乌绕项目-五小成果汇报材料(智能张拉)

—1—中铁十七局集团公司青年“五小”成果申报表成果名称：先张法智能张拉技术主要完成人：韩太平、彭灜、李自友申报单位：乌鲁木齐绕城高速公路（东线）项目年月日—2—一、“五小”成果基本情况成果名称先张法智能张拉技术主要完成人韩太平、彭灜、李自友应用时间（按月计算）40个月成果依托项目乌鲁木齐绕城高速公路（东线）项目成果类别□小发明□小改造□√小革新□小设计□小建议成果情况简介：主要原理：利用一台计算机同时操控两台张拉仪进而控制两个千斤顶进行张拉作业，全程数字化操控，无需手动操作，减少张拉过程中的失误率从而保证张拉的精确度。关键技术：1.先张空心板预制台座规划与设计；2.先张法预应力智能张拉及放张技术；3.智能张拉配套设备对比研究；4.绞缝钢筋定位技术；创新点：1.采用计算机控制张拉流程；2.将钢绞线一次性张拉；3.采用计算机控制张拉设备一次性放张。应用前景：先张法智能张拉技术采用计算机对张拉设备进行操控，取代了传统的人工操控张拉设备的方法。不仅有效的保证了张拉结果的精度，而且减少了张拉过程中的劳动力投入，除此之外还降低了张拉过程中的危险系数。为施工带来极大的方便，所以该技术在未来极有可能会被业内推广使用。应用情况及实施效果乌鲁木齐绕城高速公路（东线）项目自2011年11月开始，一直采用智能张拉技术进行先张法空心板预制过程中的预应力张拉施工。施工过程中有效的控制了张拉结果的精准性和快速性，不仅减少了张拉过程中的劳动力投入，而且还加快了施工进度。除此之外还降低了张拉过程中的危险系数。—3—二、申报、推荐及评审意见是否同意推广:申报单位意见（项目完成单位）：签章：年月日推荐单位意见（公司）：签章：年月日集团公司“五小”成果评审委员会意见：签章：年月日集团公司认定结果：□特等□一等□二等□三等—4—三、主要完成人员情况表第1完成人姓名韩太平性别男年龄32工作单位中铁十七局三公司乌绕项目专业桥梁技术职称工程师技能等级职务工程部副部长参加研制起止时间2011.10-2013.06联系电话[phone]主要贡献根据先张空心板施工的特点，参与制定施工方案，细化研究施工工艺，编写研究成果。第2完成人姓名彭灜性别男年龄26工作单位中铁十七局三公司乌绕项目专业桥梁技术职称助工技能等级职务技术员参加研制起止时间2011.10-2013.06联系电话[phone]主要贡献参与到施工一线，根据施工方案和工艺，指导现场施工，总结施工经验和技术成果。第3完成姓名李自友性别男年龄33工作单位中铁十七局三公司乌绕项目专业试验技术职称助工技能等级技师职务试验室主任参加研制起止时间2011.10-2013.06联系电话[phone]—5—人主要贡献根据工程方案和技术特点，优化混凝土配合比，提供各项试验数据，为工程施工提供了有力的试验保障。—6—（一）“五小”成果可行性报告先张法智能张拉技术韩太平彭灜李自友乌绕项目１.申报项目说明1.1选题背景乌鲁木齐绕城高速公路（东线）是乌（乌鲁木齐）昌（昌吉）区域路网规划的重要组成部分，项目的建成对强化区域干线公路网衔接，完善新疆自治区公路网络，全面提升干线公路网的应急交通保障能力，强化乌鲁木齐核心辐射作用，促进新疆经济社会和谐发展，实现新疆长治久安具有重大意义。乌鲁木齐绕城高速公路（东线）WRDX-3标改扩建段，起讫里程为K5+000-K18+799.841，线路全长13.8公里。全线共12座桥梁，其中5座为先张法预应力空心板梁，共272片。其中10m空心板56片，13m空心板162片，16m空心板54片。1.2工程特点空心板设计全部采用先张施工工艺，利用智能张拉设备进行张拉、放张，推行苯板内膜代替传统气囊，实现梁板整体“一次性”浇筑。乌鲁木齐市属温带大陆性气候，干燥少雨，光照丰富，蒸发量大，昼夜温差大，对混凝土施工及养生要求高。1.2.1技术难点（1）先张空心板采用智能张拉工艺，对设备及程序配套提出较高要求；—7—桥梁预应力智能张拉技术是近年来新出现的新工艺，桥梁预应力智能张拉技术是利用计算机控制技术，实现了预应力张拉全过程智能化，不需要人工开泵、人工手动测量伸长值的张拉工艺。