智能數(shù)控張拉施工工藝-

1、.智能數(shù)控拉施工工藝卞桂榮寶枝 常溧高速公路1、序言本文論述了預(yù)應(yīng)力智能拉系統(tǒng)原理及工藝流程，闡述智能拉系統(tǒng)在施工中與傳統(tǒng)拉相比具有其技術(shù)經(jīng)濟(jì)先進(jìn)性。至高速公路 CL-5 標(biāo)段路線起點(diǎn)樁號為K41+700, 位于市上黃鎮(zhèn)境， 外圩村北側(cè)；終點(diǎn)樁號為K46+300 ，位于市溧城鎮(zhèn)境，塘村和后莊村東側(cè)，路線主線長4.60 公里，雙向四車道，寬度28m 。本合同段中中河大橋預(yù)制箱梁的主要工程量為：25m 箱梁共計(jì) 128 榀、29m箱梁 24 榀，最重為 29m 邊跨梁（箱梁最重約為90t ）；界灘特大橋預(yù)制箱梁的主要工程量為： 25m 箱梁共計(jì) 372 榀，均采用就地預(yù)制、預(yù)應(yīng)力后法工藝施工。箱梁

2、預(yù)制場生產(chǎn)場區(qū)布置于K43+418 路線左側(cè)，占地面積約 14 畝，共布置箱梁地胎膜 18 個。2、工藝闡述的主題容及適用圍該工藝主要闡述預(yù)制箱梁智能拉，同樣適用于空心板梁、連續(xù)梁、連續(xù)剛構(gòu)等結(jié)構(gòu)的拉，也可用于邊坡錨索、先法等施工。3、工藝所執(zhí)行的主要規(guī)、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線GB/T5224-2003預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器GB/T 14370-2007公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)（JTGF80/1-2004 ）公路橋涵施工技術(shù)規(guī)（JTG/T F50 2011）至高速公路 CL-5 標(biāo)工程橋梁施工圖Word 資料.4、預(yù)應(yīng)力智能拉系統(tǒng)工作原理及工藝流程圖4.1 智能拉系統(tǒng)及工作原理本

3、工程采用的智能拉系統(tǒng)由主機(jī)、油泵、千斤頂三大部分組成。 該系統(tǒng)以應(yīng)力為控制指標(biāo)， 伸長量誤差作為校對指標(biāo)。 系統(tǒng)通過傳感技術(shù)采集每臺千斤頂?shù)墓ぷ鲏毫弯摻g線的伸長量 （含回縮量） 等數(shù)據(jù)，并適時將數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行分析判斷， 同時拉設(shè)備接受系統(tǒng)指令，適時調(diào)整變頻電機(jī)工作參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)高精度適時油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)拉力及加載速度的精確控制。系統(tǒng)還根據(jù)預(yù)設(shè)的程序，由主機(jī)發(fā)出指令， 同步控制每臺設(shè)備的每一個機(jī)械動作，自動完成整個拉過程。壓力傳感器在拉過程中負(fù)責(zé)采集千斤頂油缸的壓力值，通過下位機(jī)傳給控制主機(jī)，主機(jī)根據(jù)標(biāo)定參數(shù)換算成拉力值。位移傳感器在拉過程中負(fù)責(zé)采集鋼絞線伸長量（含回縮量）值，通過

4、下位機(jī)傳給控制主機(jī)。千斤頂智能芯片壓力采集裝置數(shù)據(jù)信號控制信號計(jì)算機(jī)主控制系統(tǒng)無線傳輸位移采集裝置油泵電機(jī)Word 資料.圖1拉系統(tǒng)工作原理圖4.2 智能拉工藝流程圖 2 工藝流程5、施工法說明和主要設(shè)備等資源的配置5.1施工法說明和傳統(tǒng)拉相比， 預(yù)應(yīng)力智能拉系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力拉全過程自動化，具有拉力到位，同步精確，自動控制拉應(yīng)力、延伸量、加載速率、Word 資料.停頓點(diǎn)、持荷時間等要素的特點(diǎn)，同時還實(shí)現(xiàn)了適時監(jiān)控、規(guī)管理、確保數(shù)據(jù)真實(shí)可靠等管理功能， 能有效杜絕人為因素干擾， 確保預(yù)應(yīng)力拉施工質(zhì)量。 本工程預(yù)制箱梁拉采用 120T千斤頂進(jìn)行數(shù)控拉，兩個千斤頂對稱拉，以界灘特

