智能张拉方案讲解.docx

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智能张拉方案讲解

江津（渝黔界）经习水至古蔺（黔川界）

高速公路

TJ9分部

智能张拉压浆施工技术方案

编制：

复核：

审核：

四川公路桥梁建设集团有限公司江习古高速TJ9分部

2015年11月

江习古高速公路TJ9分部智能张拉压浆技术方案

江习古高速TJ9分部桥梁智能张拉压浆技术方案

本智能张拉压浆设备采用湖南省湖南联智桥隧技术有限公司生产的

LZ-5903桥梁预应力智能张拉系统和LZJ02智能压浆系统，联智公司提供技术培训，本标段所有桥梁纵向预应力钢绞线束全部采用智能张拉压浆系统进行，所有预应力施工数据参数输入到联智桥隧预应力张拉系统软件中，利用无线网络连接直接操纵张拉，全程数据采用电脑微机记录。

一、LZ-5903桥梁预应力智能张拉系统介绍

LZ-5903预应力智能张拉系统主要由预应力智能张拉仪、智能千斤顶、自带无线网卡的笔记本电脑、高压油管等组成。

1、预应力智能张拉系统油泵

此设备为超高压动力输出装置，它的作用主要是为梁体的张拉装置（千斤顶）提供可靠、稳定的提升动力，具有提升、保压、回程等功能。

该设备能够精准的实现程序设定的命令，通过无线通讯接口与计算机进行数据交换。

采用成熟技术确保数据通讯的可靠交互。

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下图为系统油泵组成部件及其尺寸示意图。

2、智能千斤顶它采用新型密封件，高压自增强油缸强度，优化千斤顶结构尺寸，在保证％使％～45千斤顶行程，油压不变的前提下，重量比常规穿心式千斤顶减轻30，同时千斤顶长度和外径减小，能减小预留1千斤顶的重量，出力比达到0.6：

钢绞线的长度，可广泛应用于先张法和后张法的预应力施工。

自身附带电子位移传感器，用于千斤顶内杠伸长量的测试。

具有精度高、误差小、量程大、移动平顺等特点；自身附带高精度压力传感器，能精准测量千斤顶输出的力值。

正常使用情况下，千斤顶所附传感器校验周期为一年。

）示意图。

500T下图为智能千斤顶及其尺寸（

3、设备无线连接3

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本系统采用局域网WIFI连接计算机与智能张拉仪，利用计算机自带的无线网卡，使用方便快捷，性能可靠。

