智能张拉和智能压浆系统在桥梁建设中的应用

刘亚昌

（唐山交通建设工程监理咨询有限责任公司，河北 唐山 063000）

0 引言

在桥梁建设施工中，预制梁是施工的重点和难点，运用传统的施工方法存在着多方面的不足，容易出现应力施加不准确、管道压浆不饱满、不密实等情况，影响工程建设的顺利进行和施工质量。为了改变这种情况，提高施工质量和施工效益，在施工中采用梁体预应力智能张拉和大循环智能压浆技术，使得传统的施工方法得以很大程度的改进，提高了施工质量和施工效益。采用这种施工方法，在施工过程中，施工人员不需要相互喊话操作，不需要通过肉眼判断施工质量，不需要利用手工方式记录相关数据，大大减少了施工中的人为因素影响。而是通过利用无线传感等新技术，通过电脑对预应力的施加和大循环灌浆进行控制，实现了对智能张拉伸长量的精确控制，保证了智能压浆注浆管道的密实度和质量，使得梁体预应力能够得到充分发挥，有利于保证梁体预应力稳定工作，使梁体结构的安全性和耐久性得以提高[1]。

本文主要结合桥梁建设的实际情况，探讨分析了智能张拉系统和智能压浆系统在桥梁建设中的具体运用，希望能够引起人们对这一问题的进一步重视，能够对桥梁建设的实际工作发挥借鉴和指导作用。

1 智能张拉系统结构及工作原理

智能张拉系统采用计算机操作，在施工过程中，实现对预应力张拉全过程的有效控制，有利于保证桥梁施工质量，提高施工水平，是目前桥梁建设中先进的施工技术。

1.1 系统结构

智能张拉系统结构主要有三个重要部分，包括主机、油泵、千斤顶，在实际工作中，它们相互联系、相互作用，促进系统最佳功能的发挥。

1.2 工作原理

在实际工作中，智能张拉系统将应力作为控制指标，将伸长量误差作为校对指标，系统采集数据主要通过传感技术实现，主要包括张拉设备的工作压力，钢绞线的伸长量等等。采集之后，系统还将数据实时传输给系统主机，并由主机进行分析和判断。与此同时，张拉设备接收系统指令，实时调整变频电机工作参数，并高精度实时调控油泵电机转速，从而对加载速度和张拉力实现实时精确控制，满足施工的要求，达到良好的施工效果[2]。此外，整个系统还能够根据所预设的程序，由主机发出相应的指令，对每台设备的每一个机械动作实现同步控制，从而自动完成整个张拉过程。张拉完成之后，有利于保证施工质量，提高结构的性能，也为接下来的施工做好准备。

2 智能压浆系统结构及工作原理

智能压浆有利于保证预应力筋免受锈蚀，也是保证桥梁结构耐久性的重要途径。在桥梁建设的过程中，预应力筋主要通过水泥浆和周围混凝土结合而成，它们形成一个不可分割的整体，使得锚固的可靠性得以提高，进而提高结构物的抗裂性能和承载能力。在施工过程中，预应力管道压浆如果不密实，将会使结构物的耐久性受到严重的影响，进而影响整个桥梁建设的质量。而在施工中如果运用智能压浆系统，能够妥善地解决这些问题，保证结构物的耐久性，有待于在施工过程中进一步推广和运用。

2.1 系统结构

就其结构来看，智能压浆系统主要包括主机、测控系统、循环压浆系统，不同的组成部分有着不同的作用，对系统的正常运行和功能的最佳发挥都有着重要的作用。

2.2 工作原理

智能压浆系统回路由预应力管道、制浆机、压浆泵组成，浆液在回路内持续循环，排净管道内的空气，如果管道有堵塞等情况，能够及时发现并处理。通过加大压力进行冲孔，使得杂质得以排出，消除导致压浆不密实的因素。同时，在管道的进浆口和出浆口，分别设置精密传感器，对相关的参数进行实时的监测，包括压力、流量、浆液水胶比等等，同时还将监测到的数据实时反馈给主机，并由主机进行分析和判断。在主机的指令下，测控系统还能够适当调整压力和流量，从而使得整个压浆过程能够顺利完成，保证浆液质量、压力、稳定时间等各项指标满足相关的施工技术规范，保证压浆饱满和密实，符合施工的要求，进而提高施工质量。