但智能张拉程序只适用于后张法张拉工艺，对于先张法张工艺还没有成熟的张拉控制程序，结合张拉台座设计、张拉工艺及已有千斤定最大行程等实际情况，经过与湖南智联桥隧技术有限公司技术人员共同研究，经过多次试验、反复调试，不断完善程序，总结出了一套适用于先张法施工的智能张拉程序。（2）小断面梁板采取“整体一次性”浇筑工艺，对混凝土工作性要求高；10m空心板高度60cm，顶板厚12cm,腹板厚14cm，底板厚12cm，最小钢筋净距3.6cm，由于空心板采用苯板内膜，内膜在浇筑砼前已经完成安装，在这种断面狭小的条件下，混凝土必须要有较大的流动性采用保证底板混凝土骨料均匀、密实。必须严格优化施工配合比设计，保证混凝土具有很好的工作性。（3）高温、大风、干燥条件混凝土施工养生控制难；在大风、干燥天气下，混凝土内水分很容易损失过多，导致施工过程中混凝土质量下降，产生诸多负面影响。一是施工过程中将导致混凝土流动性下降快，凝固的速度加快，会增加混凝土的浇筑难度，而且不容易振捣密实，致使混凝土浇筑不均匀，表面出现蜂窝麻面影响混凝土强度及外观质量。二是混凝土浇注后处于塑料性状态时，由于表面水分蒸发过快，造成混凝土自收缩、塑性收缩、干燥收缩的加大，以致产生较为严重的收缩裂缝，进而降低混凝土强度、耐久性。（4）采用苯板内膜代替传统气囊，要着力解决底板混凝土密实性问题；—8—采用苯板内膜，在浇筑混凝土前已经完成内膜安装及模板加固，并且梁板断面下，腹板最下断面尺寸为12cm，腹板最小主筋间距3.6cm，常规的50型振动器无法插入梁中，底板混凝土无法直接振捣，要保证底板混凝土密实，且骨料分部均匀必须优化施工工艺。1.3主要研究内容1.3.1先张空心板预制台座规划与设计（1）张拉台座长度及数量规划（2）先张空心板台座设计1.3.2先张法预应力智能张拉及放张技术（1）对先张法预应力智能张拉技术及张拉过程进行分析（2）对先张法预应力智能放张技术及板底楔形块施工方法对放张的影响进行分析1.3.3智能张拉配套设备对比研究（1）对传统张拉设备和现有的智能张拉配套设备进行对比研究1.3.4绞缝钢筋定位技术（1）对绞缝钢筋的定位难点分析（2）对绞缝钢筋定位技术进行研究1.3.5槽式制梁台座下边板模板安装加固技术（1）对槽式台座下翼缘板较宽的边板模板安装加固技术进行研究1.3.6梁板混凝土一次性浇筑技术（1）针对混凝土一次性浇筑所要求混凝土具有较高工作性能对混凝土配合比设计进行研究（2）对采取新型苯板内模代替传统气囊内模情况下的混凝土一次性浇筑技术进行研究—9—（3）对一次封端技术进行研究1.3.7大风、干燥条件下预制空心板养生技术（1）对大风、干燥气候条件对混凝土施工质量的影响进行分析（2）对大风、干燥气候条件下预制空心板养生技术进行研究1.4智能张拉设备就位连接1）将千斤顶及移动张拉横梁按照上述要求安装就位并经检查无误后，将智能张拉仪移动到距离千斤顶5m范围内（5m是连接智能张拉仪和千斤顶的数据线的长度）。2）智能张拉仪就位将两根天线安装到两台智能张拉仪的相应位置上。（天线用于生成无线局域网连接智能张拉程序和智能张拉设备）3）检查智能张拉仪与千斤顶之间的油管连接是否完好然后连接数据线，数据线的连接必须保证与油管连接相对应，即一条数据线和一套油管连接的必须是同一台张拉仪和千斤顶。如果数据线连接错误或者连接不牢固会导致张拉过程中张拉程序采集不到张拉数据或者数据颠倒。4）接通电源检查张拉仪的运行情况，张拉仪电源显示器不显示“错项或者缺项”即为正常。5）设置张拉程序，在计算机张拉程序中设定要张拉的预应力参数及仪器信息，仪器信息必须要与两台张拉仪及千斤顶一一对应。如果仪器信息设置错误将导致张拉程序与张拉设备无法连接，以至于张拉无法进行。—10—6）所有仪器信息和张拉参数设置完成后，将计算机连接张拉仪生成的两个无线局域网中的任意一个然后启动张拉程序将程序与两台张拉仪连接，连接成功后计算机将通过张拉程序同步控制两台张拉仪进行张拉。