4、高压油管

油管包括进油管、回油管，构成千斤顶提升、回程的油路。

5、系统特点

采用多种创新性设计，精确控制张拉力值大小，精确测量预应力筋伸长量，实现自动补张，自动采集预应力筋伸长量，及时校核伸长量误差，真正地实现“双控”操作。

可同时控制两个或多个千斤顶的张拉，真正意义上实现了“多顶同步”张拉施工工艺。

张拉加载速率、停顿点、持荷时间等张拉要素自动控制。

系统采用无线采集控制，远程监控，便于操作，模块化设计，具有较高可靠性及可维护性。

掌握梁板信息和张拉有关的技术信息，能实现验收评估自动化。

随时掌握张拉设备的状况，如性能、校准状况等。

智能分析处理数据，形成工程管理所需的各种报表。

能及时自动反馈数据至相关部门，相关部门可及时下达指令。

系统采用傻瓜式操作控制，软件界面友好，易于操作，可靠性高。

该电动液压装置采用立式电机安装，油泵内置油箱，噪音小，漏泄小，寿命长，结构合理，手动、自动一体化设计。

6、性能指标

工作压力范围：

0～55MPa

设备千斤顶最大行程：

200毫米

工作温度范围：

-10～50℃

空气相对湿度：

≤95%，无结露

7、无线控制

要求：

直线可视

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有效距离：

200米

二、专用千斤顶、天线、数据线安装

安装好限位板以后，起吊专用千斤顶。

千斤顶必须采用钢丝绳起吊以确保安全。

起吊之后，安装好工具锚，工具夹片。

工具夹片的安装必须符合《公路桥涵施工技术规范_JTG_TF50-2011》相关要求。

工具夹片未起作用或未完全起作用都会导致最终延伸量误差偏大。

然后连接张拉仪与千斤顶的数据线，张拉一孔完毕，不得拉扯该数据线用于移动千斤顶。

为了使钢绞线受力均匀，应当采用梳编穿束工艺，接下来安装好仪器天线。

数据线、仪器天线安装示意图

三、设备调试设备调试过程中，要求确保设备电源已经接通，但是电机处于关闭状态。

接通设备电源。

分部桥梁预应力智TJ91、启动笔记本电脑，参照《江习古高速项目经理部，完成软件安装、网络连接等工作。

能张拉系统软件使用说明》，进入张拉施工控制界面，此时系统会提示输入2、单击“启动张拉程序”地址输入地址可以在张拉系统数据采集控制盒的侧面找到。

IPIP地址”“IP，，系统自动连接设备。

如果设备连接不正常，请仔细检查设完毕，点击“确定”5

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备电源、天线等是否连接正常，或确认无线网络适配器是否开启，必须排除故障才可继续操作。

设备连接正常的情况下，软件会弹出“参数确认”对话框，同时在软件的左下角状态栏中显示“张拉仪器连接成功”，“参数确认”判断无误后，点击“确定”关闭该对话框。

进入下一步操作。

3、点击“启动调试”，此时位移线和压力线应是水平顺直移动，否则应查找原因，例如位移和压力读数存在负数情况，则说明数据连接线可能损坏。

分别轻拉各仪器位移伸缩杆，如果电脑位移读数随之改变，证明连线正常，方可开始张拉，随后点击“停止调试”；点击“手动控制”，对1号机、2号机……分别点击“进油”、“退油”，观察对应的红、绿等是否闪亮，红灯对应进油，绿灯对应回油，确认无误后再次点击“手动控制”隐藏“手动控制”相关选项。

四、张拉施工

1、控制软件回到主界面，检查软件左下角的状态栏，显示正常，右上角的“张拉梁号”正确，“第1次”张拉为准备状态。

2、再次检查确定梁板的两端千斤顶安装正确，然后启动梁板两端设备（按下绿色“油泵启动”按钮），启动设备，电机运转声音正常，平顺。

仪器进行5分钟预热；温度低于10摄氏度时，进行15~30分钟预热。

3、通知连续梁两边工作人员，注意安全。

点击控制软件的“开始张拉”按键，“第1次张拉施工”启动，此时密切注意在电脑上观测压力值和位移值是否正常，有异常立即点击“暂停张拉”并进行相关检查。

电脑在张拉施工过程中严禁运行其他程序，操作人员时刻关注相关数值，严禁离开控制台。

4、在张拉过程中应密切注意梁板两端设备和千斤顶的工作情况，注意安全，如有异常情况立即单击“暂停张拉”、按下张拉仪“急停指示”按钮，停止张拉，排除异常情况后，方可继续张拉。

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5、每一束张拉完成后，设备自动退顶，保存数据，并自动跳到下一个张拉步骤，在下一个张拉步骤开始之前，计算机操作人员应再次检查锚具、千斤顶、限位板是否正确嵌套，数据连接线是否松动、被挤压，千斤顶是否压迫粗钢筋，等等。

等连续梁段张拉施工完成后关闭依次关闭软件、电机、切断电源，拆卸千斤顶、油管。

五、张拉控制软件使用

1、按提示要求在笔记本电脑山安装智联张拉控制软件。

2、按各梁段各类钢绞线束设计编号及参数输入软件相应位置，油顶编号及千斤顶标定回归方程。

3、待各输入设计值准确无误后，启动张拉程序。

4、若出现问题可使用手动控制来调整张拉及油泵回油退顶等工作。

六、桥梁预应力智能张拉系统安全注意事项

1、张拉作业区应设立红色醒目标志，非张拉施工人员不得入内；张拉过程中，钢绞线正面严禁人员穿行、站立，千斤顶侧面两米内严禁人员站立。

2、张拉设备、机具必须符合施工及安全的要求。

3、锚具、夹片安装前应仔细检查其外观质量并核对合格证书。

4、检查智能张拉仪与千斤顶之间的连接点，包括油管、数据连接线等，各接口必须完好无损方可张拉施工；检查工具夹片，确保安装到位。

5、张拉过程中，智能张拉仪进、回油的速度，压力表指针升降，各传感器读数应平稳、均匀一致。

经常检查安全阀，确保其灵敏可靠。

6、张拉施工时，确保张拉机具不被暴晒、雨淋；夏天施工应保持仪器通风。

7、张拉施工时，确保控制台与张拉机具保持直线可视距离，最大可控制距离为200米。

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8、张拉施工时，每台智能张拉仪器应派专人值守，发现异常应立即按下“紧急停机”按钮并报告张拉操作员，待问题排除后方可继续张拉施工；张拉操作员张拉过程中不得离开控制台，发现异常立即点击软件界面“暂停张拉”，按下仪器“紧急停机”按钮，断开张拉仪电源，排查原因。