5、大橋42跨右 -4箱梁 N1（高）束拉控制應(yīng)力 0% 、20% 、 100% 進(jìn)行闡述。表1計(jì)算理論伸長量 176mm拉控制說明 :現(xiàn)場鋼絞線根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用低松弛s15.20鋼絞線，拉控制應(yīng)力為：010% 應(yīng)力 20% 應(yīng)力 con(持荷 5min 錨固 ) 。伸長值： LL1+L2；式中： L1為初應(yīng)力到最大拉應(yīng)力間的實(shí)測伸長量；L2為相鄰級應(yīng)力拉伸長量差值。拉前首先由技術(shù)員將拉鋼束按照拉順序進(jìn)行編號輸入計(jì)算機(jī)中。計(jì)算機(jī)同拉設(shè)備進(jìn)行，準(zhǔn)備工作做好后，啟動電源鍵，按順序一鍵完成鋼絞線的拉。拉過程界面見下圖：Word 資料.圖3準(zhǔn)備拉，壓力、位移均為0圖4 應(yīng)力 10% 時拉應(yīng)力兩端分別為 3

6、.78MPa 、3.83MPa ；位移量為 12.1mm、16.8mmWord 資料.圖 5 應(yīng)力 20% 時拉應(yīng)力兩端分別為 7.58MPa 、 7.5MPa ；位移量為 22.0mm 、26.3mm圖 6 應(yīng)力 100% 拉應(yīng)力兩端分別為 37.39MPa 、37.56MPa ；位移量為 97.8mm 、97.4mmWord 資料.表2 拉伸長量自動生成結(jié)果分析：上表為電腦終端顯示最終伸長量為174.4mm ，誤差為 -0.9% ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于規(guī)要求的± 6% 。5.2 主要資源配置機(jī)械名稱規(guī)格型號數(shù)量（臺）智能千斤頂1200KN2液壓泵Y10012-42筆記本電腦聯(lián)想1手拉葫蘆5T

7、2切斷機(jī)qgw-126、施工操作要點(diǎn)及工藝要求和技術(shù)措施6.1施工中要格執(zhí)行梳編穿束工藝，以防索力不均度，鋼絞線穿束時相互纏繞。6.2 限位板應(yīng)將寫有對應(yīng)使用規(guī)格數(shù)字的面對準(zhǔn)工作錨板安裝，安裝后保證工作錨板在錨墊板止口；6.3 保證限位板、千斤頂、工具錨板同軸。6.4 拉控制力達(dá)到穩(wěn)定后可錨固，夾片相互間錯位不宜大于2mm ，露出錨具外高度不應(yīng)大于 4mm 。Word 資料.6.5 工具錨板錐、工具夾片應(yīng)經(jīng)常涂潤滑劑。7、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、卡控點(diǎn)防措施和專項(xiàng)檢查要素7.1質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1、預(yù)應(yīng)力鋼材的拉施工時的實(shí)際伸長值與理論伸長值差值應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，或按規(guī)要求控制在-6% +6% 以，否則應(yīng)暫停拉，待查明

8、原因并采取措施予以調(diào)整后，才可繼續(xù)進(jìn)行拉。質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)2、每束鋼絞線最多只允出現(xiàn)一絲斷絲，每個斷面斷絲總和不得超過該斷面鋼絲總數(shù)的 1%3、兩端對稱均勻拉7.2 卡控點(diǎn)防措施千斤頂?shù)脑O(shè)備安裝、調(diào)試 安裝限位板，限位板有止口與錨板定位，工作錨環(huán)必須在限位槽安裝專用千斤頂，千斤頂止口應(yīng)對準(zhǔn)限位板安裝工具錨， 應(yīng)與前端拉錨具對正， 使位排列一致， 不得使鋼絞線在千斤頂?shù)拇┬陌l(fā)生交叉，以免拉時出現(xiàn)失錨事故，工具錨夾片均涂退錨靈。開動油泵，將千斤頂活塞來回打出幾次， 以排出可能殘存于千斤頂缸體中的空氣拉 智能拉設(shè)備在啟動前應(yīng)對其參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，根據(jù)設(shè)計(jì)要求按設(shè)計(jì)拉力的10% 、20% 、100% 進(jìn)行拉，中間

