一种预应力波纹管道压浆施工时间精细化控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种预应力波纹管道压浆施工时间精细化控制方法及系统，包括：对不同配合比的浆体进行时间效应下自流速度变化测试试验，得到浆体自流速度随时间的变化关系；通过数值分析得到压浆流速与压浆压力之间的变化关系以及压浆流速与压浆时间之间的变化关系；基于上述的变化关系，根据配合比和搅拌时间确定浆体自流速度，基于所述浆体自流速度确定压浆流速，进而确定压浆压力及压浆时间。本发明专利技术的浆体流速控制可以在压浆过程中控制压浆质量，弥补了工程中仅能在压浆完成后对密实度进行检测的不足。

【技术实现步骤摘要】
一种预应力波纹管道压浆施工时间精细化控制方法及系统
本专利技术涉及预应力混凝土梁波纹管道设计
，尤其涉及一种预应力波纹管道压浆施工时间精细化控制方法及系统。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。随着交通基础建设规模不断增大，预应力混凝土桥梁的使用数量大幅增加，在后张法预制梁的施工过程中，预应力管道压浆是施工质量控制的关键要素之一，其具有施工期短、隐蔽性强、发生病害后难以修复等特点。根据目前调研结果表明，已建成的一些桥梁由于施工、监管等不严格，预应力管道易发生漏压或压浆不密实等现象，尤其是超长预应力波纹孔道压浆工艺更加复杂，目前仍未有明确的标准规范进行指导，一旦压浆质量达不到标准，钢绞线容易发生锈蚀，最终导致桥梁出现早期开裂、下挠等病害。因此，预应力波纹管道压浆质量问题应引起工程建设的高度重视，确保压浆质量。针对预应力混凝土桥梁内部孔道压浆质量控制存在的问题，至今为止，国内外还没有形成统一的监测和评价方法。工程中常用的检测方法有很多种，如钻芯取样法、拔出法、回弹法、雷达法以及超声波等方法。其中超声波法、冲击回波法以其无损有效、操作方便、检测结果相对准确等优点被越来越多的应用到工程实践当中。但是以上的检测方法均是在压浆完成之后进行的检测，对于施工过程中的控制还难以进行有效保证。在压浆过程中应保证浆体的流速大于自流速度，若浆体的流动速度小于自流速度会导致浆体在下降段出现先流现象，先流现象会使波纹管内存在大量气泡严重影响压浆质量，因此压浆施工中浆体流速的控制是十分重要的。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种预应力波纹管道压浆施工时间精细化控制方法及系统，通过浆体速度控制及自流速度测试，可以在压浆过程中控制压浆质量，弥补了工程中仅能在压浆完成后对密实度进行检测的不足。在一些实施方式中，采用如下技术方案：一种预应力波纹管道压浆施工时间精细化控制方法，包括：对不同配合比的浆体进行时间效应下自流速度变化测试试验，得到浆体自流速度随时间的变化关系；通过数值分析得到压浆流速与压浆压力之间的变化关系以及压浆流速与压浆时间之间的变化关系；基于上述的变化关系，根据配合比和搅拌时间确定浆体自流速度，基于所述浆体自流速度确定压浆流速，进而确定压浆压力及压浆时间。在另一些实施方式中，采用如下技术方案：一种预应力波纹管道压浆施工时间精细化控制系统，包括：用于对不同配合比的浆体进行时间效应下自流速度变化测试试验，得到浆体自流速度随时间的变化关系的装置；用于通过数值分析得到压浆流速与压浆压力之间的变化关系以及压浆流速与压浆时间之间的变化关系的装置；用于基于上述的变化关系，根据配合比和搅拌时间确定浆体自流速度，基于所述浆体自流速度确定压浆流速，进而确定压浆压力及压浆时间的装置。在另一些实施方式中，采用如下技术方案：一种终端设备，其包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的预应力波纹管道压浆施工时间精细化控制方法。在另一些实施方式中，采用如下技术方案：一种计算机可读存储介质，其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行上述的预应力波纹管道压浆施工时间精细化控制方法。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的浆体流速控制可以在压浆过程中控制压浆质量，弥补了工程中仅能在压浆完成后对密实度进行检测的不足。(2)本专利技术自流速度测试方法简便，快捷，具有很强的适用性，不仅可用于室内实验室，还可以应用于施工现场。方法简单有效，实用性强，可以大幅度应用于压浆施工。附图说明图1是本专利技术实施例中自流速度测试装置正视图；图2是本专利技术实施例中自流速度测试装置俯视图；图3是本专利技术实施例中浆体流动范围测量示意图；图4是本专利技术实施例中自流速度测试曲线图；图5是本专利技术实施例中压浆流速与压浆压力关系曲线；图6(a)-(c)分别是本专利技术实施例中30m、90m以及150m波纹管压浆流速与压浆时间关系曲线；图7是本专利技术实施例中施工指导流程图；其中，1.锥桶；2.锥桶撑脚；3.阀门；4.锥桶出浆口；5.尺度板；6.可调节支腿；7.水准气泡；8.浆体。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本专利技术使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。实施例一在一个或多个实施方式中，公开了一种预应力波纹管道压浆施工时间精细化控制方法，包括：对不同配合比的浆体进行时间效应下自流速度变化测试试验，得到浆体自流速度随时间的变化关系；通过数值分析得到压浆流速与压浆压力之间的变化关系以及压浆流速与压浆时间之间的变化关系；基于上述的变化关系，根据配合比和搅拌时间确定浆体自流速度，基于所述浆体自流速度确定压浆流速，进而确定压浆压力及压浆时间。其中，压浆流速是压浆过程中浆体在波纹管内的流速；浆体自流速度，即浆体自然流速，指的浆体在仅在重力作用下的自流速度。本实施例中，通过浆体自流速度试验，绘制浆体自流速度随时间变化的曲线，分析时间对浆体自流速度的影响规律，最后对测试数据进行数据拟合；通过Fluent数值分析得到压浆流速-压浆压强拟合公式与压浆流速-压浆时间拟合公式，结合试验结果得到最小压浆压力及最长压浆时间。具体地，自流速度测试方法中选取了不同水胶比下的浆体进行测试，测试步骤如下：浆体拌合好后将浆体倒入锥桶1中，测试锥桶1内的浆体流至平面的最大流动直径与流动时间，根据流动时间与最大流动直径计算浆体的自流速度；计算公式如下：式中：V0为浆体自流速度，单位m/s；T为浆体自流动时间，单位s；D为浆体的最大流动直径。其中，参照图1-图2，浆体自流速度测试装置主要包括锥桶1与尺度板5。锥桶1下方设有锥桶出浆口4，该处安装控制阀门3，锥桶1内有标准刻度用于测量锥桶内浆体的液面高度；尺度板5放置于地面上，将锥桶1通过锥桶撑脚2固定于尺度板5上，尺度板5上方有1cm×1cm的标准网格用于测量浆体流动直径，尺度板5四个角落有可调节支腿6，尺度板5上方有水准气泡7。尺度板5上方有横向和纵向两种水准气泡7，通过调节尺度板5下方的支腿保证尺度板5的水平。测试开始时打开锥桶1下方的阀门3并开启计时器，浆体8停止流动时停止计时，测量此时浆体8的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预应力波纹管道压浆施工时间精细化控制方法，其特征在于，包括：/n对不同配合比的浆体进行时间效应下自流速度变化测试试验，得到浆体自流速度随时间的变化关系；/n通过数值分析得到压浆流速与压浆压力之间的变化关系以及压浆流速与压浆时间之间的变化关系；/n基于上述的变化关系，根据配合比和搅拌时间确定浆体自流速度，基于所述浆体自流速度确定压浆流速，进而确定压浆压力及压浆时间。/n

