箱梁预制采用智能张拉

1箱梁预制采用智能张拉质量控制小组名称西宁南绕城十一分经理部QC小组所属单位陕西路桥集团有限公司第二工程公司成立日期2013.05指导顾问苟文忠组长庆鹏飞组员芮振华、张永辉杨丹、闫志超毕深刚平均年龄31岁平均年资5年发表人庆鹏飞2一、团队成员介绍平均年龄：31岁二、课题介绍西宁南绕城高速十一标段是陕西路桥集团有限公司在青海承揽的一个大型高速公路项目，对集团路桥公司在青海的路桥市场开发具有非常重要的战略地位。同时也是集团公司委托我二公司全面管理的第一个大型路桥项目，也是集团公司各级领导对我第二工程公司管理能力和在青海市场具有良好信誉的充分肯定，对提高我公司综合管理能力和实现跨越式发展具有极大的推进作用，所以保证工程质量是我项目的重中之重。由于我标段主要工程项目在于桥梁施工，所以抓好桥梁施工质量是全项目的重中之重。近年来经过组织专家对已跨塌预应力桥梁的质量问题进行分析研究，认为导致跨蹋的内因主要是预应力施加不规范造成的，在梁板张拉过程中，如果预应力张拉控制不好，将影响预制梁板的外观质量和实体质量，所以项目经理部QC小组对预制梁板预应力张拉控制进行研究，将预应力智能张拉和传统的手工张拉进行对比，提出有效的保证预应力张拉控制的措施和施工工艺。3现场活动实况45三、小组内容序号问题点现况说明评价项目总分顺位选定组能力急迫性重要性效果性1预应力张拉质量不合格施加张拉力不准确。张拉过程中预应力的损失过大666624★2管道压浆不密实预应力筋锈蚀，结构物耐久性差。预应力筋在高应力状态下更易锈蚀；2266163预应力施工质量通病预应力施工质量通病主要体现在：断丝、滑丝；锚下开裂、下陷；张拉强度和时间失控；锚夹具质量差；绞线在孔道内缠绕；多穿或少穿绞线；砼质量、材料质量问题。1166143.1活动主题选定及理由3.2、小组活动方式1、施工现场实际操作QC小组活动主要是在预制梁场施工现场进行实践，将预应力智能张拉和传统手工张拉进行对比。2、室内总结通过现场实践，由QC小组组长组织所有组员召开交流会议，总结心得。6四、现状调查近年来，随着国家基础建设脚步的加快，交通压力也越来越大，已建桥梁的通行能力受到巨大挑战，20~30年前修建的预应力桥梁不断出现病害，甚至垮塌，给人民生命财产造成了巨大损失，在去年的这段时间就出现过5天连垮3桥的严重质量事故。7桥梁垮塌图8910垮塌原因分析经过组织专家对已跨塌预应力桥梁的质量问题进行分析研究，认为导致跨蹋的内因主要有以下三个方面：1、预应力张拉质量不合格（1）不合格的类型1）有效预应力偏小，预应力不足，构过早出现裂缝，下挠超限；2）有效预应力偏大，导致预应力筋安全储备不足，结构过大变形或裂纹，甚至脆性破坏；3）有效预应力不均匀，导致预应力偏大的预应力筋的过早疲劳，危及桥梁使用寿命。（2）不合格的主要原因1）施加张拉力不准确。2）张拉过程中预应力的损失过大2、管道压浆不密实（1）预应力管道压浆的作用1）保护预应力筋免遭锈蚀，保证结构物耐久性。预应力筋在高应力状态下更易锈蚀；2）预应力筋通过灰浆与周围混凝土结成整体，增加锚固的可靠性，提高结构的抗裂性和承载能力。灌入孔道的水泥浆，既包裹预应力筋，又接触孔道壁，把预应力筋和孔道壁粘结起来，共同作用。3、预应力施工质量通病预应力施工质量通病主要体现在：断丝、滑丝；锚下开裂、下陷；张拉强度和时间失控；锚夹具质量差；绞线在孔道内缠绕；多穿或少穿绞线；砼质量、材料质量问题。11五、目标通过对我部预制梁场梁体进行智能张拉和传统手工张拉实际操作发现：1、传统的手工张拉不能精确施加压力，而智能张拉系统能精确控制施工过程中施加的预应力值，将误差范围由传统张拉的±15%缩小到±1%。2、传统的手工张拉人工测量，不准确，不及时，不能及时校核，不能实现规范规定“双控”，而智能张拉系统传感器实时采集钢绞线数据，反馈到计算机，自动计算伸长量，及时校核伸长量误差是否在±6%以内，实现应力与伸长量“双控”。3、传统的手工张拉，人工控制，同步精度低，无法实现多顶对称张拉，而智能张拉系统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。4、传统的手工张拉，张拉过程预应力损失大，而智能张拉规范张拉过程，减少预应力损失，实现了张拉程序智能控制，不受人为、环境因素影响；停顿点、加载速率、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，避免或大幅减少了张拉过程中预应力的损失。