CN107059622A - 一种预制梁板后张法预应力智能化施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种预制梁板后张法预应力智能化施工工艺，包括按以下步骤进行：施工准备，进行施工前材料、设备和人员的准备工作；自动穿束，预应力钢绞线采用自动穿束机进行单根穿束，穿束机在钢绞线下料完成后对穿束头用布条缠绕端头；智能张拉；采用预应力智能张拉系统对预应力筋进行张拉；自动压浆，孔道压浆采用自动化一体压浆机对孔道进行真空辅助压浆。本发明的有益效果是使操作环境更加安全，并且基本消除钢绞线的自动穿束、预应力智能张拉、管道自动压浆等各个主要环节人为因素的影响，从而确保预应力施工的质量，提高桥梁整体结构的耐久性。

Description

一种预制梁板后张法预应力智能化施工工艺

技术领域

本发明属于桥梁技术领域，尤其是涉及一种预制梁板后张法预应力智能化的施工工艺。

背景技术

预制梁板后张法预应力传统的施工方法由于受到人为影响因素较大、设备落后，导致质量不稳定，难以确保桥梁预应力施工质量符合设计及规范要求；同时目前个别桥梁存在预应力施工张拉不到位、孔道压浆欠密实等质量问题，降低了预应力结构的耐久性。有鉴于此，本发明人提供一种预制梁板后张法预应力的施工工艺，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种预制梁板后张法预应力智能化的施工工艺，从预应力施工钢绞线自动穿束、预应力智能张拉、自动压浆等三个主要环节入手，该工艺可基本消除人为影响，改进预应力工艺流程和规范施工程序，提高预应力施工质量，确保桥梁结构安全性和耐久性。

本发明的技术方案是：一种预制梁板后张法预应力智能化施工工艺，按以下步骤进行：

1）施工准备，进行施工前材料、设备和人员的准备工作；

预制场场地布置必须符合标化工地要求，所用材料如波纹管、锚夹具、钢绞线、灌浆材料等必须进行试验检测、分批验收，符合规范要求后方可进场使用；对张拉、压浆设备在使用前按规范要求进行标定；在工人上岗前对其进行安全技术交底、岗位培训，考核合格后方可正式上岗工作；

2）自动穿束；

预应力钢绞线采用自动穿束机进行单根穿束，穿束机在钢绞线下料完成后对穿束头用布条缠绕端头；

第一步，首先拉出笼中钢绞线，手轮松动，接着把钢绞线穿入穿束机设备的进线口，穿出出线口，给塑料导帽套上钢绞线端头，压紧手轮；

第二步，通知技术工人按动进线开关按钮，沿导线筒穿入钢绞线预留的另一端孔道，确保穿出后达到预留张拉尺寸，如需要调节钢绞线的微量外露长度时，用手指敲击开关的后退或前进按钮来控制的钢绞线尺寸；

第三步，调节好长度后，通知进线端技术工人用切割机切断钢绞线，要求进线端技术工人按下急停开关，用手持的砂轮机切断钢绞线，这样即算完成了一根钢绞线的穿束工作，接着开始下一根钢绞线穿束工作；

一种用于步骤2的自动穿束装置，包括沿着钢绞线移动方向依次设有的穿束机、切割机和导线筒，所述的穿束机通过吊葫芦设在支撑座上，所述的支撑座固定在桥梁面上，穿束机、切割机和导线筒位于桥梁面下，所述的穿束机的出料口处设在切割机的切割口处，所述的导线筒一端位于切割机的切割口的下方，所述的导线筒另一端设于桥梁面内穿孔一端处，在穿孔两端口处设有垫板，且其中一个垫板与导线筒接触，且接触处设有定位块。

优选地，所述的桥梁面内穿孔另一端处设有带磁吸盘的标尺。

智能张拉；

第一步，采用预应力智能张拉系统对预应力筋进行张拉。首先布置张拉控制站，专用千斤顶和张拉仪主机布置在梁板的两端，要求都能和控制站保持可视直线状态；

第二步，连接好油管、设备电源线；依次安装好限位板、专用千斤顶、锚具，之后连接千斤顶与张拉仪数据线；

第三步，再次检查是否正确安装好梁板两端的千斤顶，接着启动梁板的两端设备，即按下绿色按钮<油泵启动>，设备启动，要求电机运转的声音达到平顺正常；设备要求5分钟的预热；如温度低于10℃，需要15～30分钟的预热；