9、各需穩(wěn)壓一次。 拉完成后穩(wěn)壓，穩(wěn)壓完成后油泵自行回頂，進(jìn)行下一束的拉 拉數(shù)據(jù)用專用存儲器導(dǎo)出。Word 資料.7.3 專項(xiàng)檢查要素Word 資料.序號分項(xiàng)工程工序名稱執(zhí)行人標(biāo)準(zhǔn)與要求檢查時段檢查情況檢查人1施工案交底施工員編制， 總工審核，全員覆蓋開工前施工員交底技術(shù)交底工作施工員編制，生產(chǎn)副經(jīng)2安全培訓(xùn)交底理審核，安全員主持、全員覆蓋開工前施工員交底長期不使用3拉設(shè)備及儀表施工員拉次數(shù)超過 200 次開工前設(shè)備驗(yàn)收標(biāo)定時間超過半年4電腦及軟件施工員案要求拉前5拉時的混凝土強(qiáng)度施工員、試驗(yàn)員設(shè)計(jì)交底拉前砼工程6錨墊板后砼密實(shí)度施工員無蜂窩，密實(shí)拉前7材料預(yù)應(yīng)力筋損傷施工員表面無損傷拉前8人員操

10、作工是否持證上崗，安全員持證上崗拉前人證相符9安全拉作業(yè)區(qū)域是否設(shè)置警安全員案要求拉全過程示標(biāo)志，無關(guān)人員禁入Word 資料.檢查用電是否符合要求10（電箱、電源線、電器安全員案要求拉前開關(guān)、漏電保護(hù)裝置）11拉操作平臺是否符合案施工員案要求拉前要求12拉時千斤頂后不得站施工員、安全員案要求拉全過程人，且后設(shè)置安全擋板出現(xiàn)壓力表讀數(shù)異?；驌p壞、 預(yù)應(yīng)力筋13智能拉拉過程控制施工員斷絲、滑絲、混凝土拉時破例等情況， 應(yīng)立即停止拉，查明原因采取措施后再進(jìn)行拉表3智能拉專項(xiàng)檢查要素Word 資料.8、施工工藝所涉及的試驗(yàn)檢測容及檢測索引的檢查標(biāo)準(zhǔn)規(guī)1、精確施加應(yīng)力專為“后拉法”全自動預(yù)應(yīng)力智能精確拉

11、工藝而設(shè)計(jì)，設(shè)備全自動化，有利于預(yù)應(yīng)力拉的精確施工，避免人為因素對數(shù)據(jù)的影響。將誤差圍縮小至± 1%。2、實(shí)時校核伸長量，實(shí)現(xiàn)“雙控”系統(tǒng)傳感器實(shí)時采集鋼絞線數(shù)據(jù)， 反饋到計(jì)算機(jī)， 自動計(jì)算伸長量， 及時校核伸長量誤差是否在± 6% 以，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力與伸長量雙控。（公路橋涵施工技術(shù)規(guī)款規(guī)定：預(yù)應(yīng)力筋采用應(yīng)力控制法拉時 應(yīng)以伸長量進(jìn)行校核，其偏差應(yīng)控制在 6% 。）3、對稱同步拉采用力與位移的雙控同步技術(shù)， 一臺計(jì)算機(jī)控制兩臺或多臺千斤頂同時、 同步對稱拉，實(shí)現(xiàn)“多頂同步拉”工藝。4、規(guī)拉過程，減少預(yù)應(yīng)力損失拉數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫管理， 預(yù)存拉工藝參數(shù)于數(shù)據(jù)庫， 根據(jù)梁號號即可實(shí)現(xiàn)自動

