摘 要 智能張拉技術是鐵路箱梁施工中關鍵的工序之一,張拉技術直接關系到箱梁的安全性和耐久性,能夠有效降低施工風險,提高施工的準確性。基于此,本文闡述了預應智能張拉工藝,包括張拉前的準備階段、智能張拉設備的安裝等,并探討智能張拉技術的優(yōu)越性,分析智能張拉技術在鐵路箱梁中預制中的具體應用,以期推動中國鐵路橋梁建設領域上升到新的水平。
關鍵詞 張拉技術;鐵路箱梁;預應能力;智能張拉
引言
智能張拉技術能夠有效克服條路橋梁張拉施工隱患,在鐵路建設領域廣泛應用和推廣,起到示范性作用,在現(xiàn)代化信息技術快速發(fā)展的時代,智能張拉技術在鐵路建設領域也將進一步擴大應用范圍。因此,相關鐵路建設單位、施工單位有必要深入探究智能張拉技術的要點,充分提高鐵路箱梁施工質量,進而推進智能張拉技術向智能化、規(guī)范化、標準化方向發(fā)展。
1 預應力智能張拉技術的工藝
1.1 張拉前準備階段
在鐵路施工預制過程中需要做好智能張拉技術的前期準備工作,在材料用具準備上包括鋼絞線、錨具、夾具等,并且檢驗其是否合格,確保在使用期限內;在安全防護設施上,確保設施齊備,包括安全警示牌、警戒線、標識語等;優(yōu)化彈性模量設計,確保滿足設計標準,作業(yè)人員要具備上崗能力,提高工程安全性能。確定鋼絞線編號的捆綁問題,并將錨具與限位板結合使用,將各類參數(shù)數(shù)據(jù)錄入計算機系統(tǒng),創(chuàng)建鐵路箱梁的梁型數(shù)據(jù)庫,將張拉參數(shù)、梁型參數(shù)等、力筋數(shù)量、長度、力筋編號等數(shù)據(jù)匯總在數(shù)據(jù)庫中,會迅速生成張拉參數(shù)模板,隨后將參數(shù)模板拷貝下來,下載到張拉儀主機中加載,確保為施工設置提供數(shù)據(jù)支持。
1.2 啟動智能張拉控制系統(tǒng)
首先啟動主機電腦,點擊加載后的張拉參數(shù)模板,張拉技術人員要仔細核實復核梁號、張拉工序流程、張拉參數(shù)等信息,通過拍照等方式詳細記錄張拉界面信息,確保準確無誤,符合施工條件,然后一鍵啟動,開始張拉施工作業(yè),充分保障張拉數(shù)據(jù)的準確性,為后續(xù)施工創(chuàng)造良好的施工條件。啟動后,相關技術人員要做好維護工作,檢查各傳感器的狀態(tài)是否正常運行,并且通過人工方式量取夾片外露量,輸入系統(tǒng)后繼續(xù)張拉。通過張拉系統(tǒng)的信號傳輸功能,控制張拉系統(tǒng)的運動,確保千斤頂在安裝中,支架部分與梁端墊板的良好接觸,從能減少預應力的損失,并且在調整張拉順序時盡可能減少張拉設備的移動次數(shù),嚴格按照張拉工序進行張拉。
1.3 預應力筋穿束、錨固
在智能張拉施工中,預應力筋整束穿束貫穿于整個施工過程,作為施工建設的基本原則,相關人員在簡化施工流程的同時,要保證施工效率和質量,施工人員在具體穿束前,應該嚴格控制預應力筋的銹蝕性,在進行張拉錨固時,確保一次成型,采用自上而下的順序進行預緊,嚴格控制張拉預應力筋的伸長量,盡可能減小設計伸長值與實際伸長值之間的誤差,將誤差控制在合理范圍內。
2 智能張拉技術的基本原理