9、张拉用计算机必须专机专用，以免计算机病毒对程序进行篡改导致张拉过程异常。

10、张拉操作中若出现异常现象（如油表震动剧烈、发生漏油、电机声音异常、发生断丝、滑丝等），应立即停止作业。

11、张拉完毕后，对张拉锚固两端，应妥善保护，不得压重物。

管道尚未压浆前梁端应设围护和挡板。

严禁撞击锚具和钢束。

七、智能压浆系统

LZJ02桥梁预应力智能压浆系统主要由预应力智能压浆台车（含制浆-储浆系统，螺杆泵、自动加水装置、高压清洗装置、进浆测控仪、返浆测控仪、溢流测控仪）、高压胶管、自带无线网卡的笔记本电脑等组成。

大循环智能压浆系统

返浆预应力管道进浆梁体

计算机

预应力智能压浆系统结构图

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1、应力智能压浆台车

①高速制浆机：

此设备将水泥、压浆剂和水进行高速搅拌，制作可用于压浆用的水泥浆液，其转速为1420r/min,叶片线速度14.86m/s。

②低速储浆桶：

在浆液在高速桶内制好以后导流至此桶内低速搅拌以储存浆液，以保持流动度和不发热改变性能（浆液一直处于高速搅拌状态则易发热改变性能），其转速为70r/min。

③螺杆泵：

此为动力输出装置，将低速储浆桶内浆液加压并输送至预应力管道内。

④自动加水装置：

用于控制每次制浆的用水量，从而准确控制水胶比。

⑤进浆测控仪：

此设备包含压力测量系统、单向阀，能准确测量管路中浆液的压力、控制浆液的流向。

⑥返浆测控仪：

此设备包含压力测量系统、返浆调压阀，能准确测量管路中浆液的压力进行系统的压力调整。

⑦溢流测控仪：

此设备包含溢流调压阀，用于控制进浆口的压力。

2、设备无线连接

本系统采用局域网WIFI连接计算机与预应力智能压浆台车，利用计算机自带的无线网卡，使用方便快捷，性能可靠。

3、高压胶管

此设备为浆体的流动提供管路。

需要现场连接的管路有进浆管、返浆管、两孔对接管。

4、系统特点

①准确控制水胶比

系统的自动加水装置设置高精度度涡轮流量计、电磁阀、吸水泵，可根据程9

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序设定自动准确完成加水，其精度高于1.0%，用水量控制准确，采用袋装的水泥、外加剂从而可方便准确的控制水胶比值。

（2011版桥涵施工技术规范7.9.3条规定“浆液水胶比宜为0.26～0.28）

②精确控制压浆压力

系统通过每次压浆时实测管道压力损失，以出浆口满足规范最低压力值为原则设置压浆压力值。

保证沿途压力损失后管道内仍满足规范要求的最低压力值（2011版桥涵施工技术规范7.9.8条规定“对水平或曲线管道，压浆压力宜为0.5～0.7MPa…关闭出浆口后宜保持一个不小于0.5MPa的压力）。

③浆液循环排气

对于曲线管道，一次过浆往往很难将管道内的空气完全带出，而采用大循环回路方式，将出浆口浆液导流至储浆桶，从而可使得浆液在管道内持续循环，通过调整泵排流量将管道内空气完全排出，并通过浆液循环带出孔道内残留杂质。

④自动测试管道压力损失及自动调压

通过浆液持续循环实时测试管道进、出浆口压力损失值，并自动调整压浆压力以保证全管路压浆压力值满足规范的响应要求。

⑤智能分析处理数据，形成工程管理所需的各种报表。

⑥能及时自动反馈数据至相关部门，相关部门可及时下达指令。

⑦系统采用傻瓜式操作控制，软件界面友好，易于操作，可靠性高。

八、智能压浆设备使用说明

1、确保准备工作充分。

与智能压浆系统能配套使用的水泥，压浆剂，高压胶管，电脑（建议预装WindowsXP操作系统，自带无线网络适配器；对于使用网络版的系统，必须配置摄像头），三相五线电缆，遮阳伞等应准备齐全。

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2、对照智能压浆系统清单，清点设备，确定设备完好、配件齐全。

