專利名稱：預應力后張法灌漿質量控制系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到土木工程行業(yè)中預應力構件后張法施工，是一種控制灌漿質量的設備。
《公路橋涵施工技術規(guī)范》JTJ 041-89第11.9.7條“壓漿應使用活塞式壓漿泵，不得使用壓縮空氣。壓漿的最大壓力一般宜為0.5～0.7MPa；當輸漿管道較長或采用一次壓漿時，應適當加大壓力。梁體豎向預應力鋼材孔道的壓漿最大壓力可控制在0.3～0.4MPa。每個孔道壓漿至最大壓力后，應有一定的穩(wěn)壓時間。壓漿應達到孔道另一端飽滿和出漿，并應達到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止?！贬槍σ?guī)范的要求，在實際施工中有些指標不易控制。比如，規(guī)范要求“當輸漿管道較長或采用一次壓漿時，應適當加大壓力”，此要求沒有量的標準，在實際施工中沒有積累豐富的經驗就難以控制。另外，規(guī)范又要求“壓漿應達到孔道另一端飽滿和出漿，并應達到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止”，這一項要求需要以量的控制才能保證灌漿的質量。
在后張預應力混凝土橋梁中，在預應力筋張拉到設計噸位后孔道必須灌漿，將孔道填充密實。一般認為，灌漿有如下作用(1)作為空隙填料，將預應力孔道填實；(2)作為粘結料，將預應力筋與混凝土粘結起來使其成為有機整體，同時，當橋上有荷載時，預應力筋上的受力更均勻地傳遞給混凝土結構；(3)防止鋼筋銹蝕，灌漿作為防止預應力筋銹蝕的最后一道屏障，在保證橋梁的整體安全方面起著極為重要的作用。如果灌漿不密實，就會留有孔隙，孔隙中滯留的水份將使預應力筋銹蝕。因此，灌漿是否能夠有效地發(fā)揮作用，取決于兩個方面一是組成灌漿混合料的物理、化學特性；另一個方面則是施工時灌漿的注人方法以及對施工質量的控制。在實際施工中，工人大多憑經驗施工，沒有相關的儀器控制很難保證施工的質量。從現(xiàn)有已經損壞的預應力橋梁分析看，灌漿質量不過關是引起結構破壞的罪魁禍首。特別是施工中壓漿不足，水泥不能充滿整個孔道，使得水泥漿沒有把預應力筋完全包裹，部分預應力筋裸露在空氣中產生銹蝕。另外預應力孔道中有無法排除的水分直接與預應力筋接觸而造成銹蝕。由于稀漿混合料注入后沒有一項切實可行的事后無損檢測方法，因而控制灌漿過程是保證施工質量的唯一手段。
在目前施工中，工人大多憑經驗施工，沒有相關的儀器控制灌漿過程。本發(fā)明的目的是主要通過壓力和濃度(比重)傳感器來監(jiān)控灌漿施工，使規(guī)范要求的灌漿穩(wěn)壓強度、時間以及出漿濃度有準確的控制，從而保證灌漿質量。
如圖(1)所示為本發(fā)明的工作功能結構圖。
在預應力后張法孔道壓漿過程中，把本發(fā)明的壓力傳感器和比重傳感器放置在出漿口?；覞{流過壓力和比重傳感器時，傳感器把壓力和比重信號傳遞到控制系統(tǒng)處理中心進行處理。當壓力值超出規(guī)范所規(guī)定的范圍時，控制系統(tǒng)給出不同的報警信號以提示施工人員進行相應的施工操作。當出漿濃度合格時，報警器報警以提示施工人員進行相應的施工操作。同時本發(fā)明還能夠顯示灌漿瞬時壓力和出漿濃度。
圖(2)所不為本發(fā)明的工作電路結構圖。
本發(fā)明主要組成為壓力傳感器[1]、比重傳感器[2]、信號處理電路[3]、A/D轉換裝置[4]、單片機[5]、掉電保護存儲器[6]、鍵盤[7]、報警器[8]、比重LCD數(shù)碼管[9]、壓力LCD數(shù)碼管[10]。
