预应力智能施工成套技术(贵州)课件.ppt
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1、1,湖南联智桥隧技术有限公司 梁晓东,桥梁预应力结构智能张拉、压浆施工成套技术,2,概 要,1、研究、研制背景2、预应力智能张拉技术3、预应力智能压浆技术4、远程监控技术5、推广应用情况6、理念与服务,3,1.研发、研制背景,4,2004年6月10日早晨7时许,辽宁省盘锦市田庄台大桥突然发生垮塌。专家组认定,该桥在超限车辆长期作用下,内部预应力严重受损。重载冲击力使大桥第9孔悬臂端预应力结构瞬间脆性断裂、坍塌。,生命!,5,国内某大桥运行仅10年后,主桥箱梁腹板开裂,中间三跨跨中底板横向贯穿开裂,跨中下挠严重。大桥最终于2005年拆除。,6,从1999年到 2009年,10年间全国发生的较大桥
2、梁垮塌事件为30起。2007年2011年5年来,全国共有37座桥梁垮塌,其中13座在建桥梁发生事故,共致使182人丧生,177人受伤。平均每年有7.4座“夺命桥”,即平均不到两个月就会有一起事故发生。桥梁事故逐年增长。在这37座桥梁中有60%的桥龄不足20年,有些桥梁寿命还不足12年,引起了全国震惊。,7,结构受损桥梁垮塌,产生结构裂缝,钢绞线锈蚀,降低耐久性,留下质量隐患,威胁桥梁安全的关键因素,8,病害案例,对某大桥(主跨7 96.0m预应力混凝土箱梁)进行检测:每跨箱梁内腹板存在裂缝,共发现裂缝194条,裂缝宽度大部分在0.1mm0.5mm,裂缝长度在0.3m3.0m。与桥梁行车方向夹角
3、为3060。,9,桥梁拆除后的截面,预应力管道压浆质量存在严重缺陷,10,2011年,由交通运输部公路科学研究院、交通运输部工程质量监督局牵头,湖南联智桥隧技术有限公司参加的西部科技项目公路工程质量安全过程控制智能化与远程监控技术研究将智能张拉和压浆技术作为子课题进行深入研究,致力于通过采用新的施工工艺和液压、传感、数控、计算机、通信和物联网结合土木工程技术,形成预应力张拉与压浆智能化成套技术,提高桥梁安全性和耐久性。,系统研制发展过程,11,品,第一代:LZ5901 第五代产品:张拉大师 控制、液压、通讯系统全面优化,高可靠度,零故障率,12,第二代产品:LZ5902 传感器在油泵处,步进电
4、机调节油量,通讯易干挠,位移传感器裸露,13,品,第三代产品:LZ5903 传感器在千斤顶处,变频器调节油量,通讯易干挠,位移传感器受保护,14,品,第四代产品:LZ5905 控制系统进行了模块化设计,更加稳定,15,第一代产品(LZJS10)第四代产品:压浆专家(LZJS10)精简了管路和自动加水,改善管路,操作十分简单,无需电脑,16,品牌高度:行业标杆 7项权威认证树立行业标杆产品差异:可靠品质 5大独特技术成就可靠品质 金牌服务 12小时现场必达,24小时解 决问题打造金牌服务,17,唯一获得国家发明专利,唯一通过交通运输部科技成果权威鉴定,7项权威认证树立行业标杆,18,唯一荣获中国
5、公路科学技术奖,唯一通过国家软件评测中心控制软件测评,7项权威认证树立行业标杆,19,唯一编入交通部高速公路施工标准化技术指南,唯一录入交通部交通运输建设科技成果推广目录,7项权威认证树立行业标杆,20,7项权威认证树立行业标杆,唯一入选公路工程工法汇编,接受1800家用户预应力工程实践检验,21,品质数据每项产品均经受10重严苛考验,22,2.1桥梁预应力传统张拉工艺的特点:,可概括为:1、人工手动驱动油泵;2、根据压力表读数控制张拉力;3、待压力表读数达到预定值时,用钢尺人工测量张拉伸长值;4、人工记录张拉数据。,2 预应力张拉质量智能控制技术,23,24,量测伸长值,存在人身安全隐患,记
