智能數(shù)控張拉施工工藝--

1、智能數(shù)控張拉施工工藝卞桂榮李寶枝常漂高速公路1、序言本文論述了預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)原理及工藝流程，闡述智能張拉系統(tǒng)在施工 中與傳統(tǒng)張拉相比具有其技術(shù)經(jīng)濟(jì)先進(jìn)性。常州至涕陽高速公路CL-5標(biāo)段路線起點(diǎn)樁號為K41+700,位于漂陽市上黃鎮(zhèn) 境內(nèi)，外號村北側(cè)；終點(diǎn)樁號為K46+300,位于漂陽市涕城鎮(zhèn)境內(nèi)，石塘村和后 莊村東側(cè)，路線主線長4.60公里，雙向四車道，寬度28mo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柿、29m 箱梁24棍,最重為29m邊跨梁(箱梁最重約為90t)；石界灘特大橋預(yù)制箱梁 的主要工程量為：25m箱梁共計(jì)372棉，均釆用就地預(yù)制、預(yù)應(yīng)力后張法工藝施 工

2、。箱梁預(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. 工藝闡述的主題內(nèi)容及適用范圍該工藝主要闡述預(yù)制箱梁智能張拉，同樣適用于空心板梁、連續(xù)梁、連續(xù)剛 構(gòu)等結(jié)構(gòu)的張拉，也可用于邊坡錨索、先張法等施工。3、工藝所執(zhí)行的主要規(guī)范、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)范(JTG/T F50-2011)常州至涕陽高速公路CL-5標(biāo)工程橋梁施工圖4、預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)工作原理及工藝流程圖4.1智能張拉系統(tǒng)及工作原

3、理本工程采用的智能張拉系統(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 的丄作壓力和鋼絞線的伸長量（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，同時張拉設(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)張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 完成整個張拉過程。壓力傳感器在張拉過程中負(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。位移傳感器在張拉過 程中負(fù)責(zé)采集鋼絞線伸長量（

4、含回縮量）值，通過下位機(jī)傳給控制主機(jī)。圖1張拉系統(tǒng)工作原理圖42智能張拉工藝流程安放工作錨，限位扳，智能千斤頂工具錨智能張拉儀，連接油管安敵主控電腦確保主控電腦、預(yù)應(yīng)力智能張拉儀智能千斤頂連接正常即可開始操作第三形成張拉”張拉致目標(biāo)值，進(jìn)行5分鐘持荷回油退頂，完成張拉”自動生成張拉計(jì)算數(shù)據(jù)。圖2工藝流程5、施工方法說明和主要設(shè)備等資源的配置5.1施工方法說明和傳統(tǒng)張拉相比，預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了預(yù)應(yīng)力 張拉全過程自動化，具有張拉力到位，同步精確，自動控制張拉應(yīng)力、延伸量、 加載速率、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)范管理、 確保數(shù)據(jù)真實(shí)可靠等管理功能

5、，能有效杜絕人為因素干擾，確保預(yù)應(yīng)力張拉施工 質(zhì)量。本工程預(yù)制箱梁張拉采用120T千斤頂進(jìn)行數(shù)控張拉，兩個千斤頂對稱張拉, 以石界灘特大橋42跨右-4箱梁N1 （高）束張拉控制應(yīng)力0%、20%、100%進(jìn)行闡述。25m預(yù)制箱請（中跨）鋼絞線*荷但長量計(jì)算表 緯R： ni a)線段LeKL+I丄 6血+口 ： -Cl e皿 Ji 6 ) J .(KL+I16)起點(diǎn)怨占*-：八“ 應(yīng)力平均伸長量5 10.5000.0000. 0010. 9990.0011.0001395139413943.520.7240.0000. 0010. 9990.0010. 9991394139213935.130.7

6、880.0320. 0020. 9920.0080. 9961392138113875.5式| 46.3790.0000. 0100. 9900.0100. 995138113681374也1武53.4910.0870. 0250. 9750.0250. 98813681334135123. T長：60.9070.000D. 0010. 9990.0010. 9991334133213335.17總計(jì)S7.9臺計(jì)伸長韋176+6%186-6%165曲-2；伸算機(jī)同張拉設(shè)備進(jìn)行鏈接，準(zhǔn)備工作做好后，啟動電源鍵，按順序一鍵完成鋼絞線的張拉。張拉過程界面見下圖:圖3準(zhǔn)備張拉，壓力、位移均為0圖4應(yīng)力

