装配式预应力砼T梁智能化施工技术
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摘要：近年来，我国的道路桥梁在很多地区得到了较大规模的建设。在道路桥梁施工中，T梁预制是经常应用的一类梁板形式。在本文中，将以资兴高速公路第五标段装配式预应力砼T梁智能化施工进行详细介绍。
Abstract： In recent years， there is large-scale construction of roads and bridges in many regions of China. During the construction of roads and bridges， T beam prefabrication is a commonly used beam slab form. This article introduces the intelligent construction of the precast prestressed concrete T beam in the 5th section of Zixing highway in detail.
关键词：装配式；预应力砼T梁；智能化施工
Key words： prefabricated；prestressed concrete T beam；intelligent construction
中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）14-0162-03
0 引言
随着我国道路桥梁建设的不断推进，高标号混凝预制构件的生产、应用从数量上取得较大的进展，但其质量控制仍存在一定的不足。装配式预应力砼T梁作为高速路桥梁最常用的结构形式，在高速路桥梁施工建设中常存在钢筋加工速度慢误差大难控制、张拉力控制不精准、T梁养生不到位，砼容易出现裂纹、裂缝影响砼强度和耐久性等质量缺陷，大多数缺陷都是因施工技术受人为因素影响较大，造成工程质量不稳定。本文将以资兴高速公路第五标段装配式预应力砼T梁智能化施工为例，针对装配式预应力砼T梁钢筋加工、张拉压浆、砼养生从智能化施工的角度提出一套规范严谨、切实可行的智能化施工技术，以供同类工程作参考。
1 工程概况
资兴高速公路第五标段起讫桩号为K31+450～K45+000，线路位于资源县资源镇及中峰乡境内，全长13.55公里。本标段主线（含互通区主线）大中型桥12座，互通区匝道桥2座；除互通区C匝道桥采用现浇梁，其余桥梁均采用装配式预应力砼T梁，装配式预应力砼T梁共计1075片，其中20m装配式预应力砼简支T梁405片，30m装配式预应力砼先简支后连续T梁586片，40m装配式预应力砼先简支后连续T梁84片。砼采用C50预应力钢筋砼进行浇筑，钢筋采用HPB300和HRB400，数字化加工，钢绞线采用低松弛高强度预应力钢绞线，抗拉强度标准值fpk=1860MPa，公称直径Φs=15.2mm，弹性模量Ep=1.95×105MPa。采用智能化张拉压浆施工，砼养生采用自动喷淋系统养生。
2 智能化施工技术
2.1 钢筋数字化加工
钢筋数字化加工是当前较先进的钢筋制作工艺，是指将钢筋原材料通过数控钢筋加工设备加工成设计要求形状的过程，具有钢筋成品误差小，批量加工速度快等优点，越来越广泛地应用于重点工程部位钢筋加工。本工程引入了这一先进工艺，配备一套数控立式钢筋弯曲中心，其钢筋加工技术流程如图1所示。
数控立式钢筋弯曲中心通过计算机编程储存按照设计要求画好的钢筋加工大样图来实现钢筋成品的精确加工，能自动测长、自动弯曲、快速成型，产品尺寸误差小。以预制T梁中加工程序较复杂的马蹄筋为例，采用传统钢筋加工工艺受人为影响大其成品合格率在70%～85%之间，采用数字化加工工艺合格率能达98%以上。数字化钢筋加工工艺不仅省时、省力，更生产出优良的钢筋加工成品、半成品为准确控制混凝土保护层厚度提供了基础条件。
2.2 智能张拉压浆
2.2.1 智能张拉
智能张拉的工艺：千斤顶的标定根据标定证书计算张拉书将计算的数据输入张拉软件内千斤顶放入相应的钢束上电脑启动张拉软件进行张拉。
