中交二公局上海远通路桥工程有限公司 上海 200135
摘要：针对传统的预应力张拉压浆工艺普遍存在的预应力钢筋浪费严重、预应力管道压浆浆体不饱满、不密实等问题，我认为作为一名路桥建设者有责任和义务，积极推广更多的新技术、新材料、新设备、新工艺应用于施工实践中，提升桥梁的安全性、可靠性和使用性能。本文将结合中交安江高速T梁预制中，前卡式智能张拉设备及真空大循环管道压浆设备的应用为例进行介绍。
关键词：前卡式千斤顶；智能张拉；真空大循环压浆；压浆新材料；
1、工程概况
贵州省安江高速，起点位于铜仁市江口县，连接杭瑞高速公路，终点至黔南州瓮安县，顺接贵瓮高速公路，全长约144km，概算投资约160亿元。我标段总共预制40米T梁320片（包含凯峡河特大桥引桥120片），预制30米T梁290片（包含樟子沟大桥130片）。项目经理部根据现场施工环境建立2个预制梁场，分别预制30米T梁和40米T梁。所有T梁均采用柳州泰姆公司生产的智能张拉和智能压浆设备进行张拉作业和压浆作业。
2、前卡式智能张拉设备组成、工作原理及优点
2.1前卡式智能张拉设备的组成
智能张拉设备的组成主要有：智能操控系统、液压泵站、前卡式千斤顶、专用工具锚及其他附件。目前常用的液压泵站有单泵和双泵两种机型，项目需根据预制梁板的类型、数量、工期等实际情况进行配置整套设备的数量、泵站类型及千斤顶类型，以满足各方要求。
2.2前卡式智能张拉设备的工作原理
智能高压张拉设备是一种用于精准张拉或其他要求精准控制油压与千斤顶位移的智能张拉设备，通过智能操控系统将机、电、液有效的进行结合，使张拉过程自动化、智能化、精准控制，使预应力结构的施工符合现代化的科学管理、科学施工的现实需求。
张拉实施的过程中，智能控制系统主动采集张拉千斤顶的工作压力以及钢绞线的伸长量等数据，并与预先设置的张拉参数数据进行判断与对比分析，实时调整变频电机的工作参数，及时调整设备的张拉力和加载速度，精确控制整个预应力筋张拉过程并自动完成张拉作业，同时将预应力筋张拉过程中的信息数据，通过互联网及时传递给监理和业主单位，方便进行张拉全过程的在线监控。其中，张拉应力是智能张拉系统的控制指标，预应力筋的伸长量偏差是张拉作业的校核指标。
2.3前卡式智能张拉设备的优点
1）节能降耗。采用前卡式千斤顶，每根钢绞线张拉端可以节约钢绞线长度约0.4米，按照本项目工程设计约有7万孔锚具，合计节约31吨左右钢绞线，按照当时价格约4800元每吨，将直接产生约15万元经济效益。
2）可同步操控多个千斤顶进行张拉作业。在一套智能张拉设备中，利用一台操控电脑同步控制两个千斤顶的张拉作业，改变了以往张拉过程中两端张拉无法同步的问题，实现了智能、精准、同步张拉，提升了预应力筋的张拉质量。
3）施加的张拉应力能够得到精确控制。张拉应力的施加是由计算机操控系统根据接收的实时反馈数据控制泵站的运行，张拉应力的误差范围大幅缩减至1%左右，减少了应力损失，大大提高了预应力张拉的精度。
4）张拉过程中，实时精确控制伸长量。规范规定预应力张拉应以控制张拉力为主，伸长量进行复核。智能张拉系统通过位移传感器实时反馈千斤顶伸长量值，同时进行实际伸长量与理论伸长量实时校核，保证在±6%以内。当伸长量不合格时，系统会及时自动报警。
5）张拉原始数据真实可靠，并可远程监控。每台设备上都装有触摸屏，可独立的进行张拉操作并保存张拉记录，张拉完成后再通过U盘将数据拷回电脑进行整理。电脑可将生成的张拉原始记录传至云端服务器，以便监理单位和业主单位随时查看张拉记录。
3、真空大循环智能压浆设备组成、工艺原理及优点
3.1真空大循环智能压浆设备组成
设备主要由自动配料搅拌机、真空泵、压浆机、自动控制系统等构成。