鐵路箱梁中的智能張拉技術在傳統(tǒng)張拉技術上結合智能技術形成的一種新型技術,結合數(shù)字控制系統(tǒng)、信息化抽離手段、無線傳輸手段等,確保提升張拉技術在鐵路箱梁預制中的應用效果。從而最大化實現(xiàn)預應力張拉技術的優(yōu)勢,提高箱梁結構性能,加強箱梁的安全保障[1]。智能張拉技術結構由油泵、千斤頂、主機結構、前段控制器、壓力傳感器等讀個部件元素組成,張拉技術主要通過系統(tǒng)控制,發(fā)出控制指標,并技術對施工中產生的數(shù)據(jù)誤差進行智能校正,系統(tǒng)中的傳感器主要負責采集相應的數(shù)據(jù)信息,通過網絡傳輸?shù)街鳈C內,借助遠程控制軟件進行數(shù)據(jù)處理分析,設備在接收到指令后,開始運行,如變頻電機在接收指令后根據(jù)自身參數(shù)進行施工作業(yè),在智能狀態(tài)下提高張拉速度,減小設備運作誤差,并且可在運行中將全過程信息數(shù)據(jù)生成檔案記錄,便于后期進行數(shù)據(jù)分析和綜合評估,不斷提高智能化施工水平,保障施工質量,較比傳統(tǒng)張拉工藝,智能張拉技術控制系統(tǒng)實現(xiàn)了操作指令的規(guī)范控制。
3 智能張拉技術在鐵路箱梁預制中的應用優(yōu)勢
3.1 張拉精度高
智能張拉技術較與傳統(tǒng)的張拉相比,張拉預應力、伸長量、張拉荷載等先關參數(shù)均由張拉控制系統(tǒng)進行把控,減少人為操作失誤概率,從而提高張拉精度。
3.2 有效實現(xiàn)張拉應力的動態(tài)控制
智能張拉控制系統(tǒng)能夠對張拉應力、伸長量等進行動態(tài)控制,實時進行動態(tài)校核,通過智能張拉系統(tǒng)生成的存儲數(shù)據(jù)上傳至工程管理平臺,可有效實現(xiàn)遠程動態(tài)監(jiān)測,進行質量責任追蹤,明確記錄張拉的質量狀態(tài),進一步提升鐵路箱梁的梁體張拉的安全性、可靠性。
3.3 實現(xiàn)同步張拉
智能張拉技術利用自身功能進行同步對稱張拉,換言之,智能張拉技術能夠保證鐵路箱梁的梁體兩端實現(xiàn)同步、同時間張拉作業(yè)或停止張拉,對梁體實施同步雙控。
3.4 便捷化管理
智能張拉技術作為鐵路箱梁預制中的新型技術,提高了施工建設的智能化水平,將大量勞動力從繁重的工作中解放出來,推動鐵路施工建設趨向現(xiàn)代化發(fā)展,張拉技術人員只需一鍵啟動控制系統(tǒng)就可以實現(xiàn)張拉作業(yè),提高施工效率,并通過動態(tài)控制,提高施工管理人員的管理效果和效率,通過建立的信息共享平臺,將施工方、監(jiān)理方、建設單位集成在同一平臺,打破時空局限,提高工作效率,便于第一時間糾正錯誤。
4 鐵路箱梁預制過程中智能張拉技術的應用
4.1 鐵路箱梁在智能張拉技術中的應用要點
要想全面提升智能張拉技術的在鐵路箱梁中的應用效果,必須做好鐵路預制箱梁工程的施工準備工作,嚴格規(guī)范智能張拉技術的應用規(guī)范,穩(wěn)步提升箱梁工程建設質量和效果,相關技術人員做好施工階段的技術交底工作,并且提升施工技術人員的專業(yè)技能,確保施工人員持證上崗,熟練掌握設備操作要點和流程,在施工前做好相關參數(shù)的復核工作,并且對相關設備性能指標進行規(guī)范,最大程度上提升鐵路工程施工的精確度。