第四步，及时通知梁板两边的技术工人，确保安全，顺利完成张拉施工的准备工作；点击预应力智能张拉系统的控制按钮；根据智能张拉平台发出的信号，运用张拉平台来控制专用千斤顶，根据预先编制好的张拉顺序，采取均衡对称张拉；张拉过程中智能张拉平台应随时进行测量与记录，分析实际伸长值与理论伸长值的偏差，当伸长值和计算值之间的差值大于±6%时，系统自动报警，停止张拉。应查明问题原因，排除问题隐患后，才能开始下一步的工作；

第五步，在张拉过程中，必须关注千斤顶和梁板两端设备的工作状况，如出现异常情况立即单击暂停或者停止张拉，异常情况排除以后，才能开始下一步的张拉；

第六步，每一孔张拉完成以后，设备一定会自动退顶，数据保存后，自动跳到后面的张拉步骤；在后面的张拉步骤开始之前，技术工人应再一次检查限位板、锚具、千斤顶嵌套有否正确，千斤顶有否压迫到钢绞线，起吊千斤顶的铁链有否出现千斤顶的退顶影响等；

第七步，整片梁板张拉工艺完成后，按顺序关闭智能张拉平台，退出电脑，关闭电源，拆卸千斤顶和油管，并应妥善保管。

自动压浆：

孔道压浆采用自动化一体压浆机对孔道进行真空辅助压浆，自动化一体压浆机集制浆、储浆、压浆于一体，融入电子计算、高速制浆、压力自动控制、自动稳压等技术，计量精度达到了0.5%，初始流动度严格控制在10-17s之间，可以确保压浆浆体及孔道充盈度的质量，满足规范的各项指标要求；

第一步，张拉完成预应力筋后，即刻采用水泥浆封锚，避免因冒浆造成灌浆压力损失，封锚时要求预留排气孔，水泥浆达到要求的强度，才能开展压浆作业；

第二步，压浆前，要求用压力清水冲洗管道，排除杂物，确保管道畅通；冲洗后，排除管道内的多余水分和空气，在压浆前确保达到负压的状态，然后以正压力用压浆机给管道压注水泥浆；

第三步，压浆泵压力控制在0.5Mpa-1.0Mpa，将压浆泵上的输送管接到锚垫板上的压浆管上，开始压浆；压浆过程中，压力泵应保持连续工作；浆体从拌和到压入管道的延续时间，一般要求控制时间30～45min内，压注和配置过程中要求搅拌连续。浆体压注前要求通过1.2mm筛网的过滤；

第四步，压浆时，要求通过最低点的压浆孔压入曲线管道，从最高点的排气孔进行泌水，压浆顺序从下层管道、较集中和邻近的管道开始，确保连续压浆；

第五步，真空泵的胶管开始出现浆体，出浆阀打开，连续流出规定稠度的浆体，要求关闭阀门，确保不小于0.5MPa的稳压期，稳压5min以上，以保证管道中充满灰浆。稳压完成后即刻将压浆管密封；

封锚；

预制混凝土梁板在孔道压浆完成后对其进行封锚，封锚前须对二次浇筑接触面进行凿毛并将其周围冲洗干净，达到要求后立模浇筑砼。；封锚砼的强度与浇筑梁板时的砼强度相同；

试验检测；

第一步，张拉后起拱度检测：在张拉力与伸长量“双控“的条件下，预应力张拉施工完成以后梁板起拱度不宜小于设计值的0.8倍，不宜大于设计值的1.05倍，不满足时应查明原因。起拱度的测量应以台座为基准，测量相对值；

第二步，钢绞线数量验收：少穿、漏穿钢绞线，验收时直接认定为不合格；

第三步，预应力孔道压浆施工质量检查，需分析压浆施工记录和成果资料，结合内窥镜检查，综合进行判定；

本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，预制梁板后张法预应力智能化施工工艺就是指对预应力施工的整个过程采用先进设备，进行自动化操作，使操作环境更加安全，并且基本消除钢绞线的自动穿束、预应力智能张拉、管道自动压浆等各个主要环节人为因素的影响，从而确保预应力施工的质量，提高桥梁整体结构的耐久性。

1）工效高

预应力施工全部采用先进设备进行操作，改善操作者作业环境，减少工人数量并降低工人劳动强度，提高生产效率。

2）自动化施工程度高

自动穿束钢绞线下料长度数据精准，无浪费；智能张拉可精确施加应力，及时校核伸长量，实现双控并可对称同步张拉；自动压浆由计算机控制，不受人为因素影响，精确控制压浆时的压力和速度，确保压浆饱满密实。