智能张拉系统排除了人工控制的各种不稳定因素，使张拉控制更加安全、精准，其优点有：①智能张拉能够更加精准的分级张拉、分级持荷，通过时间-位移、时间-压力的曲线表能够直观的看出张拉是否正常，如图2所示；②分级张拉时，分级持荷时张拉控制力达不到分级张拉所需控制力时，系统会自动的给相应的千斤顶进行补压，保证分级持荷所需相应的张拉控制力，克服了传统人工张拉无法精准控制这一最大弊端；③持荷时间得到了保证，只要输入相应的持荷时间，电脑会根据持荷时间进行保压张拉，使力更好的传递到钢绞线内部；④当张拉过程出现断丝或滑丝等各种问题时，系统会提示并自动停止张拉，直至相应问题解决，才能张拉，与人工张拉相比，更加安全，更加规范。
2.2.2 智能压浆
智能压浆的工艺流程：试验室下达压浆料配合比将配合比数据输入软件内启动定量加水、定时制浆、高速搅拌桶按键制浆打开阀门将浆液放入低速搅拌桶搅拌启动压浆按键进行压浆浆液回满至低速搅拌桶启动稳压阀门进行稳
在压浆处理时重点做好以下方面的控制：第一，水泥浆强度为M50，以压浆料进行拌制，将水灰比控制为0.26-0.28，收缩率在2%以内；第二，拌合时间需要控制在2min以内，在完成水泥浆过筛之后，将其在储浆桶中进行存放，以低速的方式进行搅拌，保证其数量能够满足2根管道压浆的连续完成。同时，也需要做好时间的控制，从开始调制开始，到压入管道的时间需要控制在40min内；第三，在实际压浆工作中，要按照从下到上的顺序进行处理，如果管道长度在30m以上，则需要对压力进行适当的提升，并在每个压浆孔道的两端进出浆口位置对具有阀门的短管进行安装，并在压注完成后做好封闭处理，保证水泥浆材料能够在稳压的状态下凝固，且整个系统阀门以及胶管位置的内径在10mm以上，避免堵塞现象。（图3）
与传统的人工压浆相比，智能压浆更加规范，质量得到了有效保证，存在优点有：①浆液质量得到充分的保证，根据实验数据，只需启动定量加水、定时制浆按键，浆液就能充分搅拌；②压浆更加迅速，3根管的只需2个大循环即可压完；③压浆稳定时间及压力更好控制，只需将稳压阀门调制0.5-0.7MPa之间，系统会自动稳压至设定时间，保证了孔道压浆的充盈度，排除了人工压浆控制的不稳定因素。
2.3 自动喷淋养生
预制梁浇水养生环节，本工程摒弃人工浇水养生的传统工法，采用先进的自动喷淋养生系统（如图4所示），按照图5所示工艺流程对预制T梁进行规范化的浇水养护。
首先根据图4在主水池进水管上安装好电磁阀，同时根据需要水量在水池上方安装好浮筒控制器，当水池水位下降，进水管路电磁阀打开进水，当水位上升到一定高度，电磁阀自动关闭，以保证水池的水能够供应喷淋系统。调节电结点压力表，下限为工作值0.3MPa，上限为安全值0.5MPa，打开自动控制系统电源开关，压力水泵开始工作，将水池里的水抽到储压罐里，当储压罐内压力达到0.3MPa时，电结点压力表在压力作用下向喷淋时间继电器及电磁阀提供开启信号，喷淋开始，此时水泵仍在抽水，保持罐内压力，当达到0.5MPa时，电结点压力表指挥水泵电源断电，水泵停止工作。根据一次性喷洒时间来调节喷淋时间继电器时间，时间到后自动停止喷淋。喷淋停止后，测试梁体表面水分蒸发完毕时间，根据此时间来调节水泵时间继电器，当延时时间到后水泵再一次自动工作抽水，如此周而复始直到养护期满为止。
自动喷淋养生的优点是：①能保证养生期间全天候、全方位、全湿润的“三全”养生标准，这是人工养生不可比拟的；②基本实现了过程全自动化，整个梁场养生仅需1名兼职人员即可完成所有梁板养生，传统人工养生则至少需要2名专职人员，提高了工作效率，降低了人工成本。③设备成本低、拆装方便，一套自动喷淋养生设备就可满足一个粱场的养生，一套设备的制安费仅需1万多元，配套设备也均为小型电器设备及PVC管，在一般市场均可采购到；④节约用水，自动喷淋养生水经高压雾化后喷洒于梁板上，节约了养护用水，减少了积水，又达到了保护环境的目的。
3 结论
本文所研究的装配式预应力砼T梁已经生产500余片，钢筋加工成品检测合格率98%以上，加工速度快而且能降低成本，智能张拉压浆对张拉力控制精准，安全方便，压浆稳压好，压浆饱满度好，速度也更快，自动喷淋砼养生连续有保障，砼表面无裂纹、裂缝，砼强度上升快，说明T梁智能化施工技术控制效果好，并且技术措施切实可行。建议将本工程的智能化施工技术推广应用到更多同类工程项目中，以期使之不断完善。
参考文献：
[1]JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].
[2]JTG F80/1-2004，公路工程质量检验评定标准[S].
[3]王艳，丁德豪.广东省装配式预应力砼T梁标准断面研究[J].公路与汽运，2014（06）.