预应力智能张拉系统，通过计算机软件控制实现预应力张拉全过程自动化，杜绝人为因素干扰，能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。

一、系统结构及工作原理

预应力智能张拉系统结构图

工作原理：

智能张拉系统由系统主机、油泵、千斤顶三大部分组成。预应力智能张拉系统以应力为控制指标，伸长量误差作为校对指标。系统通过传感技术采集每台张拉设备（千斤顶）的工作压力和钢绞线的伸长量（含回缩量）等数据，并实时将数据传输给系统主机进行分析判断，同时张拉设备（泵站）接收系统指令，实时调整变频电机工作参数，从而实现高精度实时调控油泵电机的转速，实现张拉力及加载速度的实时精确控制。系统还根据预设的程序，由主机发出指令，同步控制每台设备的每一个机械动作，自动完成整个张拉过程。

主要功能与特点 1、精确施加应力

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%。（《公路桥涵施工技术规范》7.12.2第二款规定“张拉力控制应力的精度宜为±1.5%”。）

2、及时校核伸长量，实现“双控”

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”。（《公路桥涵施工技术规范》7.6.3款规定“预应力筋采用应力控制方法进行张拉时，应以伸长量进行校核。…其偏差应控制在±6%”。）

3、对称同步张拉

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。（《公路桥涵施工技术规范》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、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。（《公路桥涵施工技术规范》7.12.2第2款规定“保证千斤顶具有足够的持荷时间（5分钟）”。）

5、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、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”。

操作演示 预应力智能张拉技术有力的保证了预应力张拉施工质量。然而再好的张拉技术也必须在管道压浆密实的条件下才能保证结构的耐久性。

张拉质量 + 压浆质量 → 结构安全、耐久性

大循环智能压浆系统，提出“大循环”压浆新概念，能完全排除管道内空气、精确控制浆液质量、即时调控灌浆压力大小和稳压时间，从而确保预应力管道压浆密实。该项工艺属于国内首创，国际领先。

系统结构及工作原理

工作原理：

大循环智能压浆系统由制浆系统、压浆系统、测控系统、循环回路系统组成。浆液在由预应力管道、制浆机、压浆泵组成的回路内持续循环以排净管道内空气，及时发现管道堵塞等情况，并通过加大压力进行冲孔，排出杂质，消除致压浆不密实的因素。

在管道进、出浆口分别设置精密传感器实时监测压力，并实时反馈给系统主机进行分析判断，测控系统根据主机指令进行压力的调整，保证预应力管道在施工技术规范要求的浆液质量、压力大小、稳压时间等重要指标约束下完成压浆过程，确保压浆饱满和密实。

主机判断管道充盈的依据为进出浆口压力差在一定的时间内是否保持恒定。

主要功能与特点 1、浆液满管路持续循环排除管道内空气

管道内浆液从出浆口导流至储浆桶，再从进浆口泵入管道，形成大循环回路，浆液在管道内持续循环，通过调整压力和流量，将管道内空气通过出浆口和钢绞线丝间空隙完全排出，还可带出孔道内残留杂质。

2、准确控制压力，调节流量

（1）精确调节和保持灌浆压力

自动实测管道压力损失，以出浆口满足规范最低压力值来设置灌浆压力值，保证沿途压力损失后管道内仍满足规范要求的最低压力值。关闭出浆口后长时间内保持不低于0.5MPa的压力。（2011版桥涵施工技术规范7.9.8条规定“对水平或曲线管道，压浆压力宜为0.5 ～0.7MPa…关闭出浆口后宜保持一个不小于0.5MPa的稳压期3~5min ）

（2）当进、出浆口压力差保持稳定后，可判定管道充盈。

（3）通过进出口调节阀对流量和压力大小进行调节。

（4）稳压期间持续补充浆液进入孔道，保证密实。

3、准确控制水胶比

按施工配合比数量自动加水，准确控制加水量，从而保证水胶比符合要求。（2011版桥涵施工技术规范7.9.3条规定“浆液水胶比宜为0.26～0.28 ）

4、一次压注双孔，提高工效

对于跨径50m内的预制梁，单孔长度小于55m的预应力管道均可双孔同时压浆，从位置较低的一孔压入，从位置较高的一孔压出回流至储浆桶，节约劳动力，提高工效100%。

5、实现高速制浆，规范搅拌时间

系统集成了高速制浆机，该设备将水泥、压浆剂和水进行高速搅拌，其转速为1420r/min,叶片线速度>10m/s，能完全满足规范要求。（2011版桥涵施工技术规范7.9.4条规定“搅拌机的转速应不低于1000 r/min,其叶片的线速度不宜小于10m/s。）