3）安全性好

预应力施工时，设备有安全装置；且张拉卸荷载时，电脑自动控制，不需人工操作，安全有保障。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是自动穿束装置的结构示意图；

图3是智能张拉步骤的结构示意图。

标号说明：穿束机1；切割机2；导线筒3；吊葫芦4；支撑座5；

桥梁面6；穿孔7；垫板8；定位块9；带磁吸盘的标尺10；

钢绞线11；千斤顶12；张拉仪13；梁板14；油管15；

限位板16；预应力智能张拉系统17。

具体实施方式

如图1所示，本发明的技术方案为：一种预制梁板后张法预应力智能化施工工艺，按以下步骤进行：

1）施工准备，进行施工前材料、设备和人员的准备工作；

预制场场地布置必须符合标化工地要求，所用材料如波纹管、锚夹具、钢绞线、灌浆材料等必须进行试验检测、分批验收，符合规范要求后方可进场使用；对张拉、压浆设备在使用前按规范要求进行标定；在工人上岗前对其进行安全技术交底、岗位培训，考核合格后方可正式上岗工作。

2）自动穿束；

预应力钢绞线11采用自动穿束机1进行单根穿束，穿束机1在钢绞线11下料完成后对穿束头用布条缠绕端头，防止钢绞线11损伤波纹管；

第一步，首先拉出笼中钢绞线11，手轮松动，接着把钢绞线11穿入穿束机1设备的进线口，穿出出线口，给塑料导帽套上钢绞线端头，压紧手轮；

第二步，通知技术工人按动进线开关按钮，沿导线筒3穿入钢绞线预留的另一端孔道，确保穿出后达到预留张拉尺寸，如需要调节钢绞线11的微量外露长度时，用手指敲击开关的后退或前进按钮来控制的钢绞线尺寸；

第三步，调节好长度后，通知进线端技术工人用切割机2切断钢绞线，要求进线端技术工人按下急停开关，用手持的砂轮机切断钢绞线，这样即算完成了一根钢绞线的穿束工作，接着开始下一根钢绞线穿束工作；

如图2所示，一种用于步骤2的自动穿束装置，包括沿着钢绞线移动方向依次设有的穿束机1、切割机2和导线筒3，所述的穿束机1通过吊葫芦4设在支撑座5上，所述的支撑座5固定在桥梁面6上，穿束机1、切割机2和导线筒3位于桥梁面6下，所述的穿束机1的出料口处设在切割机2的切割口处，所述的导线筒3一端位于切割机2的切割口的下方，所述的导线筒3另一端设于桥梁面6内穿孔7一端处，在穿孔7两端口处设有垫板8，且其中一个垫板8与导线筒3接触，且接触处设有定位块9。

本实施例中，所述的桥梁面6内穿孔另一端处设有带磁吸盘的标尺10。

3）智能张拉；

如图3所示，第一步，采用预应力智能张拉系统17对预应力筋进行张拉。首先布置张拉控制站，专用千斤顶12和张拉仪13主机布置在梁板14的两端，要求都能和控制站保持可视直线状态；

第二步，连接好油管15、设备电源线；依次安装好限位板16、专用千斤顶12、锚具，之后连接千斤顶与张拉仪数据线；

第三步，再次检查是否正确安装好梁板14两端的千斤顶12，接着启动梁板14的两端设备，即按下绿色按钮<油泵启动>，设备启动，要求电机运转的声音达到平顺正常；设备要求5分钟的预热；如温度低于10℃，需要15～30分钟的预热；

第四步，及时通知梁板14两边的技术工人，确保安全，顺利完成张拉施工的准备工作；点击预应力智能张拉系统的控制按钮；根据智能张拉平台发出的信号，运用张拉平台来控制专用千斤顶12，根据预先编制好的张拉顺序，采取均衡对称张拉；张拉过程中智能张拉平台应随时进行测量与记录，分析实际伸长值与理论伸长值的偏差，当伸长值和计算值之间的差值大于±6%时，系统自动报警，停止张拉；应查明问题原因，排除问题隐患后，才能开始下一步的工作；

第五步，在张拉过程中，必须关注千斤顶12和梁板14两端设备的工作状况，如出现异常情况立即单击暂停或者停止张拉，异常情况排除以后，才能开始下一步的张拉；

第六步，每一孔张拉完成以后，设备一定会自动退顶，数据保存后，自动跳到后面的张拉步骤；在后面的张拉步骤开始之前，技术工人应再一次检查限位板、锚具、千斤顶嵌套有否正确，千斤顶有否压迫到钢绞线，起吊千斤顶的铁链有否出现千斤顶12的退顶影响等；

