・１８４・ 第４１卷第３期 ２ ０ １ ５年１月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．４１ Ｎｏ．３ Ｊａｎ． ２０１５ 文章编号：１００９—６８２５（２０１５）ｏ３一Ｏ１８４一Ｏ２ 预应力智能张拉压浆在Ｔ梁施工中的应用 曹小祥 董海滨 （１．安徽省高速公路控股集团有限公司，安徽合肥２３００８８；２．山东恒建工程监理咨询有限公司，山东潍坊２６１０００） 摘要：结合工程实例，介绍了预应力智能张拉系统的工作原理，对智能张拉系统的组成及其在Ｔ梁施工中的应用技术进行了研 究，指出该系统具有多项同步张拉、精确施加预应力、数据记录真实可靠等优点。 关键词：智能张拉系统，预应力，工作原理，优点 中图分类号：Ｕ４４５ 文献标识码：Ａ ６）数据记录真实可靠。传统的张拉工艺中，人工记录数据易 桥梁施工中梁板张拉与压浆是影响其梁板安全、使用寿命的 关键性因素，大量预应力桥梁调查和检测表明，预应力张拉施工 产生误差。而智能张拉系统自动生成数据文件保存在电脑中，记 人工控制相对智能张拉精度不足、压浆质量控制难度大，使得梁 录真实准确。 板存在质量隐患，智能张拉和智能压浆技术有效的避免了施工中 ４智能压浆系统工作原理及特点 存在的相关问题，提升了张拉质量，提高了压浆的密实度。从而 提高了桥梁的安全性、可靠性和使用寿命。本文以“安徽省岳武 １）智能压浆系统组成。智能压浆是由主机、测控和循环三大 系统组成。 高速公路Ｙｗ—ｏ３标预制Ｔ梁智能张拉及管道大循环压浆技术” 在施工中的应用为例进行介绍。 ２）智能压浆系统的工作原理。智能压浆系统主要是利用压 浆泵、制浆机及预应力管道组成一个循环回路。通过加大压力， 从而排出管道内的空气和杂质，使得压浆液充斥在管道中。在预 １ 工程概况 安徽省岳武高速公路Ｙｗ一０３标共有桥梁６座，全标共计预制 应力管道的进口和出口设有传感器，对压力、流量和水胶比都有 Ｔ梁４２０片，其中２０ ｍ Ｔ梁２５片、３０ ｍ Ｔ梁３９５片。所有Ｔ梁均 着精确的检测，及时将检测的数据实时反馈给主机系统，由计算 采用智能张拉压浆施工工艺，集中预制，统一组织运输安装。设 机进行数据的分析和判断。在主机的指令下，测控系统还能够适 备采用的是湖南联智桥隧技术有限公司生产的张拉专家和智能 当调整压力和流量，从而保证浆液压力沿途损失后仍能满足规范 压浆系统。 要求，使得整个压浆过程能够顺利完成，保证浆液质量、压力、稳 定时间等各项指标满足相关的施工技术规范，保证压浆饱满和 ２预应力智能张拉系统工作原理 传统的张拉方式因人为操作误差的存在，过程中操作欠规 密实。３）智能压浆过程。将设计图纸中要求的注浆压力、水胶比等 范，质量控制难度大。智能张拉系统有效的控制上述难题，智能 张拉系统由主机、千斤顶、油泵组成。张拉过程中主机采集张拉 数据输入主机系统程序中，点击开始启动注浆程序，系统自动开 系统根据检测到的数据和程序中数据的对比情况，实时 千斤顶的工作压力和钢绞线的伸长量等数据，将数据反馈给主机 始注浆，系统，通过与系统预设数据的对比和判断，及时调整张拉力和加 调整注浆过程中的压力和流量等，注浆完成后，主机系统自动生 载速度，精确控制整个张拉过程并自动完成张拉。其中，应力是 成检测报告并提示注浆完成。智能张拉系统的控制指标，伸长量偏差是校核指标。 ５结语 目前我国正处于桥梁建设施工高速发展阶段，“桥梁预应力 ３智能张拉系统的优点 １）多顶同步张拉。利用一台计算机同步控制两个千斤顶工 施工智能张拉压浆系统”在施工操作上具有便捷性，在质量控制 实现了张拉和压浆操作过程中的精细化、自动化 作，实现了“多顶同步”施工，杜绝了人工手动张拉过程中两端张 上具有可靠性，拉不同步，实现精确同步张拉，提升张拉质量。 和标准化的要求，在质量上更加可靠，从而更加有力的保证了桥 ２）精确施加预应力。智能张拉系统能够将传统张拉误差范 梁结构的安全和耐久。 围由±１５％缩小到±１％。极大的提高了张拉精度，同时，利用计 参考文献：算机控制技术，实现了预应力张拉的全过程智能化，从而避免了 ［１］ＪＴＧ ＴＦ５０－－２０１１，公路桥涵施工技术规范［Ｓ］． 人工手动开启油泵、手动量测伸长量所产生的误差。 ［２］ 陈伟标．预应力智能张拉及循环压浆探讨［Ｊ］．建材与装饰， ２０１４（６）：２０３－２０４． ３）精确控制张拉过程，减少预应力损失。