高速鐵路箱梁預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)

高速鐵路箱梁預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)

Summary：預(yù)應(yīng)力張拉是高速鐵路箱梁制作中關(guān)鍵工序，預(yù)應(yīng)力施加的質(zhì)量影響到箱梁使用壽命的安全性和耐久性，采用原有人工手動(dòng)張拉工藝時(shí)間較長(zhǎng)，耗費(fèi)資源大，同時(shí)在施工過程中測(cè)量誤差、不同步率等因素控制難度大，給預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量造成極大隱患。本文結(jié)合客運(yùn)專線箱梁施工經(jīng)驗(yàn)，為提升箱梁預(yù)制工藝及創(chuàng)效創(chuàng)優(yōu)，提供先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)借鑒。PrestressedForceIntelligentTensioningTechnologyofHigh-SpeedRailwayBoxGirderAbstract：Theprestressedforcetensioningisacriticalprocessinthefabricationofboxgirderusedinhigh-speedrailway,thequalityafterbeingimplementedofprestressedforcewillaffecttheservicelifeofboxgirderfromsafetyanddurability,bytakingaconventionalmanualtensioningtechnologymaycostmoretimeandresources,meanwhile,thereisdifficulttocontrolthemeasurementerror,asynchronousrateandotherfactorsintheprocessofconstruction,whichcouldcausegreatsafetyhiddenrisktotheprestressedtensioningquality,therefore,combiningwiththeconstructionexperienceofboxgirderusedinpassengerdedicatedline,thethesisistoprovideanadvancedexperienceasreferenceforimprovingtheprefabricationtechnologyofboxgirderandcreatingefficiencyandexcellence.Keys：高速鐵路箱梁預(yù)應(yīng)力張拉KeyWords:HighSpeedRailway,BoxGirder,PrestressedForce1預(yù)應(yīng)力張拉工序的重要性預(yù)應(yīng)力的施加可以提高混凝土結(jié)構(gòu)的使用性，有效防止混凝土開裂，提高結(jié)構(gòu)的耐久性，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件受力前產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力，減小或抵消荷載引起的混凝土拉應(yīng)力，控制構(gòu)件的拉應(yīng)力水平。2傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力施工傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力張拉的基本資源需求表資源工人技術(shù)員油泵千斤頂鋼板尺油壓表記錄表對(duì)講機(jī)數(shù)量8人2人4臺(tái)4臺(tái)4把4塊2份5個(gè)由表格的資源需求可以看出，傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力張拉存在以下缺陷：1）技術(shù)人員在對(duì)油表監(jiān)控、測(cè)量讀數(shù)、數(shù)據(jù)計(jì)算等檢查過程中，需耗費(fèi)大量時(shí)間，造成預(yù)應(yīng)力施工時(shí)間較長(zhǎng)。2）在施加應(yīng)力時(shí)，因自身油泵設(shè)備的差異，及操控人員的協(xié)調(diào)配合不一致，致使相同孔道兩端鋼絞線伸長(zhǎng)值大小不一，出現(xiàn)不同步率大于5%現(xiàn)象，在施工過程中通過分階段調(diào)整不理想。3）伸長(zhǎng)值的測(cè)量誤差、讀數(shù)誤差、油表監(jiān)控誤差等各種累計(jì)誤差造成最終的應(yīng)力數(shù)據(jù)誤差超出范圍，并且原因分析困難。4）傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力施工存在的各類缺陷還可能引起梁體的彈性上拱及后期上拱度超出設(shè)計(jì)允許范圍。3智能預(yù)應(yīng)力施工智能預(yù)應(yīng)力張拉的基本資源需求表資源工人技術(shù)員主控柜電動(dòng)液壓站千斤頂（配傳感器）鋼板尺對(duì)講機(jī)數(shù)量4人2人1臺(tái)3臺(tái)4臺(tái)4把2個(gè)對(duì)比傳統(tǒng)張拉的資源需求可以看出，智能預(yù)應(yīng)力張拉存在以下優(yōu)勢(shì)：1）張拉數(shù)據(jù)的自動(dòng)讀取，避免人為油表讀數(shù)誤差，提高了張拉力值數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，節(jié)省了施工時(shí)間。