第七步，整片梁板14张拉工艺完成后，按顺序关闭智能张拉平台，退出电脑，关闭电源，拆卸千斤顶12和油管15，并应妥善保管。

4）自动压浆

孔道压浆采用自动化一体压浆机对孔道进行真空辅助压浆，自动化一体压浆机集制浆、储浆、压浆于一体，融入电子计算、高速制浆、压力自动控制、自动稳压等技术，计量精度达到了0.5%，初始流动度严格控制在10-17s之间，可以确保压浆浆体及孔道充盈度的质量，满足规范的各项指标要求；

第一步，张拉完成预应力筋后，即刻采用水泥浆封锚，避免因冒浆造成灌浆压力损失，封锚时要求预留排气孔，水泥浆达到要求的强度，才能开展压浆作业；

第二步，压浆前，要求用压力清水冲洗管道，排除杂物，确保管道畅通；冲洗后，排除管道内的多余水分和空气，在压浆前确保达到负压的状态，然后以正压力用压浆机给管道压注水泥浆；

第三步，压浆泵压力控制在0.5Mpa-1.0Mpa，将压浆泵上的输送管接到锚垫板上的压浆管上，开始压浆；压浆过程中，压力泵应保持连续工作；浆体从拌和到压入管道的延续时间，一般要求控制时间30～45min内，压注和配置过程中要求搅拌连续。浆体压注前要求通过1.2mm筛网的过滤；

第四步，压浆时，要求通过最低点的压浆孔压入曲线管道，从最高点的排气孔进行泌水，压浆顺序从下层管道、较集中和邻近的管道开始，确保连续压浆；

第五步，真空泵的胶管开始出现浆体，出浆阀打开，连续流出规定稠度的浆体，要求关闭阀门，确保不小于0.5MPa的稳压期，稳压5min以上，以保证管道中充满灰浆。稳压完成后即刻将压浆管密封；

5）封锚；

预制混凝土梁板在孔道压浆完成后对其进行封锚，封锚前须对二次浇筑接触面进行凿毛并将其周围冲洗干净，达到要求后立模浇筑砼；封锚砼的强度与浇筑梁板时的砼强度相同。

6）试验检测；

第一步，张拉后起拱度检测：在张拉力与伸长量“双控“的条件下，预应力张拉施工完成以后梁板起拱度不宜小于设计值的0.8倍，不宜大于设计值的1.05倍，不满足时应查明原因。起拱度的测量应以台座为基准，测量相对值；

第二步，钢绞线数量验收：少穿、漏穿钢绞线，验收时直接认定为不合格；

第三步，预应力孔道压浆施工质量检查，需分析压浆施工记录和成果资料，结合内窥镜检查，综合进行判定。

本实例的工作过程及原理：智能化指采用先进设备，提高机器的自动化程度及智能化水平；同时提高设备的可靠性，降低维护成本；故障诊断实现了智能化等。使操作更加简单、方便、快捷、更加人性化;与传统的后张法预应力施工工艺相比，它能够节约施工成本、提高工作效益、确保施工质量、提高施工智能化水平。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种预制梁板后张法预应力智能化施工工艺，其特征在于：按以下步骤进行：

1）施工准备，进行施工前材料、设备和人员的准备工作；

2）自动穿束，预应力钢绞线采用自动穿束机进行单根穿束，穿束机在钢绞线下料完成后对穿束头用布条缠绕端头；

3）智能张拉；采用预应力智能张拉系统对预应力筋进行张拉；

4）自动压浆，孔道压浆采用自动化一体压浆机对孔道进行真空辅助压浆；

5）封锚，预制混凝土梁板在孔道压浆完成后对其进行封锚，封锚前须对二次浇筑接触面进行凿毛并将其周围冲洗干净，达到要求后立模浇筑砼；封锚砼的强度与浇筑梁板时的砼强度相同；

6）试验检测；分别对张拉后起拱度、钢绞线数量和预应力孔道压浆施工质量进行检测。

2.根据权利要求1所述的一种预制梁板后张法预应力智能化施工工艺，其特征在于：在步骤2）中，具体步骤如下：

第一步，首先拉出笼中钢绞线，手轮松动，接着把钢绞线穿入穿束机设备的进线口，穿出出线口，给塑料导帽套上钢绞线端头，压紧手轮；

第二步，通知技术工人按动进线开关按钮，沿导线筒穿入钢绞线预留的另一端孔道，确保穿出后达到预留张拉尺寸，如需要调节钢绞线的微量外露长度时，用手指敲击开关的后退或前进按钮来控制的钢绞线尺寸；