12、拉，拉結(jié)果數(shù)據(jù)自動存儲在數(shù)據(jù)庫，可查閱、下載和即時打印。5、卸載速度緩慢，避免沖擊損傷夾片，減少縮量。公路橋涵施工技術(shù)規(guī)款規(guī)定：錨固階段拉端預(yù)應(yīng)力筋的縮量，應(yīng)不大于設(shè)計(jì)規(guī)定或表所列容值。9、安全風(fēng)險分析、防措施和專項(xiàng)檢查要素9.1安全風(fēng)險分析該工序的安全風(fēng)險主要有拉作業(yè)時錨夾具彈出傷人、高壓油泵與千斤頂連接不牢固液壓油擠出傷人、觸電危險。9.2 防措施拉時作業(yè)區(qū)應(yīng)設(shè)警告標(biāo)志， 無關(guān)人員禁入； 預(yù)應(yīng)力施工人員應(yīng)在千斤頂兩側(cè)操作，不得在端部來回穿越；油泵操作人員要戴防護(hù)眼鏡；拉操作地點(diǎn)上、下垂直向禁其他工種同時施工；電線接頭等應(yīng)定期檢查，確保不透水、不漏電，雨天拉時，還應(yīng)架設(shè)防雨棚。Word 資料

13、.10、實(shí)施過程中所遇問題及處理案在現(xiàn)場實(shí)際操作過程中， 由于是首次在預(yù)制箱梁力推廣運(yùn)用智能拉設(shè)備，所以我部在拉過程中為校核智能拉數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，采取了對部分預(yù)制箱梁進(jìn)行人工鋼尺量值、人工讀取油壓表讀數(shù)的措施與同步進(jìn)行智能拉控制的讀數(shù)予以及時比較，發(fā)現(xiàn)通過同一榀梁智能拉的人工讀數(shù)與智能拉顯示數(shù)據(jù)存在一定的誤差，雖然最終的結(jié)果和精度均符合要求，但是這個面仍然需要我們和廠家技術(shù)部門進(jìn)行進(jìn)一步的溝通和論證。數(shù)控拉在常溧高速公路項(xiàng)目應(yīng)用中存在以下幾個面的問題及相關(guān)處理案：10.1設(shè)備連接存在問題：數(shù)控拉千斤頂、數(shù)控計(jì)算機(jī)、油泵局域網(wǎng)無線連接不穩(wěn)定，在一定程度上造成誤工。處理案：所以要加強(qiáng)對設(shè)備的

14、維保。10.2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存在問題：計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)不穩(wěn)定。處理案：數(shù)控拉軟件對計(jì)算機(jī)要求較高，計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)必須保證穩(wěn)定，否則易造成拉中斷，要對計(jì)算機(jī)定期查殺病毒和軟件維護(hù)。10.3環(huán)境影響存在問題：數(shù)控拉設(shè)備對工作環(huán)境要求較高， 高溫及寒冬容易造成系統(tǒng)誤差。處理案：需避開高溫、雨天施工。10.4 數(shù)據(jù)輸出存在問題：拉數(shù)據(jù)可以設(shè)置更改，一定程度上降低了智能拉系統(tǒng)精度的可靠性處理案：進(jìn)一步優(yōu)化智能拉系統(tǒng)，加強(qiáng)設(shè)備的軟件能力。11、工藝措施與傳統(tǒng)手工拉經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較序比較容傳統(tǒng)手工拉預(yù)應(yīng)力智能拉系統(tǒng)號1拉力精度伸長率的允誤差± 6±12自動補(bǔ)拉無此功能拉力下降 1%時，錨固前自動補(bǔ)拉Word 資料.用鋼尺人工測量拉伸長自動測量，及時準(zhǔn)確，及3伸長量測量與校核值，受環(huán)境、人為影響，時校核，與拉力同步控測量出來的伸長值波動制，實(shí)現(xiàn) ”雙控 ”較大根據(jù)壓力表讀數(shù)控制拉4對稱同步力，依靠對講機(jī)、喊話同步精度高， 計(jì)算機(jī)控制確定拉同步程度，無法實(shí)現(xiàn)多頂同步對稱拉保證拉同步性和精確度按程序