自动配料搅拌机：自动上水配料、自动计量、自动保压、触摸屏显示，搅拌转速为1020转/分钟，搅拌叶片线速度15米/秒，称量准确度达到±0.4%以内，大大优于要求的±1%。可记录每次的搅拌数据，随时调取历史搅拌数据。另外可手动完成上述全部工作程序或单项工作程序。
真空泵：最大真空度可达-0.097至-0.1。
压浆机：为连续式工作方式，压力无波动，泵送浆体无气泡，理论工作量4.5立方米/小时，并具备电控自动和人工手动两种保压功能，保压范围可自由调整。
自动控制系统：通过监测出浆口压力差的变化趋势，判断管道灌浆是否充盈。监测浆液的灌浆压力、稳压时间等各项指标，自动记录并存储压浆数据。
3.2真空大循环智能压浆设备工艺原理
在进行预制混凝土构件压浆前，用真空泵将预应力孔道抽至真空，使之产生-0.1MPa左右的真空度，并通过循环系统将压浆液导流至制浆桶，形成循环回路系统，持续循环带动管道内少量残余空气排出。通过监测出浆口压力的变化趋势，判断管道压浆是否充盈，以精确调节和保持压浆压力。同时通过压浆实时监测管道压力损失，以出浆口满足规范最低压力值为原则设置进浆压力值，以提高预应力孔道压浆的饱满度和密实度，从而达到良好的压浆效果。
压浆过程由计算机程序控制，远程监控上料、搅拌、抽真空、压浆、自动清洗全过程。将人为因素、环境因素降至最低，并能准确监测浆液的灌浆压力、稳压时间等各项指标，切实满足规范与设计要求。
3.3真空大循环智能压浆设备的优点
1）利用真空泵清除预应力管道中的空气和水分，使孔道达到负压状态，然后使用压浆机以正压力将压浆液注入预应力孔道。
2）压浆过程中预应力孔道具有良好的密封性，使压浆液保持适当压力并充满整条预应力孔道。
3）压浆工艺和浆体的优化，消除了裂隙，使压浆的饱满度和强度得到保证。
4）规范了整个压浆过程，真实记录压浆质量，并可根据需要直接打印报表。
预应力管道真空压浆工艺的应用，克服了普通压浆的一些缺陷，通过提高压浆作业质量，全面提高对预应力筋的防护功能，最终达到提高预应力构件耐久性和安全性的目的。
4、压浆新材料的创新应用
压浆材料现场配制的不规范、各种外加剂兼容性不良、水泥与外加剂适应性差等，易造成管道压浆出现：浆液稳定性差、流动性损失快、易离析分层、硬化后的浆液不密实等问题，这也直接影响预应力结构的耐久性及安全使用性能。
湖北中桥科技有限公司研制的高性能预应力管道压浆材料，具有强兼容性，已能高质量满足多种气候条件的压浆作业。
专家认为，高性能预应力管道压浆材料的推广使用，会为桥梁全寿命安全运行奠定基础，为推动预应力桥梁建设的技术创新开启新篇章。
5、结语
前卡式智能张拉设备的应用及大循环智能真空压浆新工艺的实施，不但符合国家节能降耗的要求，而且提升了后张法预应力混凝土结构的安全系数和耐久性，延长了预应力混凝土结构的使用寿命，将产生长远的社会效益，企业应努力结合国家“一带一路”宏伟战略，将技术创新转化为国际合作优势，引领建筑行业为宏伟目标达成而不断前行。
参考文献：
［1］JTG/T F50-2011.《公路桥涵施工技术规范》［S］；
［2］柳州泰姆预应力智能张拉设备使用手册；
［3］柳州泰姆智能真空循环压浆设备使用手册；
［4］赵颖超，吕文江，齐广志.智能张拉及智能压浆标准化施工工艺在三水河特大桥的应用[J].公路交通科技，2014，（14）
论文作者:张雷
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/14
标签：预应力论文; 智能论文; 设备论文; 千斤顶论文; 大循环论文; 浆液论文; 作业论文; 《基层建设》2017年6期论文;