7、10%時張拉應(yīng)力兩端分別為378MPa、3.83MPa；位移量為12.1mm、16.8mm圖5應(yīng)力20%時張拉應(yīng)力兩端分別為7.58MPa 7.5MPa；位移量為22.0mm.26.3mmHfitiidRMMI5IHM|5|I.H* 力 H NR4K（vU H日怎線& X何綏miE!黔象號尺真-4傍“勿妊壓力IPa15KUW1 thU位性I liwJ| 一 1 廠 1 i丄i R壓力 13-11-25 *袖件關(guān)型，衙支確圧*張拔集（常號：算緯右7/ v2753 4 4WWWKWMMJ323LLIJ5SSS223 Q- M u U7777?0000060113Q-83 7q028713 511$

8、3 4一疋臺秦童|*WI7T土數(shù)據(jù)| 打用預(yù)審| |打 閘|茨tw迪酬忽缶tr：代rpEXR汰點(diǎn)“a尺仙史城r檢鈿 還用注垃過稅表2張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)范要求的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5T2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丄施工中要嚴(yán)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 錨板在錨墊板止口內(nèi)：6.3保

9、證限位板、千斤頂、工具錨板同軸。6.4張拉控制力達(dá)到穩(wěn)定后方可錨固，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。6.5工具錨板錐孔、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)防范措施和專項(xiàng)檢查要素71質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)1、預(yù)應(yīng)力鋼材的張拉施工時的實(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)范要求控制在-6%+6%以內(nèi)，否則應(yīng)暫 停張拉，待查明原因并采取措施予以調(diào)整后,才可繼續(xù)進(jìn)行張拉。2、每束鋼絞線最多只允許出現(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、兩端對稱均勻張拉7.2卡控點(diǎn)防范措施7.2.1千斤頂?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

10、位，工作錨環(huán)必須在限位槽內(nèi) 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)與前端張拉錨具對正，使孔位排列一致，不得使鋼絞線在千斤頂?shù)拇┬目装l(fā)生交義，以免張拉時出現(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兒次，以排出可能殘存于千斤頂缸體中的空氣7.2.2張拉 智能張拉設(shè)備在啟動前應(yīng)對其參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，根據(jù)設(shè)訃要求按設(shè)計(jì)張拉 力的10% 20%、100%進(jìn)行張拉，中間各需穩(wěn)壓一次。 張拉完成后穩(wěn)壓，穩(wěn)壓完成后油泵自行回頂，進(jìn)行下一束的張拉 張拉數(shù)據(jù)用專用存儲器導(dǎo)出。7.3專項(xiàng)檢査要素序號分項(xiàng)工程工序名稱執(zhí)行人標(biāo)準(zhǔn)與要求檢査時段檢査情況檢查人1技術(shù)交底工作施工方案交底施

11、工員編制，總工審核，施工員交底全員覆蓋開工前2安全培訓(xùn)交底施匸員編制，生產(chǎn)副經(jīng)理審核，安全員主持、施工員交底全員覆蓋開工前3設(shè)備驗(yàn)收張拉設(shè)備及儀農(nóng)施工員長期不使用張拉次數(shù)超過200次標(biāo)定時間超過半年開工前4電腦及軟件施工員方案要求張拉前5碇工程張拉時的混凝土強(qiáng)度施工員、試驗(yàn)員設(shè)計(jì)交底張拉前6錨墊板后方磴密實(shí)度施工員無蜂窩，密實(shí)張拉前7材料預(yù)應(yīng)力筋損傷施工員農(nóng)面無損傷張拉前8人員操作工是否持證上崗，人證和符安全員持證上崗張拉前9安全張拉作業(yè)區(qū)域是否設(shè)置警示標(biāo)志，無關(guān)人員嚴(yán)禁入內(nèi)安全員方案要求張拉全過程10檢査用電是否符合要求（電箱、電源線、電器開關(guān)、漏電保護(hù)裝置）安全員方案要求張拉前11張拉操作