預制箱梁長度、鋼絞線連接長度、千斤頂工作長度是預應力控制的節(jié)本要素,在實際操作過程中,容易受切割設備的影響,容易出現(xiàn)散頭的現(xiàn)象,相關施工建設人員應當合理控制預應力筋的控制因素,合理選擇切割設備,將鋼絞線的應用控制在合理范圍內。在每完成一組鋼束張拉后,張拉系統(tǒng)會自動記錄和存儲相關數(shù)據(jù),并在穩(wěn)定錨固后,可以自動進行下一組張拉作業(yè),張拉技術人員需要仔細檢查張拉數(shù)據(jù)連線是否有效連接,限位板和錨具的安裝是否符合標準[2]。在全部完成梁體的鋼束張拉后,及時切斷系統(tǒng)電源,拆除錨具等設備,加強設備后期的維護和管理,延長設備使用壽命。
4.2 智能張拉技術的具體應用
第一,制作預應力筋材料。在鐵路箱梁預制過程中,必須嚴格把控預制箱梁長度、鋼絞線連接長度、千斤頂工作長度三要素,并確保鋼絞線在運輸過程中滿足要素標準,在具體施工中,合理選擇砂輪切割機,提高設備切割效率,防止散頭情況發(fā)生,在下料到下一束標注前,及時梳理鋼絞線,做好綁扎和檢查工作,控制綁扎間距在2~3m,保障綁扎施工滿足最終的工程質量標準和驗收標準。
第二,穿束。穿束是箱梁工程建設中的關鍵過程之一,施工在人員在穿束前必須做好清理工作,清除油漬、銹蝕等,提高鋼束的使用性能,在穿束前做好檢查工作,提高引導頭質量和穿束效率。
4.3 智能張拉的施工效果分析
在鐵路工程施工中段,共有290榀箱梁,其中100榀采用傳統(tǒng)張拉法,190榀采用智能張拉技術,確保溫度相同、齡期一致、強度相當,分別將4片31.5m傳統(tǒng)張拉預制箱梁、智能張拉預制箱梁進行統(tǒng)計,觀察表1可見,外界溫度相同、齡期相同情況下,箱梁伸長量偏差過大,總體數(shù)據(jù)的散性也較大。智能張拉應力與控制應力基本保持一致[3]。在延伸量接近于設計值時,數(shù)據(jù)的離散型較小。同時傳統(tǒng)張拉法與智能張拉技術在成本上有所差異,人工張拉法通常需要人員進行手動作業(yè),包括手動測量伸長量、操作方向閥等。受環(huán)境因素和人為因素影響較大,難以真正控制張拉精度,張拉錨固時間不充分的情況下,容易造成錨具變形,影響預應力筋的彈性,造成預應力損失。
5 結束語
箱梁預應力的智能張拉技術是由計算機全程操作的一種新型技術,能夠有效規(guī)范施工工序,減少人工張拉產生的錯誤,預應力控制精度高,張拉的數(shù)據(jù)離散性小,施工結果的可信度較高,能夠有效提升預應力的施工質量。施工人員在具體進行鐵路施工時要嚴格把控預制箱梁的控制要點,不斷提升自身的專業(yè)技能,加強智能張拉技術的應用能力,進而推動智能張拉技術在工程領域健康發(fā)展。
參考文獻
[1]蘇龍昌.現(xiàn)澆箱梁中預應力智能張拉與壓漿的應用簡析[J].四川水泥,2019,(11):51.
[2]劉志強.智能張拉技術在鐵路箱梁預制過程中的應用[J].綠色環(huán)保建材,2019,(5):86-87.
[3]單文.智能張拉與壓漿技術在預制箱梁施工中的應用[J].四川水泥,2019,(3):110.
作者簡介
江一舟(1984-),男,江西進賢人;學歷:大學本科,中級,現(xiàn)就職單位:中鐵十一局集團橋梁(物貿)有限公司,研究方向:高鐵箱梁/T梁/軌枕預制。