信息化与智能化在高铁预制梁场中的创新应用论文_刘晓

信息化与智能化在高铁预制梁场中的创新应用论文_刘晓

中交一公局第三工程有限公司 北京 101100

摘要:现如今,我国是信息科技快速发展的新时期,我国的科学技术在快速的发展,社会在不断的进步,介绍了梁场生产管理信息系统、设备物联网信息系统、BIM技术+航拍倾斜摄影技术三个信息化的创新应用;并探讨了预应力自动张拉系统、自动静载试验系统、太阳能照明系统、预制箱梁自动喷淋养护系统四个智能化的创新应用,不仅提高了高铁预制梁工程质量和安全,而且提高了工效,创造了效益,同时也为下步高铁梁场智能化、信息化持续改进提供了参考。

关键词:梁场;箱梁;进度管理;安全质量管理

引言

建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术以三维数字技术为基础,将信息模型与各专业融合,集成各专业相关信息的工程数据,能够实现对工程专业的功能进行数字化表达。近年来,BIM技术在铁路建造中受到广泛重视并开始试点应用,在铁路建造工程项目中,BIM技术应用已经从最初重点集中于规划设计阶段的方案展示、参数化建模、碰撞检查和三维模型制作等,逐步发展应用到施工进度、质量管理和成本管理等,并逐步展示出在工程全生命周期实现信息传递、共享和使用带来的巨大效益。

1信息化创新应用

1.1设备物联网信息系统应用

研发设备物联网信息系统,全面整合提梁机、龙门吊、拌和站、压浆机、张拉机、喷淋系统、钢筋制备、实验室设备、锅炉、空调等设备。各种数据统一保存和管理,通过互联网+实现数据报表手机APP实时查看,设备统一管理,设备运行状态及维修保养状态实时监控,更好地指导现场施工生产。

1.2工序管理

通过扫描钢筋绑扎、模板准备、混凝土浇筑、预应力张拉、压浆、封锚等技术交底二维码,可以快速读取各工序管理信息。每道工序完成后及时记录工序的施工人员、技术人员、监理人员等,工序的开始时间及结束时间和过程控制检查记录等都能够形成二维码,永久保存在系统中,并可形成芯片埋至箱梁内部,可随时扫描查看。

1.3安全风险防控

安全风险防控应用主要从安全检查和环境监测角度开展。在日常安全检查过程中,安全员需要每天对梁场办公生活区、制梁区、拌和站、提梁站等区域进行巡检,巡检过程中可随时拍摄检查视频及图片等资料上传至平台,若下午5点尚有未巡检区域,平台会向安全员发送温馨提示,提示未巡检区域,若在24点依然有未巡检区域,则向安质部管理人发起报警。若在巡检中发现问题,根据问题性质可选择是否将该问题纳入问题库进行整改闭合,并对整改前后进行对比。安全风险防控应用应与现场扬尘在线监测系统数据进行结合,实时传递数据至平台以便实施管理措施。例如:当风力大于6级以上时进行预警,现场不允许露天起重吊装作业、不允许高处作业;PM2.5大于75 μg/m3时进行预警,提示现场人员做好防护措施,如配备口罩等;白天噪音大于70 dB、晚上噪音大于55 dB时进行预警,提示现场人员配备耳塞,实行人性化管理施工作业。

2智能化创新应用

2.1箱梁预应力自动张拉系统应用

梁场预应力张拉采用第三代自动张拉系统,相较于前两代,具有数据实时回传、张拉力自动控制、不同步率自动调整、持荷时间自动补压等特点。该系统一套4台张拉设备,通过1台主机控制3台从机进行张拉,在千斤顶上安装力值传感器及位移传感器,根据位移传感器实时回传的数据进行实时计算,按照计算结果实时调整每个泵站给油的快慢,保证四点同步对称张拉。张拉完成后张拉数据实时回传、实时导出。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆消除人为干扰因素,真正做到以张拉力控制为主,伸长值校核为辅,四点同步两端对称张拉,保证施加预应力的准确性。

2.2BIM梁场管理

BIM技术在梁场的进度管理过程中,起到十分重要的作用,BIM技术的引入,可以将梁场生产进度可视、具化。以梁体三维模型可视化效果展示某榀梁的生产过程资料和材料信息,如张拉、压浆,选择孔道可查看该孔道对应的张拉、压浆过程等数据,还可实现箱梁的碰撞检查和工程数量计算等。