12、平臺是否符合方案要求施工員方案要求張拉前12張拉時千斤頂后方不得站人，且后方設(shè)置安全擋板施工員、安全員方案要求張拉全過程13智能張拉張拉過程控制施工員岀現(xiàn)壓力衣讀數(shù)異 ?；驌p壞、偵應(yīng)力筋 斷絲、滑絲、混凝土 破例等情況，應(yīng)立即 停上張拉，査明原因 釆取措施后再進(jìn)行 張拉張拉時表3智能張拉專項(xiàng)檢查要素J K I J I J8、施工工藝所涉及的試驗(yàn)檢測內(nèi)容及檢測索引的檢査標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范Is精確施加應(yīng)力專為“后張拉法”全自動預(yù)應(yīng)力智能精確張拉工藝而設(shè)計(jì)，設(shè)備全自動化, 有利于預(yù)應(yīng)力張拉的精確施匸，避免人為因素對數(shù)據(jù)的影響。將誤差范用縮小至 1%O2、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)

13、，反饋到汁算機(jī)，自動計(jì)算伸長量，及時 校核伸長量誤差是否在6%以內(nèi)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力與伸長量雙控。（公路橋涵施工 技術(shù)規(guī)范7.6.2款規(guī)定：預(yù)應(yīng)力筋采用應(yīng)力控制方法張拉時應(yīng)以伸長量進(jìn)行 校核，其偏差應(yīng)控制在6%。）3、對稱同步張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 步對稱張拉，實(shí)現(xiàn)“多頂同步張拉”工藝。4、規(guī)范張拉過程，減少預(yù)應(yīng)力損失張拉數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫管理，預(yù)存張拉工藝參數(shù)于數(shù)據(jù)庫內(nèi)，根據(jù)梁號孔號即 可實(shí)現(xiàn)自動張拉，張拉結(jié)果數(shù)據(jù)自動存儲在數(shù)據(jù)庫內(nèi)，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，減少內(nèi)縮量。公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范7.6.2款規(guī)定：錨固階段張拉端

14、預(yù)應(yīng)力筋的內(nèi)縮 量，應(yīng)不大于設(shè)計(jì)規(guī)定或表7.6.2所列容許值。9、安全風(fēng)險分析、防范措施和專項(xiàng)檢查要素91安全風(fēng)險分析該工序的安全風(fēng)險主要有張拉作業(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防范措施張拉時作業(yè)區(qū)應(yīng)設(shè)警告標(biāo)志，無關(guān)人員嚴(yán)禁入內(nèi)；預(yù)應(yīng)力施匸人員應(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；張拉操作地 點(diǎn)上、下垂直方向嚴(yán)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，雨天張拉時，還應(yīng)架設(shè)防雨棚。10、實(shí)施過程中所遇問題及處理方案在現(xiàn)場實(shí)際操作過程中，山于是首次在預(yù)制箱梁中大力推廣運(yùn)用智能張拉 設(shè)備，所以我部在張

15、拉過程中為校核智能張拉數(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、人丄讀取油壓表讀數(shù)的措施與同步進(jìn)行智能張 拉控制的讀數(shù)予以及時比較，發(fā)現(xiàn)通過同一棉梁智能張拉的人工讀數(shù)與智能張拉 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，但是這個方面仍 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)控張拉在常涕高速公路項(xiàng)LI應(yīng)用中存在以下兒個方面的問題及相關(guān)處理 方案：101設(shè)備連接存在問題：數(shù)控張拉千斤頂、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。處理方案：所以要加強(qiáng)對設(shè)備的維保。102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。處理方案：數(shù)控張拉軟件對

16、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， 否則易造成張拉中斷，要對訃算機(jī)定期查殺病毒和軟件維護(hù)。103環(huán)境影響存在問題：數(shù)控張拉設(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。處理方案：需避開高溫、雨天施工。10.4數(shù)據(jù)輸出存在問題：張拉數(shù)據(jù)可以設(shè)置更改，一定程度上降低了智能張拉系統(tǒng)精度的 可靠性處理方案：進(jìn)一步優(yōu)化智能張拉系統(tǒng)，加強(qiáng)設(shè)備的軟件能力。11工藝措施與傳統(tǒng)手工張拉經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較序號比較內(nèi)容傳統(tǒng)手工張拉預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)1張拉力精度伸長率的允許誤差土6%1%2自動補(bǔ)張拉無此功能張拉力下降1%時，錨固前自動補(bǔ)張拉3伸長量測量與校核用鋼尺人工測量張拉伸 長值，受環(huán)境、人為影 響，測量出來的伸長值波動較大自動測量，及時準(zhǔn)確，及時校核，與張拉力同步控制，實(shí)現(xiàn)雙控4對稱同步根據(jù)圧力表讀數(shù)控制張 拉力，依靠對講機(jī)、喊 話確定張拉同步程度，無法保證張拉同