刍议预应力智能张拉施工技术在公路桥梁中的应用

刍议预应力智能张拉施工技术在公路桥梁中的应用

竺建超1胡兴岳2

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（1.宁波东钱湖投资开发有限公司，浙江宁波315121；2.宁波交通工程建设集团有限公司，浙江宁波315121）

摘要：传统的预应力张拉方式存在误差大、张拉精度低等缺点，容易给工程安全埋下隐患。本文通过分析预应力智能张拉系统的原理和特点，对桥梁建设中的预应力智能张拉技术的应用进行系统分析

关键词：公路桥梁；预应力；智能张拉技术

前言

随着交通事业的日益发展，我国对桥梁的技术改革也越来越多，纵观桥梁建筑历史，在道路上一座座的桥梁都是应用了预应力混凝土桥梁，然而传统的张拉技术，使人工对数据的精确控制较少，误差率也较高，这就容易导致一些桥梁因预应力施工不合格，而被迫及早进行加固施工，并且影响桥梁的稳定性、安全性，使桥体塌陷，开裂等种种问题，造成社会的巨大财产损失。这个困扰着桥梁建设者的问题日益增加，而如今正发展中的智能张拉技术则能有效解决这些问题。

1预应力智能张拉技术的概述

预应力智能张拉系统是改变了传统工艺数据不精确，施工效率低，质量管理难等几大问题展开的变革。它采用现代科学技术，以智能泵站代替手动泵站，以智能操控平台代替人工操控，以信息数据化和网络化来进行管理，将预应力的结果，检测，控制得到了有力结合。

2预应力智能张拉系统结构组成及工作原理

预应力智能张拉系统是现今最为先进的预应力张拉技术之一。预应力智能张拉系统是借助先进的计算机系统，通过数控技术实现对预应力混凝土构件的精确张拉控制。预应力智能张拉系统中包含了数控张拉系统、配套的预应力张拉设备以及辅助刚性起重设备等组成部分。在进行张拉时，首先将张拉的设计参数输入到计算机系统中，经过处理分析后传输至相关张拉设备，从而实现对预应力混凝土构件的精确预应力张拉；在张拉完成后，可通过计算机系统输出相关的张拉数据，供研究和分析使用。

图1预应力智能张拉系统结构组成

3预应力智能张拉系统功能与特点

3.1实现张拉预应力的精确控制。预应力智能张拉系统可显著降低张拉误差（缩小至1%）。

3.2精确控制伸长量，并实现伸长量的实时校对。通过计算机系统对预拉钢绞线伸长量的实时数据采集，分析和校核钢绞线伸长量，从而实现对于伸长量的精确控制。

3.3实现张拉设备同时对称的张拉作业。通过计算机系统的精确操控，可以实现对多台张拉设备的同步控制，从而实现“一机多控”同步张拉的多重张拉作业。

3.4减少张拉过程中的预应力损失。程序智能张拉控制系统可以排除人为和环境因素的影响，通过智能控制系统减少张拉过程中预应力损失，提高预应力张拉的施工质量。

3.5具有远程监控功能。远程监控功能打破了地域限制，各级部门级单位可以通过网络进行信息交互，从而实现对张拉过程的实时监控和共同管理。

3.6能够实现张拉数据的自动生成。张拉数据能够通过电脑系统直接生成，可从根本上杜绝人为数据造假现象，实现对张拉过程的全程真实回顾。数据的自动生成还减少了数据计算和整理的时间，大大提高了工作效率。

4预应力智能张拉施工技术在公路桥梁中的具体应用

4.1预应力智能张拉施工技术

4.1.1安装张拉使用的设备

在正式的张拉作业之前，需要相关的专业技术人员以及工程监理人员对需要使用的构件进行仔细的检验，只有保证检验结果确实符合施工的质量标准，才能够正式进行张拉；只有经过监理单位的审核与批准之后，才能够将张拉的控制系统完全启动。并且，需要根据张拉设备使用的相关说明与要求，让现场的所有施工人员进行收编穿索、穿索以及千斤顶安装等程序，实际的安装程序包括以下几方面。

第一，安装限位板，主要是限位板有齿口与锚板定位。

第二，安装千斤顶，注意的是，保证千斤顶齿口要准确对准限位板。

第三，安装工具锚，此时要保证工具锚与前端的张拉锚具相对，进而让孔位的排列相同，决不能在千斤顶上的穿心孔上让钢绞线发生交叉现象，防止在张拉过程中出现失锚等事故。

第四，连接千斤顶油管。在连接之前需要仔细检查油嘴或者接头，看看是否清洁，尽可能的保证进油管、回油管二者不被弄混。油管在安装时，安装的位置通常是千斤顶距离梁板较远的一端，同时要注意油管的连接处一定要使用铜垫片，目的是防止漏油，之后再连接接油表、连接油泵电源即可。