6、监测压浆过程，实现远程监控

灌浆过程由计算机程序控制，压浆过程受人为因素影响降低，准确监测到浆液温度、环境温度、灌浆压力、稳压时间等各个指标，切实满足规范与设计要求。自动记录压浆数据，并打印报表。通过无线传输技术，将数据实时反馈至相关部门，实现预应力管道压浆的远程监控。

7、系统集成度高，简单适用

系统将高速制浆机、储浆桶、进浆测控仪、返浆测控仪、压浆泵集成于一体，现场使用只须将进浆管、返浆管与预应力管道对接，无需增加管道长度，即可进行压浆施工。操作十分简单，适用于各种结构的管道压浆。

预应力孔道压浆所使用的传统压浆材料在纯水泥浆液中掺配压浆剂。预应力孔道压浆质量难于保证，孔道灌浆存在以下严重问题：（1）浆液质量稳定性不好、流动性低、流动性损失快、体积不稳定；（2）新拌浆液泌水率大、易离析分层、孔道压浆难成饱满状态；（3）硬化后浆液不密实、空隙多；（4）优质压浆剂价格昂贵。

《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)将压浆质量提高到了前所未有的高度。 在进行了大量的试验和理论研究以后，从4个方面对压浆质量提出了严格的要求：

⑴ 采用高性能的压浆材料： “低水胶比、高流动度、零泌水率”；

⑵ 采用合理的压浆设备；

⑶ 采用先进的压浆工艺；

⑷ 采用精细的施工组织管理。

循环智能压浆仪的成功应用很好的解决了⑵、⑶、⑷项问题，但压浆材料性能的高低对于预应力孔道压浆的质量具有很大的影响，只有将以上四个方面的问题同时解决了，才能保证预应力孔道的压浆质量，即将好的压浆剂与循环智能压浆设备配套使用，整体解决预应力孔道压浆质量问题。

预应力孔道专用压浆剂（LZY01）具有以下特点：

1、低水胶比水胶比为0.26～0.28。（《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）第7.9.3条表7.9.3后张预应力孔道压浆浆液性能指标中规定水胶比应为0.26～0.28）；

2、高流动度浆体的出机流动度可达10s，30min后流动度仍在18s以内，60min后流动度仍保持在25s以内。（《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）第7.9.3条表7.9.3后张预应力孔道压浆浆液性能指标中规定初始流动度为10～17s，30min流动度应为10～20s,60min流动度应为10～25s）；

3、零泌水率浆体3h、24h自由泌水率和3h钢丝间泌水率均为0，同时具有较好的压力泌水率。（《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）第7.9.3条表7.9.3后张预应力孔道压浆浆液性能指标中规定浆体3h、24h自由泌水率和3h钢丝间泌水率均为0）；

4、微膨胀3h产生0～2%的自由膨胀。（《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）第7.9.3条表7.9.3后张预应力孔道压浆浆液性能指标中规定浆体3h自由膨胀率为0～2%）；

5、较好的凝结时间初凝≥6h，终凝≤20h。（《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）第7.9.3条表7.9.3后张预应力孔道压浆浆液性能指标中规定浆液初凝≥5h，终凝≤24h）；

6、早强高强1d抗压强度≥25MPa，28d抗压强度≥60MPa。（《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）第7.9.3条表7.9.3后张预应力孔道压浆浆液性能指标中规定3d抗压强度≥20MPa，28d抗压强度≥50MPa）

