摘要：桥梁预应力智能压浆技术是指采用计算机技术控制整个压浆过程，采用浆液循环方式排出管道内空气和杂质，不需要人工开泵和手动补压的压浆工艺。循环智能压浆技术具有精确控制水胶比、自动调节压力与流量、精确控制稳压时间、自动记录压浆数据、浆液持续循环排尽空气等功能，能够保证压浆饱满密实，符合规范和设计要求，有效提升桥梁结构耐久性。
关键词：桥梁 预应力 智能压浆
一、工作原理
循环智能压浆系统由制浆系统、压浆系统、测控系统、循环回路系统组成。浆液在由预应力管道、制浆机、压浆泵组成的回路内持续循环以排净管道内空气，及时发现管道堵塞等情况，并通过加大压力进行冲孔，排出杂质，消除致压浆不密实的因素。
在管道进、出浆口分别设置精密传感器实时监测压力，并及时反馈给系统主机进行分析判断，测控系统根据主机指令进行压力的调整，保证预应力管道在施工技术规范要求的浆液质量、压力大小、稳压时间等重要指标约束下完成压浆过程，确保压浆饱满和密实。
主机判断管道充盈的依据为进出浆口压力差在一定的时间内是否保持恒定。
二、主要功能与特点
1、浆液满管路持续循环排除管道内空气
管道内浆液从出浆口导流至储浆桶，再从进浆口泵入管道，形成大循环回路，浆液在管道内持续循环，通过调整压力和流量，将管道内空气通过出浆口和钢绞线丝间空隙完全排出，还可带出孔道内残留杂质。
2、准确控制压力，调节流量
(1)精确调节和保持灌浆压力，自动实测管道压力损失，以出浆口满足规范最低压力值来设置灌浆压力值，保证沿途压力损失后管道内仍满足规范要求的最低压力值。关闭出浆口后长时间内保持不低于0.5MPa的压力。(2)当进、出浆口压力差保持稳定后，可判定管道充盈。(3)通过进出口调节阀对流量和压力大小进行调节。(4)稳压期间持续补充浆液进入孔道，保证密实。
3、准确控制水胶比按施工配合比数量自动加水，准确控制加水量，从而保证水胶比符合要求。
4、一次压注双孔，提高工效对于跨径50m内的预制梁，单孔长度小于55m的预应力管道均可双孔同时压浆，从位置较低的一孔压入，从位置较高的一孔压出回流至储浆桶，节约劳动力，提高工效100%。
5、实现高速制浆，规范搅拌时间
系统集成了高速制浆机，该设备将水泥、压浆剂和水进行高速搅拌，其转速为1420r/min,叶片线速度>10m/s，能完全满足规范要求。
6、监测压浆过程，实现远程管理
灌浆过程由计算机程序控制，压浆过程受人为因素影响降低，准确监测到浆液温度、环境温度、灌浆压力、稳压时间等各个指标，切实满足规范与设计要求。自动记录压浆数据，并打印报表。通过无线传输技术，将数据实时反馈至相关部门，实现预应力管道压浆的远程管理。
7、系统集成度高，简单适用
系统将高速制浆机、储浆桶、进浆测控仪、返浆测控仪、压浆泵集成于一体，现场使用只须将进浆管、返浆管与预应力管道对接，无需增加管道长度，即可进行压浆施工。操作十分简单，利于推广。
三、智能压浆施工工艺及操作要点
1、设备放置与控制台的设立
预应力智能压浆台车宜放置在待压浆预应力管道的注浆端，距离不宜过远，以减短进浆、返浆管的长度，控制台设置在离智能压浆台车5～50m的范围内。
2、管路连接与循环模式
1)双孔循环模式：选择适当长度的高压管，分别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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆2)单孔孔外循环模式：对于长度大于30m的预制梁或其他较长的预应力管道，宜采用单孔孔外循环压浆模式，进浆管、返浆管、压浆嘴通过三通连接，并在进浆嘴与返浆管上安装阀门，同时在预应力管道另外一端的出浆口安装出浆嘴及阀门。3)双孔交叉循环压浆模式：对于长度大于50m的梁体宜采用双孔交叉循环压浆模式。
3、配置浆液