第五，启动油泵，需要将千斤顶的活塞打出多次，主要是排出残存在千斤顶的缸体中的气体。

4.1.2智能张拉

在一切安装完毕之后，就要启动张拉智能平台，这时现场的操作人员以及监理员要在现场摄像。智能张拉平台在启动后会发出信号，主要是将信号传给智能张拉仪，让其控制千斤顶，之后依照预先的顺序实现对称、均衡张拉。油泵主要负责供油，注入到张拉油缸中，按照五级加载过程逐渐提高油压，分级的方式是10%、20%、40%、60%、80%、100%。在每一次张拉的过程中，智能张拉平台会对每一级实行一次测量与记录，主要是测量每一级在张拉之后，活塞伸长值为多少，并且时刻要检查伸长值、计算值之间的的偏差。

智能张拉平台可以很好的控制千斤顶加载速度，从而保证给油时候的平稳以及持荷稳定。需要格外留心的是，当实际的伸长值同理论的伸长之间出现了大幅度的差值，彼此相差比±6%还要大，系统会自动发出警报，停止目前正在进行的张拉施工。之后，需要施工人员进行原因调查，在完全解除问题之后，才能够进入下一环节工作。

4.2预应力智能张拉施工技术的控制要点

桥梁建设本身很复杂，预应力智能张拉施工技术在实际应用中需要考虑很多内容，技术本身难度较大，通常人们无法在预应力施工中直接检查质量，因此这是个在质量认证过程中很难进行检查、很难得出结论的特殊控制施工过程。那么施工时只能够通过控制全过程（包括预应力材料、施工设备、施工单位、施工技术等）保证桥梁施工的整体质量。而智能张拉施工技术需要特殊控制的要点在于以下几方面。

4.2.1质量控制

第一，施工时需要严格按照标准执行梳编穿束施工，从而防止索力出现不均匀，钢绞线在穿束时出现相互缠绕等问题。

第二，限位板在设置时需要将上面写有使用规格数字那一面朝向工作锚板再进行安装，并且在安装后一定要保证工作锚板的位置是在锚垫板止口的内部。

第三，在施工时要让限位板、千斤顶以及工具锚板等保证同轴。

第四，当张拉控制力真正稳定后才能够进行锚固，而且夹片相互间的错位要小于2mm，露出锚具外的部分不能让高度比4mm大。

4.2.2顺序控制

第一，张拉的顺序一定要遵循均匀、准确、对称、偏心荷载小、规范等原则，这样可以保证结构及相应构件在受力时的均匀性，并且让张拉时的结构不会发生扭转或侧弯现象，混凝土本身产生的超应力、附加应力等不会过大。

第二，此外，在安排张拉顺序的时候还必须要考虑张拉设备的移动次数，要尽可能的减少。

第三，按照设计的相关要求进行施工，做到横向对称，尽量避免在横向施工中产生偏离中心继而造成的平弯开裂等现象。

第四，对于同一个束扁锚来讲，如果想要采用分索张拉的方式，就必须要从中心孔入手，开始进行张拉施工，之后再对称进行张拉。

4.2.3安全控制

第一，在张拉的现场需要放置明显的标志，要求所有无关人员一律禁止入内，保证现场所有人员的安全。

第二，在施工作业时，必须要有专人在现场指挥、指导，一旦出现问题，例如施工事故，要有管理者在现场进行处理，防止事态的恶化。

第三，在使用专用千斤顶时，支架一定要与梁端垫充分接触，位置保证正直对称，决不允许私自加上垫块，放置支架不稳、受力出现偏差继而倾倒伤人。

第四，在张拉时，张拉完毕但是没有进行压浆桥梁梁体，一定不可剧烈震动，目的是防止预应力钢筋出现断裂或者锚具崩开，酿成事故。

5结语

公路桥梁依然是交通发展中离不开的因素，而智能张拉系统很好地完善了传统预应力的缺陷，最大限度地提高公路桥梁结构本身的使用持久性、安全性等，从而保障人们的生命财产等，实现我国交通事业的飞跃发展，在原有的基础上产生更多的经济利益与社会效益，使我国的交通行业更好的发展，。

参考文献：

[1]杨子林．浅谈预应力智能张拉施工质量控制[J]．公路，2014（9）

[2]梁晓东．智能型同步预应力张拉系统的研制[J]．中外公路，2013（05）

[3]唐前松．T梁预应力智能张拉精细化施工工艺及施工控制[J]．公路工程，2011（04）