125、传统的手工张拉，人工记录，可信度低，而智能张拉自动生成报表杜绝数据造假自动生成张拉记录表，杜绝人为造假的可能，可进行真实的施工过程还原。同时还省去了张拉力、伸长量等数据的计算、填写过程，提高了工作效率。6、传统的手工张拉，真实质量状况难以掌握，缺乏有效的质量控制手段，而智能张拉系统远程监控功能，实现远程监控功能，方便质量管理，提高管理效率。统一业主、监理、施工、检测单位于同一互联网平台，能实时进行交互，突破了地域的限制，及时掌握预制梁场和桥梁预应力施工质量情况，实现“实时跟踪、智能控制、及时纠错”。13六、1、智能张拉与传统张拉的对比（表1）14问题点15表2问题点问题点问题点16表3问题点问题点17表4问题点问题点182、要因解析预应力施工质量差预应力损失压浆不饱满人员机具材料人工测量不准确不及时同步精度低、无法实现多顶对称张拉瞬时卸载、回缩量大锚夹具质量差人工控制随意性大张拉过程需要6人张拉过程不规范预应力损失大预应力钢筋容易生锈损失预应力比较内容传统手工张拉预应力智能张拉系统1张拉力精度±15%±1%2自动补张拉无此功能张拉力下降1%时，锚固前自动补拉至规定值3伸长量测量与校核人工测量，不准确，不及时，未能及时校核，未实现规范规定“双控”自动测量，及时准确，及时校核，与张拉力同步控制，实现真正“双控”4对称同步人工控制，同步精度低，无法实现多顶对称张拉同步精度达±2%，计算机控制实现多顶对称同步张拉5加载速度与持荷时间随意性大，往往过快按规范要求设定速度加载和按规范要求的时间持荷，排除人为干预19七、采用智能张拉结果分析对照表6卸载锚固瞬时卸载，回缩时对夹片造成冲击，回缩量大可缓慢卸载，避免冲击损伤夹片，减少回缩量7回缩量测定无法准确测定锚固后回缩量可准确测定实际回缩量8预应力损失张拉过程预应力损失大由于张拉过程规范，损失小9张拉记录人工记录，可信度低自动记录，真实再现张拉过程10安全保障边张拉边测量延伸量有人身安全隐患操作人员远离非安全区域，人身安全有保障11质量管理与远程监控真实质量状况难以掌握，缺乏有效的质量控制手段便于质量管理，质量追溯，提高管理水平、质量水平，实现质量远程监控12经济效益张拉过程需要6人同时作业只需两人同时作业，每年节约人工费24万元2021八、对比后引进智能张拉系统结果智能张拉技术由于智能系统的高精度和稳定性，能完全排除人为因素干扰，有效确保预应力张拉施工质量，是目前国内预应力张拉领域最先进的工艺。智能张拉系统操作简单，界面人性化，适应各种施工场地环境。借助智能张拉系统，可以自动读取梁板参数，智能计算张拉过程的压力值，无线控制油泵的进退油，实时无线采集油压与位移信息，自动生成预应力张拉记录表等功能。全程无需人工干预，且具有错误纠正、数据同步、张拉审核等张拉过程控制，核心是在预应力张拉控制和施工技术总结的基础上，通过计算机来控制张拉施工过程，完全改变了传统的通过人工来操纵油泵进行张拉操作，真正地实现了张拉的同步性控制。结果如下表：22表523表624表725表826九、反省总结及下步工作计划1、智能张拉优点（1）在双控张拉中同步性比较好，基本可以做到同时张拉。（2）两个油泵的进油速度可以智能控制加载速率。（3）电脑自动计算出结果，节省操作人员。(4)张拉过程中控制应力较传统张拉方法较为精确，直观，且张拉完毕后自动补张。2、智能张拉缺点（1）智能张拉时无限信号受到的外界干扰较多，信号经常自己断开，严重影响了工程进度。（2）智能张拉由于油泵和千斤顶不能同时进入现浇箱梁内箱中，导致千斤顶在内箱中移动困难，每次移顶的时间需要一个小时，严重影响了工程的进度。（3）智能张拉厂家在预制梁的张拉中经验比较丰富，但是在现浇箱梁中的实践经验较少，并且对现浇箱梁的软件设计不到位，不能指导我们现场施工。（4）智能张拉设备虽然比较精密但是较容易出现故障，经常出现千斤顶不能归零、油泵不能进油等现象，影响了工程进度。（5）在张拉过程中当出现不合格伸长量时，电脑不能够自动报警，不符合当初厂家介绍。将整个实施过程反省总结或改善过程中不顺利的地方持续改善。不要讲空话、大话，针对改善项目横向、纵向制定后期的改善方向,以及下一个具体的改善项目