預應力張拉注漿方案設計

1、后法預應力梁智能拉及大循環(huán)智能壓漿施工方案凱達公路橋梁建設通宇新材料2013年1月20日第一章概述隨著我國高等級公路的建設，后法預應力混凝土技術在公路橋梁工程中已得到普遍的應用。經(jīng)過多年使用其施工中存在問題也逐漸顯現(xiàn)， 主要表現(xiàn)為：（1）預應力拉過程中存在壓力表讀數(shù)不穩(wěn)定、油壓表控制誤差、預應力筋伸長值采用鋼尺人工測量的方式來控制，測量的隨意性及誤差也很大；（2）預應力拉沒有有效的監(jiān)督方法，單靠監(jiān)理全程旁站不能解決問題；（3）孔道壓漿不密實， 預應力鋼絞線銹蝕嚴重。也就是以上問題的存在直接影響預應力混凝土結構的 耐久性和安全性，成為影響預應力混凝土橋梁后期運營安全的主要病害。第二章智能拉智能控

2、制預應力拉系統(tǒng)，實現(xiàn)了預應力筋拉的數(shù)字化自動控制， 操作時拉 力自讀、自控、自動補償及遠程實時數(shù)據(jù)傳輸，有效的消除了人為因素的影響， 提高了控制精度及業(yè)主質量管控效率。一、系統(tǒng)組成:預應力智能控制拉系統(tǒng)由遙控主機、控制主機（含油泵）、千斤頂（含位移 裝置）三大部分組成。系統(tǒng)可根據(jù)預設的程序，由主機發(fā)出指令，同步控制每 臺設備的每一個機械動作，自動完成整個拉過程實現(xiàn)拉控制力及鋼絞線伸長量 的控制、拉力 伸長量曲線顯示及拉過程數(shù)據(jù)的實時傳輸。預應力智能拉系統(tǒng)結構圖智能拉控制的主要功能及特點1、智能拉控制系統(tǒng)的主要功能智能控制系統(tǒng)的預應力數(shù)字化拉技術可以克服傳統(tǒng)預應力施工工藝中存在的諸多問題，該系統(tǒng)

3、能完成以下主要功能(1) 對拉全過程實施拉力與拉伸長值的動態(tài)監(jiān)測和自動控制；(2) 當拉力或拉伸長值達到設定值時，能夠自動報警；(3) 具備處理拉過程中遇到的突發(fā)事件(如錨具滑絲等)的功能；(4) 具備自動保護機制，有急停按鈕，具備自動偵錯能力；2、智能控制拉系統(tǒng)特點(1) 信息互動 實時監(jiān)控業(yè)主、監(jiān)理、施工、檢測單位在同一個互聯(lián)網(wǎng)平臺，實時進行數(shù) 據(jù)監(jiān)控，突破了地域的限制，實現(xiàn)“實時跟蹤、智能控制、及時糾錯”。 自動記錄拉數(shù)據(jù)，杜絕了人為造假質量數(shù)據(jù)的可能，可進行真實的質 量追溯。(2) 精確施加應力數(shù)字化自動控制拉系統(tǒng)能精確控制施工過程中所施加的預應力力值，將誤差圍由傳統(tǒng)拉的士 15%縮小

4、到士 1%( 2011版橋涵施工技術 規(guī)第2款規(guī)定“拉力控制應力的精度宜為士 1.5%”)。能很好 的保證設計意圖，在預應力混凝土結構中有著廣泛的應用前景(3) 及時校核伸長量，實現(xiàn)“雙控”拉過程中，系統(tǒng)傳感器實時采集拉力和鋼絞線伸長量數(shù)據(jù)，反饋到 控制主機，自動計算伸長量，及時校核伸長量是否在士 6%圍，實現(xiàn)應 力與伸長量同步“雙控”。(4) 同步拉一臺遙控器控制兩臺或多臺千斤頂同時、同步對稱拉，實現(xiàn)“多 頂同步拉”工藝，做到真正意義上的同步拉。(5) 自動生成報表拉結束，根據(jù)施工過程數(shù)據(jù)自動生成孔道拉報表(如下表)，再次 杜絕人為更改數(shù)據(jù)的弊端，進一步保證了拉數(shù)據(jù)的真實性。直界眼行賃熬寧夏

