停指示’按鈕，停止張拉，排除異常情況後，方可繼續張拉。

（5）每一孔張拉完成後，裝置自動退頂，儲存資料，並自動跳到下一個張拉步驟，在下一個張拉步驟開始之前，計算機操作人員應再次檢查錨具、千斤頂、限位板是否正確巢狀，資料連線線是否鬆動、被擠壓，千斤頂是否壓迫粗鋼筋等。

4、張拉結束

（1）整片梁板張拉施工完成後依次關閉軟體、電機、切斷電源，拆卸千斤頂、油管。

（2）張拉系統所有裝置在張拉完畢以後必須妥善保管，儀器、千斤頂都必須有良好的防曬、防水措施。

（3）定期維護。油量不足情況下應及時加註符合要求的抗磨液壓油。每三個月更換一次液壓油。

三、智慧壓漿施工工藝流程及操作要點

智慧壓漿施工工藝流程圖

1、管路連線與迴圈模式

（1）雙孔迴圈模式：選擇適當長度的高壓管，分別將臺車的進漿口與梁端的進漿口、臺車的出漿口與梁端的返漿口、梁體另外一端兩個出漿口連線。

智慧壓漿管路連線示意圖

（2）單孔孔外迴圈模式：對於長度大於30m的預製梁或其他較長的預應力管道，宜採用單孔孔外迴圈壓漿模式，連線方式如下圖所示：進漿管、返漿管、壓漿嘴透過三通連線，並在進漿嘴與返漿管上安裝閥門，同時在預應力管道另外一端的出漿口安裝出漿嘴及閥門。

單孔孔外迴圈模式管路連線

（3）雙孔交叉迴圈壓漿模式：對於連續剛構梁橋（長度大於50m）宜採用雙孔交叉迴圈壓漿模式，連線方式如下圖5。4。3所示：預應力智慧壓漿臺車1與臺車2同時工作，透過兩側預應力智慧壓漿臺車內漿液的不斷交換迴圈，解決了長管道迴圈排氣的難題；迴圈結束後關閉閥2、閥2，開啟閥門3、閥3‘，兩側智慧壓漿系統分別進行孔外迴圈與自動調壓；壓力調節至預設值後分別自動鎖壓，關閉閥1、閥1’，保證進口壓力達到規範要求值。

雙孔交叉迴圈壓漿模式

2、壓漿施工

（1）控制軟體回到主介面，檢查液晶顯示框內資料是否跳動，右上角的‘壓漿梁號’正確，‘第1次’壓漿為準備狀態。

（3）在壓漿過程中應密切注意智慧壓漿裝置工作情況，注意安全，如有異常情況立即單擊‘暫停壓漿’、按下智慧壓漿臺車‘急停’按鈕，停止壓漿，排除異常情況後，方可繼續壓漿。

（4）每一次壓漿完成後，裝置自動溢流，儲存資料，並自動跳到下一個壓漿步驟，在下一個壓漿步驟開始之前，計算機操作人員應再次檢查儀器是否正常等等。

（5）一次壓漿完成以後，將進漿與返漿管對接，點選‘清洗裝置’進行管路沖洗，沖洗宜選擇高流量低壓力檔進行，並直至返漿口與溢流口均流出清水5min以上為止。

3、壓漿結束

（1）整片梁板壓漿施工完成後依次關閉軟體、電機、切斷電源，拆下高壓管。

（2）壓漿系統所有裝置在壓漿完畢以後必須妥善保管，儀器都必須有良好的防曬、防水措施。

（3）定期維護。電動液壓閥、電動調壓閥、水膠比測試儀每使用1個月必須進行維護保養，清除裡面漿液凝固後的沉澱。

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