张拉系统根据主机 的预应力损失。 程序控制张拉过程，排除人为因素的影响，极大减少施工过程中 ［３］ 王永刚，王超．智能张拉压浆在Ｔ梁施工中的应用［Ｊ］．北 方交通，２０１４（２Ｏ）：３４－３６． ４）及时校核伸长量。计算机系统能够实时采集并计算钢绞线 ［４］ 郭永刚．预应力智能张拉和大循环智能压浆技术应用研究 的伸长量，并及时对伸长量进行校核，有效的将误差控制在±６％范 ［Ｊ］．安徽建筑，２０１４（９）：１３９—１４２． ［５］ 刘亚昌．智能张拉和智能压浆系统在桥梁建设中的应用 ［Ｊ］．交通标准化，２０１４（１２）：１１１—１１３． 围内，并且在施工过程中实现了应力与伸长量同步“双控”。 ５）精确控制张拉过程，减少预应力损失。张拉系统根据主机 的预应力损失。 程序控制张拉过程，排除人为因素的影响，极大减少施工过程中 ［６］ 赵君平．现浇预应力连续箱梁智能张拉及大循环压浆施工 技术［Ｊ］．石家庄铁道大学学报，２０１４（７）：１７３—１７５． 收稿日期：２０１４一ｌｌ—ｌ９ 作者简介：曹小祥（１９８６－），男，工程师； 董海滨（１９８５一），男，工程师 第４１卷第３期 ２ ０ １ ５年１月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．４１ Ｎｏ．３ Ｊａｎ． ２０１５ ・１８５・ 文章编号：１００９－６８２５（２０１５）０３—０１８５—０２ 关虎冲隧道弃渣场灌浆自燃防治技术 王志愿 （中铁二十局集团有限公司湖南工程指挥部，湖南长沙４１０００７） 摘要：针对关虎＞中隧道大面积弃渣场自燃情况进行了分析，探讨了“降温一灭火一封堵”的灌浆防灭火措施，并对灌浆的基本情 况作了介绍，详细阐述了弃渣自燃灌浆防灭火的施工方法，从整体上完成了对该弃渣场的白燃防治。 关键词：弃渣场，灌浆，白燃，灭火 中图分类号：Ｘ７０５ 文献标识码：Ａ 最好选用含砂量不超过３０％的砂质粘土，或者脱水性好的砂子和 ０ 引言 其中砂子含量按体积计不得超过１０％。根 关虎冲隧道位于湖南省怀化市辰溪县境内，为双洞单向四车 渗入性强的粘土制成，选取弃渣场附近的粘土为主要 道交通隧道，设计速度：１００ ｋｍ／ｈ，左线全长４ ９１８ ｍ，右线全长 据关虎冲隧道弃渣场的具体情况，煤 ４ ９７０ ｍ。溆怀高速公路１Ｏ合同段关虎冲隧道弃渣场位于隧道北 制备泥浆的固体材料。由于关虎冲隧道弃渣场岩块中含有硫、燃烧生成ＳＯ：和ＣＯ：等酸性气体，为了防止其对空气和 部，辰溪县火马冲镇境内。弃渣场占地５４ ８６７ ｍ ，约８３亩，关虎 等成分，采用石灰乳浆对其进行中和，同时反应生成ＣａＳＯ ，也 冲隧道怀化端实际共产生弃渣４８１ ０３４ ｍ ，现弃渣场有虚方弃渣 土壤的污染， 约５７万ｍ 。关虎冲隧道的部分岩层为含硫的炭质页岩，具有一 起到固硫的作用。石灰乳浆和粘土混合还可以增加粘土的粘结性。定的发热量，在经过一定时间的低温氧化后能引起自燃。２０１３年 此前在煤矸石自燃的防治灌浆过程中，在灭火浆液中添加了 它和ＣＯ：与ｓ０ 等气体反应的生成物数量甚小， ６月，７月份偶见弃渣场有烟雾，１Ｏ月份后弃渣烟雾有所增加，尤 低浓度的ＮａＯＨ，难以起到隔氧的作用。在浓度为１０％的石灰乳中，添加２％的 其是在下雨过后，烟雾更多，同时弃渣表面有温度升高的现象。 碱当量增加不到２０％，而灭火材料费用要增加数倍以上。 为了治理关虎冲弃渣场的自燃问题，消除弃渣自燃对周围环 ＮａＯＨ，根据关虎冲隧道弃渣的颗粒块度情况来看，弃渣 境的影响，开展弃渣场自燃防治工作。弃渣场自燃的情况在国内 和煤矸石不同，外均非常罕见，但是煤矿的矸石山自燃出现较多，根据矸石山自 颗粒块度较为一致，在同等堆积条件下，弃渣的孑Ｌ隙率要大于煤 燃防治的方法结合关虎冲弃渣场自燃的情况，选择“降温一灭 矸石。因此其渗透效果和自燃防治措施效果要优于矸石山，因此 火一封堵”的灌浆防灭火方法进行自燃防治。 在本设计中采用的石灰乳浆不添加ＮａＯＨ。 １灌浆基本情况 灌浆可以用于煤岩、弃渣自燃发火前的预防措施，也可以作 ３浆液的水固比选择 浆液的水固比是反映浆液浓度的指标，是指浆液中水与固体 为自燃发火后的灭火措施。由于其材料的经济性和操作相对简 浆材的体积之比。水固比的大小影响着注浆的效果和浆液的输 则浆液浓度越大，其粘度、稳定性和致密 单，灌浆也成为自燃防治的一个主要手段 ０ 。