【技术特征摘要】
1.一种预应力波纹管道压浆施工时间精细化控制方法，其特征在于，包括：
对不同配合比的浆体进行时间效应下自流速度变化测试试验，得到浆体自流速度随时间的变化关系；
通过数值分析得到压浆流速与压浆压力之间的变化关系以及压浆流速与压浆时间之间的变化关系；
基于上述的变化关系，根据配合比和搅拌时间确定浆体自流速度，基于所述浆体自流速度确定压浆流速，进而确定压浆压力及压浆时间。


2.如权利要求1所述的一种预应力波纹管道压浆施工时间精细化控制方法，其特征在于，得到浆体自流速度随时间的变化关系的方法具体为：
浆体拌合完成后，将浆体倒入锥桶中，测试浆体流完全至尺度板的最大流动直径与流动时间，根据流动时间与最大流动直径计算浆体自流速度；每间隔设定时间测试一次数据，拟合得到不同配合比下，浆体自流速度随时间的变化关系。


3.如权利要求2所述的一种预应力波纹管道压浆施工时间精细化控制方法，其特征在于，根据流动时间与最大流动直径计算浆体自流速度，具体为：



其中，V0为浆体自流速度；T为浆体自流动时间；D为浆体的最大流动直径。


4.如权利要求2所述的一种预应力波纹管道压浆施工时间精细化控制方法，其特征在于，每隔设定时间测试一组数据，对同一种水胶比的浆体测试N组数据；测试M种不同的配合比，共测试N×M组数据，对所有测试数据进行公式拟合，得到不同配合比下浆体自流速度随时间的变化关系曲线。


5.如权利要求2所述的一种预应力波纹管道压浆施工时间精细化控制方法，其特征在于，考虑实际施工中的压浆料水胶比和浆体搅拌好到实际压入波纹管的时间差，结合浆体的粘度及浆体自流速度随时间的变化关系，得到...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，王晗，王大伟，高磊，赵国浩，刘金义，沈佳，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37