7、标准袋重　每袋质量20kg，刚好是现场制备一桶浆液（4包水泥）所需的压浆剂重量，便于准确计量。

8、专配定制　可以根据客户购买的水泥，要求使用的水胶比和浆液其他性能进行专配，得出与客户现场使用水泥、水胶比、及其他浆液性能要求相符合的专配压浆剂。

预应力孔道专用压浆剂技术参数对比表

（引自交通运输部公路工程检测中心报告） 序号 检验项目 单位 规范指标 LZY01 国内某品牌 单项结论 1 水胶比 —— 0.26～0.28 0.27 0.27 合格 2 凝结时间 初凝 h ≥5 10.7 9.4 合格 终凝 h ≤24 12.5 10.6 合格 3 流动度 初始 s 10～17 14.4 16.4 合格 30min s 10～20 14.6 17.6 合格 60min s 10～25 14.9 18.7 合格 4 泌水率 24h自由泌水率 % 0 0 0 合格 3h钢丝间泌水率 % 0 0 0 合格 5 压力泌水率 0.22MPa % 孔道垂直高度≤1.8m时≤2.0 0.9 未检 合格 0.36MPa % 孔道垂直高度>1.8m时≤2.0 1.2 未检 合格 6 自由膨胀率 3h % 0～2 0.2 1 合格 24h % 0～3 0.2 1 合格 7 充盈度 —— 合格 合格 合格 合格 8 抗压强度 3d MPa ≥20 61.9 57.6 合格 7d MPa ≥40 87.5 64.6 合格 28d MPa ≥50 未检 71.6 合格 9 抗折强度 3d MPa ≥5 10.1 11.4 合格 7d MPa ≥6 13.2 17.2 合格 28d MPa ≥10 未检 18.8 合格 10 对钢筋的锈蚀作用 —— 无锈蚀 无锈蚀 无锈蚀 合格 从上表可知，两种产品的技术参数均符合规范要求，同为优质压浆剂，LZY01流动性能更佳，在进行长管道和超长管道压浆方面具有明显的优势。应用案例

中铁十局引进预应力孔道专用压浆剂解超长管道压浆难题

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预应力桥梁的超长管道压浆施工，由于管道长，对浆液的流动性提出了非常高的要求，因此需要添加高性能外加剂。中铁十局长沙万家丽北路北沿线项目捞刀河大桥从湖南联智桥隧技术有限公司引进LZY01预应力孔道专业压浆剂，配合循环智能压浆系统，使浆液达到了规范要求的“低水胶比、高流动度、零泌水率”，解决了大于120米的超长预应力管道压浆时浆液容易凝固、堵管的难题，为压浆施工提供了可靠的质量保障。

长沙市万家丽北路北沿线项目的中心工程——捞刀河大桥宽33米，全桥长621米，属于现浇连续梁，预应力管道均长超过120米。据施工单位中铁十局项目部工程师介绍：超长管道的压浆是预应力压浆施工的难点，按照新《公路桥涵施工技术规范》要求，水泥浆液要达到“低水胶比、高流动度、零泌水率”的要求，如果没有拌和高性能外加剂，水泥浆液极易在管道内凝固造成堵管，而如果用掺水来保证流动度，又无法保证压浆质量。

为了提升浆液质量，中铁十局在施工中采用了湖南联智桥隧技术有限公司研发的LZY01预应力孔道专业压浆剂，据了解，该款压浆剂已经通过了交通运输部公路工程检测中心的检验，在使用时固定外加剂、水泥、水的配合比，无需现场配制，搅拌后的浆液水胶比、流动度、泌水率、膨胀率、抗压强度均完全符合规范要求。在长达120多米的预应力管道内，不会产生早凝、堵管等现象，解决了浆液质量稳定性不好、流动性低、流动性损失快、体积不稳定，新拌浆液泌水率大、易离析分层、孔道压浆难成饱满状态；硬化后浆液不密实、空隙多等质量问题，实际效果非常理想。

预应力施工质量是影响桥梁使用寿命的关键，为了保证捞刀河大桥预应力施工质量，在张拉施工中，中铁十局就采用了湖南联智桥隧技术有限公司研发的预应力智能张拉系统，在随后的压浆施工中，中铁十局继续引进了该公司的循环智能压浆系统和LZY01预应力孔道专用压浆剂。新科技与新产品的引进，有效解决了超长预应力管道压浆的质量难题，保证了捞刀河大桥的预应力施工质量，为长沙增添一条新的景观大道和放心工程打下了坚实的基础。( 来源: 中国公路网 作者：彭韬 )

交通运输部公路工程检测中心检测报告

地图湖南联智桥隧技术有限公司，位于：湖南省长沙市长沙经济开发区开元路17号。公司现有试验室占地面积2983m,试验检测设备800多台套，公司工程试验检测设备种类齐全，技术先进，试验仪器标定率100%。公司现有正式员工350人，博士2人，硕士16人，本科95人；高级职称15人，中级职称84人，初级职称技术人员40人；持试验检测工程师证书69人，持试验检测员证书119人；持监理工程师证书38人，持证上岗率达到100%。公司在公路质量检测、桥梁隧道检测评估、桥梁隧道加固补强、超前地质预报等方面具有技术和经验优势，项目区域涵盖了湖南、贵州、重庆、广东、浙江等省市。 联智家人图册