灌浆就是将水和 送。浆液的水固比越小，包裹遗煤隔离氧气的效果也越好，但同时流散范围也 不燃性固体材料（粘土、石灰、粉煤灰等）按一定比例制成泥浆，利 性也越大，输浆管路容易堵塞；水固比大，则输送相同体积的土所用的 用高度差（静压）或者泥浆泵（动压）通过钻孔或管路送至可能发 越小，包裹和隔绝效果较差，同时造成大量浆液的漏流和浪 生自燃的地点，泥浆中的固体物沉淀下来，部分水排出。泥浆的 水量大，灌浆方式及灌浆材 作用是：１）将自燃的石块包裹起来，隔绝它与空气的接触；２）固体 费 。浆液的水固比应根据浆液的输送距离，物充填于石块缝隙之间，从而增加严密性，减少漏风；３）对于已经 料和季节等因素通过试验确定。根据本项目的实际情况进行分 见表１。 自热或自燃的石块有冷却散热作用。注浆的效果及其经济性，在 类，很大程度上决定于泥浆材料的选择、制备、输送和注浆方法。 ４弃渣自燃灌浆防灭火施工 ４．１ 灌浆防灭火方法 灌浆防灭火措施主要针对关虎冲弃渣场南部有黑色硅炭质 ２泥浆固体材料的选择 用于制备泥浆的固体材料应满足下列要求：１）加入少量的水 就能制成泥浆；２）渗人性强；３）尽可能小的收缩量；４）易于脱水； 页岩的区域进行。灌浆分为钻孔注浆、埋管注浆和洒浆三种方 ５）不含环境可燃物和催化剂；６）便于开采、运输和制备 。为此 式。针对关虎冲隧道弃渣场的实际情况，灌浆方法采用洒浆和钻 Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｔｅｎｓｉｏｎ ｓｑｕｅｅｚｉｎｇ ｉｎ Ｔ－ｂｅａｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｃａｏ Ｘｉａｏｘｉａｎｇ’Ｄｏｎｇ Ｈａｉｂｉｎ２ （１．Ａｎｈｕｉ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｈｏｌｄｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｈｅｆｅｉ ２３００８８，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｈｅｎｇｊｉａｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｗｅ ｎｇ ２６１０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘａｍｐｌｅｓ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｔｅｎｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，ｓｔｕｄｉｅｓ ｉｎ－ ｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｔｅｎｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ Ｔ—ｂｅａｍ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄ ｆｉｎａｌｌｙ ｐｏｉｎｔｓ ｏｕｔ ｉｔｓ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｓｙｎｅｈｒｏ— ｎｏｕｓ ｔｅｎｓｉｏｎ，ａｃｃｕｒａｔｅ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓ，ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｄａｔａ ｒｅｃｏｒ￣ａｎｄ ＳＯ ｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｔｅｎｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，ｐｒｅｓｔｒｅｓｓ，ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｍｅｒｉｔｓ 收稿日期：２０１４－１１－１７ 作者简介：王志愿（１９７９一），男，工程师