5、道躋改善項目國道211胚第線古窯子至音嗣嗾高速處跡折檢2J董石張注千斤頂施加應力迴錄表爭耳壬審聯(lián)十三審英區(qū)鶯一二垢味亙檢勾匸氐/,去9M丟壬!=山京疇世若匕監(jiān)盅咎K茨己詞莊 號二壇舒*:更主蘭虧三宇艮%二丟打金擊虧WH我壬莊固3的癥r jzr3i比計恰菟=!=；2J 0暫二三或* -：嚴：011-L0-1S聚t:丈寸沽盤去條蟲E呻左咤；2Jfl炸圭:JUJ1711 i3005 5005甲匚亡氏燔0(105 300 3k*i -1J Kjk皿："§上C90J !tkCl'SOJ m-5± 芒雖涙孟5S:ii7追沁丄喪富=(XIp 町:Jtm)(KteJi):

6、也t)iW 彩：±!出360舟閒CmE：.1 phOJ1S.«V24 410 423311J104rt* 14011"J'425 S11J25J12J亓pk，.鼻、0 ”*3 1#山茴 fWfr IQ *1IF-* +s衛(wèi)！a=*：軍 上些jk.=* .T E三、工藝流程及注意事項1、智能拉施工工藝流程圖2、智能拉施工注意事項首先拉前要根據(jù)設計值對智能拉控制系統(tǒng)各種參數(shù) （拉力、伸長 量、表格要求）進行調整；其次檢查標定過的千斤頂參數(shù)是否與系統(tǒng) 參數(shù)匹配，如有不符應更換千斤頂，以滿足設計要求。第三章大循環(huán)智能壓漿大循環(huán)智能壓漿壓漿過程由計算機程序控制， 壓

7、漿過程不受人為因素 影響，能夠自動控制：制漿、調節(jié)水膠比、灌漿壓力、穩(wěn)壓時間等各個指 標，切實滿足規(guī)與設計要求。自動記錄壓漿數(shù)據(jù)，并打印報表。通過無線 傳輸設備，將數(shù)據(jù)實時反饋至相關部門，實現(xiàn)預應力管道壓漿的遠程監(jiān)控。其原理是漿液在由預應力管道、 制漿機、壓漿泵組成的回路持續(xù)循環(huán) 以排凈管道空氣、殘留水，消除導致壓漿不密實的因素。在管道進、出漿 口分別設置精密傳感器實時監(jiān)測壓力，并實時反饋給系統(tǒng)主機進行分析判 斷，測控系統(tǒng)根據(jù)主機指令進行壓力的調整， 保證預應力管道在施工技術 規(guī)要求的漿液質量、壓力大小、穩(wěn)壓時間等重要指標約束下完成壓漿過程， 確保壓漿飽滿和密實。系統(tǒng)組成大循環(huán)智能壓漿系統(tǒng)由制

8、漿系統(tǒng)、壓漿系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、循環(huán)回路系 統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)組成。大循環(huán)智能壓漿系統(tǒng)結構圖大循環(huán)智能壓漿系統(tǒng)功能及特點1、漿液滿管路持續(xù)循環(huán)排除管道空氣管道漿液從出漿口導流至儲漿桶，再從進漿口泵入管道，形成大循環(huán)回路， 漿液在管道持續(xù)循環(huán)，通過調整壓力和流量，將管道空氣通過出漿口和鋼 絞線絲間空隙完全排出，還可帶出孔道殘留雜質。2、準確控制壓力，調節(jié)流量（1）精確調節(jié)和保持灌漿壓力自動實測管道壓力損失，以出漿口滿足規(guī)最低壓力值來設置灌漿壓力值， 保證沿途壓力損失后管道仍滿足規(guī)要求的最低壓力值。關閉出漿口后長時間保持不低于0.5MPa的壓力。（2011版橋涵施工技術規(guī)798條規(guī)定 對 水平或曲線管道