根据规范要求，桥梁预应力管道灌浆用浆液的水胶比应为0.26～0.28，其初始流动度应大于10～17s,30min后的流动度应不大于20s。预应力智能压浆台车高速制浆机转速为1420r/min,可适应制备低水胶比浆液，为更好保证浆体质量，采用成品压浆剂。高速制浆桶每次可制备3～5包压浆剂(每包压浆剂质量为50kg)，制备浆液时，应先在制浆桶内加入量好的水，然后加入压浆料，再开启搅拌机进行搅拌，水泥加入过程中应缓慢，以免水泥成团，搅拌不开。最后一包压浆剂加入以后搅拌时间不宜超过5min，而后可开启制浆机阀门，浆液自流至低速搅拌桶内，同时开启低速搅拌桶开始低速搅拌。如因低速搅拌桶内存有较多浆液，高速桶内浆液暂时不能放入低速桶内时，高速制浆机应每隔3～5min开启搅拌30s左右，以免浆液沉淀分层，高速搅拌桶内浆液的储存时间不应超过30min。
4、设备调试
设备调试过程中，要求确保设备电源已经接通，接通设备电源，启动笔记本电脑，完成软件安装、连接等工作。
单击“启动压浆程序”，进入压浆施工控制界面，系统自动连接设备。如果设备连接不正常，请仔细检查设备电源、天线等是否连接正常，或确认控制器端口是否连接正常，必须排除故障才可继续操作。设备连接正常的情况下，在控制界面上会显示“压浆设备连接成功”，“参数确认”判断无误后，点击“确定”关闭该对话框。
5、压浆施工
控制软件回到主界面，检查液晶显示框内数据是否跳动，右上角的“压浆梁号”正确，“第1次”压浆为准备状态。
再次检查确定管路连接是否正确，然后启动“梁孔挤水”按钮，电磁阀启动，电机运转声音正常，平顺。通知梁板两边工作人员，注意安全。而后密切注意在电脑上压力值和流量值是否正常，有异常立即点击“暂停压浆”并进行相关检查。电脑在压浆施工过程中严禁运行其他程序，操作人员时刻关注相关数值，严禁离开控制台。
在压浆过程中应密切注意智能压浆设备工作情况，注意安全，如有异常情况立即单击“暂停压浆”、按下智能压浆台车“急停”按钮，停止压浆，排除异常情况后，方可继续压浆。
每一次压浆完成后，设备自动溢流，保存数据，并自动跳到下一个压浆步骤，在下一个压浆步骤开始之前，计算机操作人员应再次检查仪器是否正常等等。
一次压浆完成以后，将进浆与返浆管对接，点击“清洗设备”进行管路冲洗，冲洗宜选择高流量低压力档进行，并直至返浆口与溢流口均流出清水5min以上为止。
6、压浆结束
整片梁板压浆施工完成后依次关闭软件、电机、切断电源，拆下高压管。
定期维护。电动液压阀、电动调压阀、水胶比测试仪每使用1个月必须进行维护保养，清除里面浆液凝固后的沉淀。
四、质量控制
1、预应力筋张拉后，孔道压浆应在48h内完成，否则应采取措施，确保预应力筋不出现锈蚀。2、浆体稠度宜控制在14～18s之间。3、在预应力筋张拉完成后，立即用环氧树脂胶等材料进行封锚，以免冒浆而损失灌浆压力，封锚时应留排气孔，封锚胶达到一定强度后方可进行压浆作业。4、进、出浆口应用阀门止浆回流，不得用木塞或弯折进、出浆口管道的办法止浆。5、压浆前必须贮备足够浆液，低速储浆罐的储浆体积应满足所要灌注预应力管道的体积，以确保压浆的连续进行。6、压浆时，每一个工作班应留取不少于3组立方体试件，标准养护28天，检查其抗压强度，作为评定浆体质量的依据。7、压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5℃，否则应采取保温措施。当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。
结束语
桥梁预应力施工质量是保证桥梁结构安全和耐久性的关键工序，是结构安全的生命线。通过自动化、智能化手段来保证预应力的灌浆密实，从而提高了桥梁结构的安全性和耐久性，确定了预应力压浆质量智能控制理念，具有很高的社会效益。
参考文献
[1]《高速公路施工标准化技术指南》 人民交通出版社 2012.11.
[2] 联智桥隧预应力设备使用手册.
[3]《公路桥涵施工技术规范》 JTG/T F50-2011 人民交通出版社 2011.6.7发布.
论文作者:陈立平
论文发表刊物:《基层建设》2016年18期
论文发表时间:2016/11/11
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