6、录数据,与理论值比较,25,通过对1200多片简支梁和七座连续刚构梁桥的预应力检测数据分析,这种传统的张拉工艺存在如下主要问题:,1、张拉力控制误差过大,达15%;2、绞线伸长值测量不及时、准确,未能实现 伸长值对张拉力的校核功能;3、张拉过程很不规范,预应力损失大;4、两端对称张拉不同步,结构受力不均;5、人工记录数据,质量隐患被掩盖。,26,系统结构图,27,智能张拉仪,张拉系统控制平台,智能千斤顶,28,2.2 预应力张拉质量智能控制技术概要,1、张拉控制应力精度控制 系统能精确控制施加的预应力力值,将误差范围由传统张拉的15缩小到1。(2011版桥涵施工技术规范7.12.2 第2款规定
7、“张拉力控制应力的精度宜为1.5”)关于张拉控制应力:我们的目标是在结构中建立准确的、符合设计要求的有效预应力值,应力过大或过小的危害显而易见。确定最终张拉控制应力应组织设计、监理、施工单位根据规范条文、材料性能、施工工艺、管理水平等实际情况确定。张拉应力“宁大勿小”的思想和一律采用“超张拉”的方法是错误的。,29,2、钢绞线伸长量实时校核 智能系统可实时采集钢绞线伸长量,自动计算伸长量,及时校核实际伸长量与理论伸长值偏差是否在6%范围内,实现应力与伸长量同步“双控”。(2011版桥涵施工技术规范7.6.3 第3款规定“实际伸长值与理论伸长值的偏差应控制在6%以内),30,3、对称同步张拉控制
8、 一台计算机控制两台或多台千斤顶同时、同步对称张拉,实现“多顶同步张拉”工艺。(规范7.12.2 第1款规定“各千斤顶之间同步张拉力的允许误差为2)4、预应力损失控制 张拉程序智能控制,不受人为、环境因素影响;停顿点、加载、卸载速率、持荷时间等张拉过程要素完全符合桥梁设计和施工技术规范要求。(规范规定持荷时间为5分钟)最大限度减少了张拉过程的预应力损失。,31,关于回缩值:导致预应力损失的重要因素:“锚具变形、预应力筋回缩和接缝压缩引起的应力损失”规范7.6.3条规定“锚固阶段张拉端变形、预应力筋的内缩量和接缝压缩值,应不大于设计规定值或不大于表7.6.3所列容许值。”夹片式锚具容许值为6mm
9、。这是一个既被重视又被忽略的问题。实际张拉中很难满足规范要求,给施工、监理、建设各方造成很大困惑。建议:1、采用质量好的锚夹具;2、设计、监理、施工方联合进行现场测试,给出合理的回缩值允许值,或调整张拉控制应力。,32,张拉过程再现,张拉加载力、伸长量、加载速率、停顿点、持荷时间等张拉要素真实记录,一览无余,永久追溯。,33,4顶同步对称张拉,应用于箱梁、连续刚构等结构。,34,技术经济比较表,2.3 技术经济比较,35,技术经济比较表,36,2.4 智能张拉应用效果,从上图可以看出,延伸量超过6的情况客观存在,只是以前没有被发现,随着加强施工管理,施工质量得到了控制,趋势向好,到3月底时,延
10、伸量误差基本控制在6(红线)范围内,说明应用智能张拉系统让张拉质量显著提升。,2月份好转,3月底完全受控,37,3 预应力管道压浆质量智能控制技术,3.1 传统压浆工艺,单缸压浆泵,进浆管,手持搅拌器,搅拌桶,38,普通压浆工艺,真空压浆工艺,位于梁底部的两根管,位于梁顶部的两根管,39,工程实践证明:真空压浆工艺明显优于普通压浆工艺,但是,真空压浆存在以下缺陷:孔道的两端高差较大时,孔道最高点顶部仍会出现空洞;孔道有倾角时,在倾角处浆液会产生先流现象;真空负压不易实现。,40,2011版公路桥涵施工技术规范:将压浆质量提高到了前所未有的高度。从4个方面来保证压浆密实度:1、对压浆材料提出严格
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