3 智能张拉系统在桥梁建设中的运用

3.1 具体运用

在传统工程施工中，导致桥梁病害的主要原因是预应力施工技术不规范，施工工艺不合理。例如，钢绞线相互缠绕，长短不一，张拉的时候出现断丝或者滑丝等等。另外，在施工时，尽管在张拉时可能不出现问题，但工程建成之后，随着时间的增加，在汽车荷载的影响下，绞线也会出现疲劳甚至断裂。同时，张拉应力与设计值存在着很大的偏差，预应力存在过大的情况，结构出现变形甚至裂缝；或者预应力存在着过小的情况，导致结构出现开裂或者下挠等现象。而运用智能张拉系统，能够很好地解决这些问题，实现对施工质量的有效控制；对施工质量进行实时跟踪，在施工过程中实现对施工质量的有效控制，并对存在的问题立即采取相应的补救措施。通过这些方式，能够有效提高施工质量，还能提高管理效率，方便查询工作，能自动生成并打印报表[3]。由计算机对张拉施工进行全面的控制，改变了人工操作油泵进行张拉的工作方式，实现了对张拉的同步控制，具有传统施工工艺不可比拟的优势。

3.2 运用效果

在实际的桥梁建设中，智能张拉系统的运用，方便了业主、监理、施工单位、检测单位的交流，为他们进行交流创建了统一的平台。并且，在互联网的支持下，可以突破地域的限制，加强对质量的管理工作，有利于提高施工质量。并且，在整个张拉过程中，产生的数据能够自动生成张拉记录表，并通过互联网，将这些数据和资料反映到业主那里，减少了人为因素干扰，杜绝了数据造假的可能性。能够将真实的施工过程还原，有利于对施工质量的控制。此外，运用这种方法，还能够省去张拉力、伸长量等相关数据的计算工作，不必进行数据的填写，有利于提高工作效率。

4 智能压浆系统在桥梁建设中的运用

4.1 具体运用

在桥梁建设过程中，运用大循环回路的方式，将预应力管道出口浆液导流至储浆桶，从而使之形成灌浆回路。由于管道内存在空气，需要采取措施使其排出，一般采用持续循环的方式实现。同时，还需将水胶比传感器与制浆机绑定，使其自成回路，并对浆液的水胶比进行实时监测，以保证压入管道内的浆液性能满足相关规范和设计要求。与此同时，在管道的两端还设置了进浆测控仪和返浆测控仪，以实现对灌浆流量的实时监测，同时，还能够监测到灌浆压力，并测试管道实际压力损失。得到实测压力损失值之后，对灌溉压力进行自动调整，通过测试和调整，进而保证了整个管路压力能够满足相应的设计规范和要求[4]。

4.2 运用效果

在桥梁建设中，通过采用智能压浆系统，不仅避免了出现孔道内空气无法排尽、浆液性能不能满足施工要求、压力不足等问题，解决了压浆不密实、压浆质量过低的质量通病，由于运用了密封盖加弹性垫片的技术，还解决了锚头密封的难题。与传统的压浆技术相比，智能压浆系统避免了人为因素干扰，提高了技术的准确度和施工质量，能够将管道内的空气排净，实现了对浆液质量的控制，满足了施工要求，保证了灌浆压力，提高了灌浆的稳定时间，进而保证了预应力管道的压浆密实，满足施工要求，有利于提高桥梁建设的质量和效益。

5 结语

在桥梁建设过程中，采用智能张拉和智能压浆系统能够收到良好的效果，可以解决传统施工中存在的很多问题，有利于提高张拉质量，提高结构的安全性和稳定性，为桥梁施工建立有效的预应力体系。此外，智能压浆还能够实现对预应力钢绞线的有效保护，使其不会被锈蚀，降低预应力的损失，提高结构整体的抗弯刚度，能够保证结构的承载能力满足桥梁建设的要求，提高预应力桥梁结构的耐久性和安全性，值得将来在实际工作中进一步推广和运用。然而，智能张拉和智能压浆施工效果提高还依赖于施工经验的总结，今后在施工过程中，应该重视对相关经验的总结，不断提高施工水平，使智能张拉和智能压浆在桥梁建设中得到更好的运用，提高施工水平和桥梁的建设质量。

[1] 赵翔宇.浅谈梁板智能张拉压浆系统在高速公路的应用及发展前景[J].山西交通科技，2012（12）：69-71.

[2] 芦科.智能张拉和智能压浆系统在桥梁建设的运用[J].科教纵横，2012（10）：89.

[3] 张瑞斌.谈公路桥梁预应力智能张拉施工技术[J].山西建筑，2013（1）：197-198.

[4] 陈海斌.预应力混凝土智能张拉与智能压浆新工艺应用[J].内蒙古公路与运输，2012（5）：1-3.