9、，壓漿壓力宜為 0.50.7MPa關閉出漿口后宜保持一 個不小于0.5MPa的穩(wěn)壓期35min ）（2）當進、出漿口壓力差保持穩(wěn)定后，可判定管道充盈。（3）通過進出口調節(jié)閥對流量和壓力大小進行調節(jié)。（4）穩(wěn)壓期間持續(xù)補充漿液進入孔道，保證密實。3、準確控制水膠比按施工配合比數(shù)量自動加水，準確控制加水量，從而保證水膠比符合要求。（2011版橋涵施工技術規(guī)條規(guī)定漿液水膠比宜為0.260.28 ）4、一次壓注雙孔，提高工效對于跨徑50m的預制梁，單孔長度小于55m的預應力管道均可雙孔同時 壓漿，從位置較低的一孔壓入，從位置較高的一孔壓出回流至儲漿桶，節(jié) 約勞動力，提高工效100%。5、實現(xiàn)高速制漿，

10、規(guī)攪拌時間能夠將壓漿材料和水進行高速攪拌，其轉速為1420r/min,葉片線速度10m/s ,能完全滿足規(guī)要求。（2011版橋涵施工技術規(guī)條規(guī)定攪 拌機的轉速應不低于1000 r/min,其葉片的線速度不宜小于10m/s。）6、監(jiān)測壓漿過程，實現(xiàn)遠程監(jiān)控灌漿過程由計算機程序控制，壓漿過程受人為因素影響降低，準確監(jiān)測到 漿液溫度、環(huán)境溫度、灌漿壓力、穩(wěn)壓時間等各個指標，切實滿足規(guī)與設 計要求。自動記錄壓漿數(shù)據(jù)，并打印報表。通過無線傳輸技術，將數(shù)據(jù)實 時反饋至相關部門，實現(xiàn)預應力管道壓漿的遠程監(jiān)控。作為一種全面的技術，大循環(huán)智能壓漿要求施工現(xiàn)場具有高水平的質 量管理，包括高水平的管理人員和專業(yè)的操

11、作隊伍。此外使用此項技術的前提是采用成孔性能良好的波紋管及專用的孔道壓漿材料。三、專用孔道壓漿材料預應力孔道壓漿的質量直接影響預應力混凝土結構的耐久性和安全性，漿液質量不高、壓漿不密實也成為預應力混凝土的主要病害病害。預應力孔道壓漿專用材料 TYSN 10孔道壓漿料、TYWJJ-10孔道壓漿 劑適用于公路、鐵路、市政后法預應力混凝土結構孔道壓漿工程。該產(chǎn)品由通宇新材料與長安大學聯(lián)合開發(fā)。該產(chǎn)品性能指標完全符合JTG/T F50-2011公路橋涵施工技術規(guī)和 TB/T3192-2008鐵路后法 預應力混凝土梁管道壓漿技術條件的要求。經(jīng)交通部公路工程質量 監(jiān)督檢驗中心和長大公路工程檢測中心檢測，各

12、項技術指標均處于領先水平。該產(chǎn)品從根本上解決后法預應力梁孔道壓漿不密實的通病，和普通漿液比具有以下特點：（1 ）低水膠比（水膠比僅為0.27 士 0.01）；（2） 優(yōu)良的流動性能（漿體的出機流動度可達13s, 60min流動度仍 保持在25s以）；（3）良好的工作性能（初凝時間5h，終凝時間w 24h）;（4）0泌水率（3h鋼絲間泌水率和24h自由泌水率均為0）;（5）微膨脹性（3h自由膨脹率02% 24h自由膨脹率03%;（6）早強高強（3d抗壓強度20MPa 28d抗壓強度50MPR；（7） 無有害物質（不含氯鹽、亞硫酸鹽和亞硝酸鹽等）。四、大循環(huán)智能壓漿工藝流程圖及注意事項1、大循環(huán)智

13、能壓漿工藝流程(1) 大循環(huán)智能壓漿工藝是通過漿液滿路持續(xù)循環(huán)，從而保證管道 漿體充盈。注漿孔道的完整性是漿液循環(huán)的前提，只有完整的 孔道才能保證大循環(huán)智能壓漿工藝的實施。(2) 大循環(huán)智能壓漿工藝在實際應用中，應對選用的壓漿材料嚴格 控制，只有選用高質量成品壓漿材料才能保證壓漿質量。(3) 大循環(huán)智能壓漿工藝在實際應用中，應對漿液的水膠比、注漿 壓力及漿液流量進行嚴格控制，才能保證注漿質量。第四章施工組織按業(yè)主要求成立項目部，統(tǒng)一協(xié)調安排現(xiàn)場施工。根據(jù)寶漢高速HC-01、 HC-02、HC-03標段所處位置及預制箱梁數(shù)量，將全線劃分為兩個施工區(qū)段， 每區(qū)段配備相應人員設備，以確保施工質量和滿