２.成果研究分析报告初到新疆，前期延续常规养护措施，由于气候条件的差异较大，空心板常出现塑性沉降裂缝和干缩裂缝，经过过程中完善养护措施，目前已取得一定的效果。在后续施工中将进一步研究完善该气候条件的养护措施，降低气候条件对空心板的施工质量的影响。总的来说，大风、干燥天气下混凝土施工的主要注意事项就是防止水分流失，只要有效的做好防风、保湿工作，就能避免由环境产生的不利影响，保证施工质量。2.1效益分析2.1.1经济效益分析（1）智能张拉节省人工：智能张拉设备连接智能张程序连接张拉仪—11—（2）一次性整体浇筑技术节省人工：（3）同步封端：避免二次封端工序，减少人工投入：（4）苯板内膜代替传统气囊：2.1.2社会效益分析先张空心板采用苯板内膜及智能张拉工艺在自治区公路建行项目得到了推广和应用；2.1.3环保效益分析空心板梁场地处乌鲁木齐市二级水源堤内，环水保要求高。空心板预制过程中，严从噪声、废气、废水、废物排放等方面严格控制。养生采用喷淋养生，设置循环水池，减少水资源浪费。同时场内设置多个可移动式垃圾桶，施工人员生产、生活废物统一收集，集中处理。最大限度的对周边环境的负面影响，赢得了自治区环保局及社会各界的一直好评，为建设和谐新疆、美丽新疆做出了巨大贡献。2.2研究成果2.2.1主要研究成果（1）总结出一套适用于先张工艺的智能张拉程序，填补了预应力智能张拉在先张法施工工艺中的空白；（2）采用苯板内膜代替传统气囊，解决了空心板施工中一些质量通病；一是成功解决了采用传统气囊，易发生气囊上浮、偏位，导致空心板顶板、腹板厚度局部板超薄所产生的质量隐患；二是保证了空心板内箱几何尺寸，与设计计划无偏差；（3）通过改变混凝土浇筑工艺及采用苯板内膜，实现了底板、腹板、顶板“一次性连续浇筑，避免了采用传统施工工艺易造成底、腹板间易出现冷接缝现象，保证了空心板梁体的整体性。—12—（4）总结出了在大风干燥、高温、昼夜温差大等极端气候条件下，混凝土配合比设计、养生及施工综合技术，避免了早起干缩裂缝及后期非结构裂缝的产生；2.2.2主要创新点（1）采用苯板内膜代替传统气囊，解决了空心板施工中一些质量通病；一是成功解决了采用传统气囊，易发生气囊上浮、偏位，导致空心板顶板、腹板厚度局部板超薄所产生的质量隐患；二是保证了空心板内箱几何尺寸，与设计计划无偏差。（2）空心板混凝土浇筑采用“一次性连续浇筑技术”，增加了梁体的整体性，解决了采用传统施工工艺易造成底、腹板间出现施工冷缝现场的发生。（3）空心板封端采用与梁体浇筑同步进行；一是增加了梁体抗扭能力，梁体的整体性更好；二是减少了二次封端工序，节省了人工；三是避免水从梁端进入梁体；2.3技术展望先张空心板施工在国内比较常见，技术相对比较成熟，但本项目突破了传统的施工工艺、摒弃了传统气囊而采用苯板内膜，采取梁体一次性整体浇筑技术，总结了大风、干燥等极端气候条件下的混凝土施工技术，解决了腹板铰缝钢筋定位困难的难题。通过乌绕项目先张空心板梁施工与研究，成功解决了先张空心板施工技术上部分难题，实现了工期、质量、安全等既定目标，希望在以后施工中再总结更多的施工技术，使新技术、新工艺、新设备有更多的应用与突破。３．测试分析报告及主要试验测试记录报告（包括原始记录）；—13—3.1、配合比初步设计3.1.1原材料的选用（1）水泥：采用乌鲁木齐天山水泥厂生产的P·052.5水泥。（2）细集料：采用乌鲁木齐宏源砂石厂生产的粗砂。细度模数为3.3.（3）粗骨料：采用乌鲁木齐柴窝堡鑫宝碎石场生产的4.75~9.5mm和9.5~19mm碎石，掺配比例为：4.75~9.5mm和9.5~19mm=20%：80%。（4）减少剂：采用新疆玉鑫瑞JX-3缓凝高效减水剂，掺量为1.2%。（5）水：采用乌拉泊地下水。3.1.2设计理念根据《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55-2