2）伸長(zhǎng)值自動(dòng)測(cè)量，不同步率自動(dòng)控制，測(cè)量精度高，確保了各項(xiàng)數(shù)據(jù)滿足設(shè)計(jì)要求，且節(jié)省了人工測(cè)量。3）自動(dòng)計(jì)算并生成結(jié)果表格，避免了人為計(jì)算可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性大大提高。4）直觀的體現(xiàn)了張拉過程中各項(xiàng)數(shù)據(jù)變化情況，在出現(xiàn)異常的情況下，技術(shù)人員可及時(shí)調(diào)整，確保梁體質(zhì)量。4智能張拉工藝流程5操作要點(diǎn)智能張拉系統(tǒng)采用泵站、千斤頂組合（含壓力傳感器、位移傳感器、數(shù)據(jù)接口），由主控制臺(tái)集中控制，可同時(shí)控制2臺(tái)千斤頂同步工作，實(shí)現(xiàn)兩束鋼絞線雙向同步平衡張拉。1）用戶登錄及參數(shù)設(shè)置界面一：在軟件界面“用戶名”和“密碼”項(xiàng)內(nèi),分別輸入對(duì)應(yīng)的賬號(hào)和密碼，在設(shè)備碼項(xiàng)內(nèi)填入配套編號(hào)，點(diǎn)擊“登錄”進(jìn)入軟件操作界面，根據(jù)功能菜單分別輸入相應(yīng)參數(shù)信息，修改完成后方可進(jìn)行張拉作業(yè)。界面一界面二界面三界面四界面五界面二：輸入項(xiàng)目名稱、監(jiān)理單位、施工單位標(biāo)段、梁場(chǎng)名稱、材料廠家信息及人員信息。界面三：輸入張拉端方向、實(shí)測(cè)管道系數(shù)、限位板槽深、鋼絞線強(qiáng)度及直徑。界面四：輸入配套張拉儀位置、千斤頂?shù)木幪?hào)、回歸方程及噸位、傳感器的編號(hào)、量程及方程式。界面五：在系統(tǒng)固定模板中，按照梁型輸入張拉施工順序，根據(jù)施工選擇預(yù)張、初張、終張程序、張拉形式（雙孔雙端張拉工藝）、單根鋼絞線張拉力、輸入鋼絞線根數(shù)、控制階段及持荷時(shí)間。2）千斤頂安裝根據(jù)鋼絞線直徑，選用匹配的限位板，安裝千斤頂，要求預(yù)應(yīng)力筋、錨具和千斤頂位于同一軸線上，確保同心張拉，并檢查每個(gè)千斤頂?shù)陌惭b位置是否正確，檢查無(wú)誤后方可進(jìn)行施工。3）張拉施工在施加應(yīng)力前，再次核對(duì)參數(shù)信息，檢查無(wú)誤后，方可進(jìn)行張拉作業(yè)。點(diǎn)擊【啟動(dòng)】按鈕進(jìn)入張拉控制階段，系統(tǒng)自動(dòng)控制張拉力值達(dá)到目標(biāo)值進(jìn)入持荷計(jì)時(shí)階段，自動(dòng)補(bǔ)壓控制張拉力保持在目標(biāo)值±1%范圍內(nèi)，持荷完成后系統(tǒng)自動(dòng)記錄實(shí)際張拉力和油缸伸長(zhǎng)值，測(cè)量工具夾片外露量并記錄。錨固結(jié)束后系統(tǒng)自動(dòng)控制千斤頂回頂，卸除工具錨及千斤頂，測(cè)量工作錨夾片的外露量并記錄，并進(jìn)行下一組鋼束張拉。張拉過程中，測(cè)力傳感器、位移傳感器自動(dòng)測(cè)量張拉力值、鋼絞線伸長(zhǎng)量，在屏幕上實(shí)時(shí)顯示張拉力及伸長(zhǎng)值曲線，即時(shí)存儲(chǔ)，全部張拉完畢后，自動(dòng)生成張拉表格。張拉數(shù)據(jù)張拉記錄表6控制效果工效對(duì)比表對(duì)比項(xiàng)目傳統(tǒng)張拉智能張拉人員10人6人時(shí)間3.5h2h張拉力精度控制±1.5%±1%自動(dòng)補(bǔ)壓無(wú)有伸長(zhǎng)值測(cè)量校準(zhǔn)人工測(cè)量計(jì)算不及時(shí)、不準(zhǔn)確自動(dòng)測(cè)量、及時(shí)準(zhǔn)確不同步率控制人工通過對(duì)講機(jī)調(diào)整、隨意性大自動(dòng)調(diào)整，排除認(rèn)為干擾回縮量測(cè)定無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定錨固回縮量，需要人工測(cè)量計(jì)算。自動(dòng)顯示生成智能張拉設(shè)備采用模塊化設(shè)計(jì)，全程計(jì)算機(jī)控制，操作簡(jiǎn)便，在施工中數(shù)據(jù)真實(shí)準(zhǔn)確，排除了人為因素的干擾，張拉數(shù)據(jù)通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控平臺(tái)，做到對(duì)整個(gè)箱梁張拉特殊工序的實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保了預(yù)應(yīng)力質(zhì)量；施工單位可根據(jù)相同梁型的張拉數(shù)據(jù)累計(jì)分析，參考實(shí)測(cè)箱梁上拱度、跨度等數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整箱梁的預(yù)留壓縮量、反拱度及管道摩阻，有效的確保了箱梁質(zhì)量。張拉超限統(tǒng)計(jì)圖結(jié)束語(yǔ)：采用智能張拉設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了張拉施工的全自動(dòng)化，有效控制了梁體質(zhì)量，并減