3、核对仪器的编号，由于仪器都在出厂前统一标定（流量计、压力计等），使用时一定要注意对应。

4、确定好待压浆的梁板。

5、熟悉《LZJ02桥梁预应力智能压浆系统软件使用说明》、《LZJ02桥梁预应力智能压浆系统安全注意事项》所述内容。

6、布置压浆控制站。

控制站选择在确定待压浆梁板侧面，要求不影响现场施工、控制站能安全工作、无阳光直射，在压浆过程中无需移动就能方便看到梁板的两端，能连接到220V电源以保证电脑压浆过程中不掉电，取消电脑的屏幕保护，自动关闭硬盘等功能，安装好控制软件。

将压浆台车布置于压浆端，并使之能与控制站保持直线可视状态。

7、连接电线、管线等缆线设备

8、压浆设备调试：

设备调试过程中，要求确保设备电源已经接通，但是电机处于关闭状态。

接通设备电源。

①启动笔记本电脑，参照《LZJ02桥梁预应力智能压浆系统软件使用说明》，完成软件安装、网络连接等工作。

②查找无线网络，选择需连接的压浆台车的网络连接。

单击“启动压浆程序”，进入压浆施工控制界面，系统自动连接设备。

如果设备连接不正常，请仔细检查设备电源、天线等是否连接正常，PLC是否通电，或确认无线网络适配器是否开启，必须排除故障才可继续操作。

设备连接正常的情况下，在软件的左下角状态栏中显示“设备连接成功”提示，进入下一步操作。

③连接成功后，仪器会自动读取压浆台车的各项参数，如果各项参数长时间保持不动或是明显不对的情况，就是线路可能松动，压力、流量应处于零点，11

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温度显示应感官判断接近。

9、制浆控制

①根据试验室提供的压浆配合比在参数设置界面填入配合比，注意配备比填写顺序为水泥：

外加剂：

水的顺序填写。

②水胶比计算，水胶比=水/（外加剂+水泥）的质量比。

③自动加水,可以在制浆控制里面填写水泥用量，点参数设置，自动计算外加剂与水的用量，点自动加水，水胶比逐渐变大，累计加水量增加，加水至理论值则自动停止。

④定量加水,系统自动记录上次加水值，面板上按定量加水与计算机控制效果一样。

⑤手动加水,温度过高或定量的水有损失时可手动加水少量补充，点击则加水，再次点击则停止。

⑥加水完成，加入外加剂，开启高速搅拌机搅拌，逐步加入水泥，最后一包水泥加入以后按面板上的定时制浆按钮或电脑上的自动搅拌，自动完成制浆过程，注意搅拌时间设定为3-5min。

⑦高速制浆机自动搅拌完成停止后，打开底部阀门将浆液自流至低速储浆桶，同时开启低速搅拌机，注意放浆的过程中高速桶搅拌不能开启，同时注意高速桶每次只能制浆3-4包水泥，少于3包浆液会飞溅，大于4包则电机负载过大导致热继电器保护启动。

10、压浆施工

①软件回到主界面，检查软件左下角的状态栏，显示正常，右上角的“压浆梁号”正确，“第1次”压浆为准备状态。

②梁板两边工作人员，注意安全。

再次检查确定梁板的压浆台车安装正确，12

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点击“梁孔挤水”，溢流阀开始关闭、返浆阀打开（阀状态反馈信息会又显示）“第1次压浆施工”启动。

③浆管浆液流出以后，点击控制软件的“开始压浆”按键，此时密切注意在电脑上观测压力值是否正常，有异常立即点击“暂停压浆”并进行相关检查。

电脑在压浆施工过程中严禁运行其他程序，操作人员时刻关注相关数值，严禁离开控制台。

④浆过程中应密切注意智能压浆设备工作情况，注意安全，如有异常情况立即单击“暂停压浆”，按下压浆台车“急停指示”按钮，停止压浆，排除异常情况后，方可继续压浆。

⑤次压浆完成后，蜂鸣器提示压浆完成，关闭手动阀门后，点击“开始压浆”溢流阀打开设备自动溢流，保存数据，并自动跳到下一个压浆步骤，在下一个压浆步骤开始之前，计算机操作人员应再次检查仪器是否正确等等。

⑥压浆完成以后，将进浆与返浆管对接，点击“清洗设备”进行管路冲洗，冲洗宜选择高流量低压力档进行，并直至返浆口与溢流口均流出清水为止。

⑦浆结束:

整片梁板压浆施工完成后依次关闭软件、电机、切断电源，拆卸高压管。

压浆系统所有设备在压浆完毕以后必须妥善保管，仪器都必须有良好的防晒、防水措施。

由于保管不当造成的设备损坏，将不在保修之列。

定期维护。

螺杆泵每使用1个月必须进行维护保养，并经常清除里面浆液凝固后的沉淀。

以上内容请施工人员认真阅读，并在压浆过程中严格遵照执行，以避免施工不当影响施工进程，对不遵照以上流程导致的损失，由用户自行承担责任。

11、智能压浆软件的使用

1、填写工程项目相关名称、压浆构件信息、压浆步骤的设计在相关信息界面填写。

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2、压浆压力、曲线、时间、状态等都在屏幕界面上显示，及时可以调整。

3、控制参数设置：

循环时间，可根据管道直径，长度等确定，一般为120-300s；控制精度，±0.05MPa或±0.10MPa；保护压力：

一般涉设置为2.0MPa，系统压力超此值后阀门自动打开和电机停止；溢流阀最小开度，一般不应小于10%，开度过小可能引起压力陡增致不可控。

调压参数：

调压目标值：

以出口压力为控制值，一般为0.5-0.7MPa；稳压时间：

根据规范要求为180-300s；调压阻尼系数：

设定范围为1-10，1为最快，10为最慢，一般设定为1.5-2.5，调压阻尼系数的大小决定调压时间，调压目标值低时调压阻尼系数可设低些，调压目标值高或者调压容易超调时调压阻尼系数可设高些。

调压间隔时间是溢流阀开度在调压时的变化周期，默认为5S，当返浆口压力非常滞后时可适当增大调压间隔时间，如6S~8S。

4、手动控制：

点开手动控制后，可勾选螺杆泵、高速搅拌、溢流阀、返浆阀，勾选表示开启运行，去掉勾选比表示关闭或停止。

12、压浆使用注意事项及维护

①高压胶管出厂时进行过耐压试验，试验压力为额定压力的1.25倍，但长期使用时，由于胶质的老化，各处的损伤会造成胶管耐压强度的降低，应注意定期检查，使用频繁者，每半年检查一次。

检查时用试压泵加压，当耐压低于额定压力的1.25倍即发生渗漏、凸起或爆破时就必须更换。

高压胶管使用时，应避免打折或出现急变弯，操作者应注意不可离胶管太近，以免爆破甩起伤人。

②螺杆泵应定期进行拆卸清洗，去除缸内的水泥沉淀及其它杂质，以保证其工作性能。

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本压浆系统采用无线智能控制方式进行制动，在梁场复杂环境条件下，影响通讯距离的因素包括：

障碍物，天线增益，天线高度，方向等方面（此处列出因素条件不代表全部）

③根据实际测量及使用，我们总结出几条提高通信质量的方法，建议如下：

尽量使计算机与压浆设备之间没有大型直接障碍物，可尽量使设备处于不被遮蔽的位置。

如果必要，使用高增益馈线天线。

④由于水泥浆固有的凝固性，在每次压浆结束以后，对高速制浆机、低速储浆桶、高压胶管、橡胶管、接头、枪头等均需要彻底清洗干净，以免水泥沉淀凝固以后下次压浆无法正常进行。

13、常见故障及排除方法

故障

主要原因

排除方法

螺杆泵不工作或不能排送浆液等

1、缸内水泥及其它杂质沉淀凝固；2、缸内有空气气泡不能排除；3、由于无水无浆工作导致转子磨损；

1、打开进梁口盖板，清除管道内水泥及杂质；排除空气及气、2打开缸盖，泡等；、更换转子；3

溢流阀、返浆阀不受控制或无反馈信号

电源输入不准确；AC220V1、2、4-20mA电流无输入；3、接线端子松动；

检查进电输出；、1输入，检查PLC检测电流，、2检查24V电源输入；检查，松动重接；、3

管道冲洗过程压力波动过大

管道中有堵塞；

清除杂质，继续压浆；

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无法调压至设定值

1.锚头或设备连接处泄漏过多导致压力损失过大；调压精度过高，导致调压压力2.不稳定；

1.检查管道设备接头及封锚罩并进行处理；2.在系统设置中将精度调至0.05或0.10MPa；

循环过程中进、出口压力明显过大

管道冲洗不干净，水泥浆沉淀凝固阻碍浆流动；

检查管道并排查调压阀、液动截止阀是否堵塞；

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