2.3预制台座尺寸确定

(1)宽度确定:预制台座的宽度同预制梁马蹄底板的宽度。但还要考虑一下浇筑混泥土的过程中模板可能会向外膨胀发生变形,预制台座的宽度一般要比预制梁马蹄底板窄3mm左右。(2)长度确定:当梁长为定值的时候,台座的长度同梁长;当梁长变化的时候,计算一下梁长,预制台座满足最大梁长的需要。(3)台座基础尺寸确定:需要根据预制场地基承受力以及需要生产的预制梁的重量来确定出来基础的尺寸,也就是说(预制梁重量+台座自重+模板重量)/台座基础面积,就可以计算出台座的基础荷载是不是满足地基基底承载力的要求,可以做出相关的一些措施。台座的两端在预制梁在张拉后可以承受预制梁的所有的重量,所以台座两端基础2m范围内要求就可以承受预制梁张拉后需要承受预制梁一半的质量,在基础施工的时候可以加设一定数量的钢筋来提高承载力,如果有必要的话可以在台座的两端添加两个小桩,这样就可以保证预制梁张拉后台座不会变形也不会下沉。(4)台座顶预拱度的设定:台座顶面必须设置反拱,如果设计图有要求的话,需要根据图来进行施工,否则根据规范就要按二次抛物线布置,两端对称。(5)台座吊装孔、调平钢板的设定:为了能够保证预制梁的施工安全,预制梁给我们一般用的方法是捆绑式起吊,因此必须在台座上面预留着吊装孔,吊装孔的预留位置一定要根据设计图的要求来进行,如果设计图没有要求的话,一般就设在距梁端0.5~3m之间,预留孔的大小必须要满足吊装最长预制梁以及最短预制梁的要求,如果梁长的差异有些大的话,吊装孔有些长的话,就可以考虑设置两个吊装孔或者采用不相同的长度台座生产不一样的长度预制梁。

2.4预制箱梁自动喷淋养护工艺

按照制梁场最大生产能力2榀/d的能力及箱梁养护不少于14d的要求,即需同时满足28榀预制梁的养护条件。梁场在每个存梁区靠近制梁台座的3个存梁位设置自动喷淋养护区域,共计30个自动喷淋养护区。自动喷淋养护控制器具有两种控制方式,一是定时喷淋,在系统内设置喷淋间隔时间,到时自动进行喷淋。二是根据梁体周围环境的温湿度,设置好上下限,依据温湿度设定值自动进行喷淋,确保梁体在养护期内始终保持湿润;同时由于梁端是养护死角,若养护不到位,容易出现龟裂等质量问题,为解决该项质量通病,设计采用三层防护养护装置,以便做好梁端及封锚混凝土养护。具体做法是:采用铝合金方管根据箱梁端部形状焊接成固定支架,支架与混凝土表面之间设置两层土工布和一层塑料薄板,将支架固定在两端面上,确保两层土工布和一层塑料薄板紧贴混凝土;中间层采用不透水塑料薄板布设在外侧,防止水分快速蒸发,里层采用两层土工布保湿,浇水后能长时间处于湿润状态,达到养护的目的。同时为了提高箱内养护质量,在端部设挡风装置,保证了整孔预制梁养护质量。

结语

通过梁场生产管理信息系统、梁场设备物联网信息系统、BIM+航拍倾斜摄影技术、箱梁预应力自动张拉系统、箱梁静载试验自动控制系统、太阳能智慧照明信息系统、箱梁自动喷淋养护工艺等信息化、智能化在高铁预制梁场中的创新应用,取得了较好的社会经济效果,但是在今后的实践中还需继续改进和优化,尤其是BIM技术在预制梁场中的应用,还有待进一步的研究和创新。

参考文献:

[1]李鑫.BIM技术在铁路预制梁场规划与布置中的应用研究[J].铁道建筑技术,2017(7):21-23.

[2]罗雪,王绍文.梁场生产信息化管理系统在质检资料中的应用[J].铁道标准设计,2011(S1):119-122.

论文作者:刘晓

论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期

论文发表时间:2019/12/18

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