14、足工期要求。一、區(qū)段劃分1、施工一隊：負責 HC-01標所有箱梁拉、注漿施工，駐地設于 HC-01標鄒寨大橋箱梁預制場。2、施工二隊：負責HC-02、HC-03標所有箱梁拉、注漿，駐地設于HC-02標漢江大橋箱梁預制場。二、資源配置各施工隊下設拉小組和壓漿小組，具體資源配置及產(chǎn)能如下：1、每拉施工小組資源配配置（1）人員配置：每拉小組配9人，其中：小組負責人1名，負責現(xiàn) 場安排、協(xié)調指揮。技術員1名，負責檢查各道施工工序技術 指標是否符合規(guī)要求。智能拉控制系統(tǒng)操作人員1名，核對設備運行參數(shù)是否與設計值相符，保證設備正常運行。質安員1名，負責施工過程質量控制及現(xiàn)場安全。施工工人4名，負責千斤頂、

15、錨具及設備的安裝。司機 1名，負責設備調運。（2）設備配置：每小組配智能拉控制系統(tǒng)1套，其中包括：自控油泵、自控拉千斤頂、自動控制終端、筆記本電腦、工具車。（3） 每拉小組日產(chǎn)能：根據(jù)設備本身效能、規(guī)要求施工用時及以往 施工經(jīng)驗，每小組每天根據(jù)現(xiàn)場情況和梁型號的不同， 每天可完 成8-10片梁的拉施工。2、每壓漿施工小組資源配置(1) 人員配置：每注漿小組配9人，其中：小組負責人1名，負責現(xiàn)場安排、協(xié)調指揮。技術員1名，負責現(xiàn)場施工技術問題協(xié)調安排及現(xiàn)場施工安全。試驗員1名，負責現(xiàn)場試件制作、檢驗。操作工人4名，(其中：2人負責轉運壓漿材料、2人負責制漿)。 系統(tǒng)操作作人員1名。司機1名，負責

16、設備調運。(2) 設備配置：每小組配大循環(huán)智能壓漿系統(tǒng) 1套、工具車。(3) 每壓漿小組日產(chǎn)能：根據(jù)設備本身效能、規(guī)要求施工用時及以往 施工經(jīng)驗，每小組每天根據(jù)現(xiàn)場情況和梁型號的不同，每天可完 成810片梁的壓漿施工。三、安全及環(huán)保措施(一)智能拉施工安全及環(huán)保措施1、安全措施(1) 預應力梁體混凝土強度達到設計要求時方可拉；(2) 拉施工人員需經(jīng)過專業(yè)培訓，掌握預應力拉安全技術并經(jīng)考核合格后才能上崗作業(yè)；(3) 拉機具、千斤頂、錨具、鋼絞線等在施工前都必須經(jīng)具有相應 資質的檢測單位出具合格檢驗報告，現(xiàn)場人員在施工前逐一核 對，堅決杜絕無證設備材料在拉施工中使用；(4) 施加荷載時，嚴禁敲擊、調整施力裝置；(5) 在高壓油管接頭處設置保護套，以防噴油傷人；（6）預應力拉完畢，為避免應力松弛損失應及時壓漿；（7）作業(yè)由專人指揮，施工過程嚴禁觸摸、碰撞預應力筋，如有緊 急情況應立即停止施工，及時檢查并處理問題。2、環(huán)保措施（1）嚴格控制施工噪音，在施工點據(jù)居民點較近時，對施工現(xiàn)場做 必要圍擋，使噪音控制在白天小于 70dB、夜間小于55dB;（2）做好隔油措施，在油泵、千斤頂、油管下部施工前鋪墊彩條布， 防止施工中油料泄漏污染；（二）、大循環(huán)智能壓漿