本發(fā)明在預應力后張法灌漿過程中的灰漿壓力和濃度是這樣進行檢測和控制的當混凝土灰漿流經壓力傳感器[1]和比重傳感器[2]時產生壓力和濃度電量信號，此電量信號經過信號處理電路[3]進行運放等一系列處理，然后輸送到A/D轉換裝置[4]對信號進行模數(shù)轉換，接著轉換后的數(shù)字信號被輸送到單片機MCU[5]進行處理。由單片機[5]對壓力LCD數(shù)碼管[10]和比重LCD數(shù)碼管[9]進行控制，進而通過壓力LCD數(shù)碼管[10]顯示流經壓力傳感器[1]的灰漿瞬時壓力，通過比重LCD數(shù)碼管[9]顯示流經比重傳感器[2]的灰漿瞬時濃度。由單片機[5]控制報警器[8]進行預先設置的報警極限進行報警。報警器報警的內容為低于最小灌漿壓力報警，高于最大灌漿壓力報警，出漿合格濃度報警。根據(jù)實際情況，報警范圍可能需要進行調整，為此系統(tǒng)內增加一個掉電保護存儲器[6]和薄膜鍵盤[7]通過薄膜鍵盤[7]進行改寫報警極限值以及實現(xiàn)其他功能操作，在掉電保護存儲器[6]內存放報警值。
圖(1)和圖(2)也是本發(fā)明的一實施例。圖(2)中元器件[1]到[10]是向不同的廠家購買的，然后通過電路設計、單片機編程以及最終的調試而發(fā)明預應力后張法灌漿質量控制系統(tǒng)。
從結構的使用的角度看，安全是放在第一位。在橋梁結構中，預應力結構的使用比較普遍。近年來，全國各地出現(xiàn)的一些橋梁垮塌事件在社會上造成了惡劣的影響。這些橋梁的垮塌不僅有設計的原因，而且施工上也存在著嚴重的質量問題，因此從控制施工質量入手，保證人民生命財產的安全顯得尤為重要。本發(fā)明能夠按照施工規(guī)范控制灌漿施工過程中的灰漿壓力和比重技術指標，避免了人為因素對施工質量的影響，能夠有效的提高灌漿的密實度，從而保證了結構的正常使用和耐久性能，進而產生廣泛的社會經濟效益。
權利要求
1.本發(fā)明涉及到土木工程行業(yè)中預應力構件后張法施工，是一種控制灌漿質量的設備預應力后張法灌漿質量控制系統(tǒng)。在預應力構件后張法灌漿過程中，通過監(jiān)控灌漿過程中的灰漿壓力和出漿比重來達到控制灌漿質量的目的。本發(fā)明的主要組成以及電路結構圖為附圖
(2)所示壓力傳感器[1]、比重傳感器[2]、信號處理電路[3]、A/D轉換裝置[4]、單片機[5]、掉電保護存儲器[6]、鍵盤[7]、報警器[8]、比重LCD數(shù)碼管[9]、壓力LCD數(shù)碼管[10]。
2.按照權利要求1所述的預應力后張法灌漿質量控制系統(tǒng)，其特征在于在預應力構件后張法施工中通過控制和監(jiān)測灌漿壓力和出漿濃度(比重)，使《公路橋涵施工技術規(guī)范》要求的灌漿穩(wěn)壓強度、時間以及出漿濃度有準確的控制，從而保證灌漿質量。
全文摘要
在目前預應力構件后張法施工中，工人大多憑經驗施工，沒有相關的儀器控制灌漿過程。本發(fā)明的目的是主要通過灌漿壓力和出漿濃度(比重)指標來監(jiān)控灌漿施工，使規(guī)范要求的灌漿穩(wěn)壓強度、時間以及出漿濃度有準確的控制，從而保證灌漿質量。
文檔編號E02D15/00GK1789563SQ20041010408
公開日2006年6月21日 申請日期2004年12月15日 優(yōu)先權日2004年12月15日
發(fā)明者劉其偉 申請人:劉其偉, 羅文林