第三步，调节好长度后，通知进线端技术工人用切割机切断钢绞线，要求进线端技术工人按下急停开关，用手持的砂轮机切断钢绞线，这样即算完成了一根钢绞线的穿束工作，接着开始下一根钢绞线穿束工作。

3.根据权利要求1所述的一种预制梁板后张法预应力智能化施工工艺，其特征在于：用于步骤2）的自动穿束装置，包括沿着钢绞线移动方向依次设有的穿束机、切割机和导线筒，所述的穿束机通过吊葫芦设在支撑座上，所述的支撑座固定在桥梁面上，穿束机、切割机和导线筒位于桥梁面下，所述的穿束机的出料口处设在切割机的切割口处，所述的导线筒一端位于切割机的切割口的下方，所述的导线筒另一端设于桥梁面内穿孔一端处，在穿孔两端口处设有垫板，且其中一个垫板与导线筒接触，且接触处设有定位块。

4.根据权利要求3所述的一种预制梁板后张法预应力智能化施工工艺，其特征在于：所述的桥梁面内穿孔另一端处设有带磁吸盘的标尺。

5.根据权利要求1所述的一种预制梁板后张法预应力智能化施工工艺，其特征在于：在步骤3）中，其具体步骤如下：

第一步，首先布置张拉控制站，专用千斤顶和张拉仪主机布置在梁板的两端，要求都能和控制站保持可视直线状态；

第二步，连接好油管、设备电源线；依次安装好限位板、专用千斤顶、锚具，之后连接千斤顶与张拉仪数据线；

第三步，再次检查是否正确安装好梁板两端的千斤顶，接着启动梁板的两端设备，进行设备的预热；

第四步，及时通知梁板两边的技术工人，确保安全，顺利完成张拉施工的准备工作；根据智能张拉平台发出的信号，运用张拉平台来控制专用千斤顶，根据预先编制好的张拉顺序，采取均衡对称张拉；张拉过程中智能张拉平台应随时进行测量与记录，分析实际伸长值与理论伸长值的偏差；

第五步，在张拉过程中，必须关注千斤顶和梁板两端设备的工作状况，如出现异常情况立即单击暂停或者停止张拉，异常情况排除以后，才能开始下一步的张拉；

第六步，每一孔张拉完成以后，设备一定会自动退顶，数据保存后，自动跳到后面的张拉步骤；在后面的张拉步骤开始之前，技术工人应再一次检查限位板、锚具、千斤顶嵌套有否正确，千斤顶有否压迫到钢绞线，起吊千斤顶的铁链有否出现千斤顶的退顶影响等；

第七步，整片梁板张拉工艺完成后，按顺序关闭智能张拉平台，退出电脑，关闭电源，拆卸千斤顶和油管。

6.根据权利要求1所述的一种预制梁板后张法预应力智能化施工工艺，其特征在于：在步骤4）中，其具体步骤如下：

第一步，张拉完成预应力筋后，即刻采用水泥浆封锚，封锚时要求预留排气孔，水泥浆达到要求的强度，才能开展压浆作业；

第二步，压浆前，要求用压力清水冲洗管道，冲洗后，排除管道内的多余水分和空气，在压浆前确保达到负压的状态，然后以正压力用压浆机给管道压注水泥浆；

第三步，压浆泵压力控制在0.5Mpa-1.0Mpa，将压浆泵上的输送管接到锚垫板上的压浆管上，开始压浆；压浆一般要求控制时间30～45min内，压注和配置过程中要求搅拌连续；

第四步，压浆时，要求通过最低点的压浆孔压入曲线管道，从最高点的排气孔进行泌水，压浆顺序从下层管道、较集中和邻近的管道开始，确保连续压浆；

第五步，真空泵的胶管开始出现浆体，出浆阀打开，连续流出规定稠度的浆体，保证管道中充满灰浆，稳压完成后即刻将压浆管密封。

7. 根据权利要求1所述的一种预制梁板后张法预应力智能化施工工艺，其特征在于：在步骤6）中，其具体步骤如下：

第一步，张拉后起拱度检测：在张拉力与伸长量“双控“的条件下，预应力张拉施工完成以后梁板起拱度不宜小于设计值的0.8倍，不宜大于设计值的1.05倍；

第二步，钢绞线数量验收：少穿、漏穿钢绞线，验收时直接认定为不合格；

第三步，预应力孔道压浆施工质量检查，需分析压浆施工记录和成果资料，结合内窥镜检查，综合进行判定。