预应力智能张拉系统在桥梁施工中的应用张小龙

预应力智能张拉系统在桥梁施工中的应用张小龙

张小龙

合肥工大建设监理有限责任公司合肥230009

【摘要】桥梁工程是我国建筑工程中非常重要的一部分，在我国交通运输领域的发展过程中起到了非常关键的作用。桥梁工程中的重点是结构，而预应力智能张拉系统对桥梁工程结构的建设施工有着非常重要的影响，本文从桥梁工程建设过程中所涉及到的预应力概述、智能张拉系统的结构和特点以及系统的具体应用等方面对其进行详细的论述，虽然这种系统在桥梁工程中的应用非常广泛，同时也具有较高的可靠性、操作简便等优点。本文依托某大桥预制梁施工，探讨了预应力智能张拉系统在桥梁施工中的应用。

【关键词】预应力智能张拉系统；桥梁施工；应用

在桥梁施工中要对张拉操作进行合理的控制，现在，通常采用的张拉力控制方法有双重控制方法，在预应力张拉施工的过程中，对预应力进行审核全部都是由人工完成的，这种方法会产生很大的误差.在以前的预应力张拉施工的过程中，技术还不够成熟，而且机械设备也不完善，施工的质量不高，因此，在桥梁施工的过程中会出现很多的问题，尤其是在预应力控制的过程中会出现精度比较差的问题，而且在施工过程中会受到外界因素的干扰，施工时依靠人工，效率低下.现在，预应力技术已经得到了完善，将落后的施工工艺进行了改进，从而能够实现智能化的预应力张拉施工。

1工程概况

某省大桥及接线工程1号桥合同段起讫桩号K228+265～K232+265，上部结构为预应力混凝土预制拼装连续箱梁，标准联长5跨一联。箱梁纵向体内预应力束钢绞线采用tpSl5.20高强度低松弛钢绞线，标准强度1860MPa。体内纵向预应力束采用15‘pSl5.20、19‘IoSl5.20、22tpSl5.20三种规格的钢绞线，预应力束的锚下张拉控制应力取为标准强度的0.75倍，即1395MPa。箱梁横向体内横向预应力束采用3q，S15.20钢绞线，预应力柬的锚下张拉控制应力取为标准强度的0.75倍，即1395MPa。

2智能张拉系统及工作原理

2.1系统简述

预应力智能张拉系统相较于传统的张拉系统而言，主要的优势体现在“智能”二字上，从客观的角度上来讲，传统的张拉系统应用过程中常常会出现施工操作的准确度较低、施工效率较低、施工管理工作较复杂问题，而只能张拉系统能够很好地弥补传统张拉系统中的不足之处，进一步实现桥梁工程施工建设过程中的“施工精确化、操作高效化、管理全面化”的目标。简单来说，预应力智能张拉系统就是将传统张拉系统中的由人工控制和操作的水泵换成可通过智能网络操作和控制的平台，这样就可以通过信息网络对整个桥梁建设工程预应力施工部分进行质量的管理和监控，这就是预应力智能张拉系统的主要内容。

2.2工作原理

具体进行桥梁工程施工时，智能张拉体系根据把张拉预应力当成是关键的掌控指标，根据计算机的程序化输入模式录入进主机，此外把引进伸长量的误差领域当成是校对指标，参考传感器的掌控技术完成体系信息的采集任务，普遍而言，所记下的书籍重点包括了张拉装置的拉力和钢绞线的具体伸长量。传感器将所搜集信息短时间内传达至计算机系统里面，根据主机对所录入的进行尽快研究和判断。此外，张拉装置短时间内获取到计算机主机的系统品质，尽快改变张拉装置的电机参数，完成掌控油泵电机转速，从而进一步掌控张拉预应力，最终增加施工成效。

3工艺流程

本工程所使用智能张拉系统包含工控主机，前端程控油泵，智能型千斤顶，超声波位移测量系统。智能张拉系统启动后通过传感技术采集每台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，同时油泵接收系统指令，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工作。

3.1设备安装

在张拉作业之前，相关技术人员应对设备的合格证书、使用说明、张拉设备的校准期限进行检验，以及检验设备是否配套校准和配套使用，并经监理单位审核批准后才能开始使用。具体安装顺序如下：(1)安装限位板，限位板止口必须与锚垫板止口定位。(2)安装智能张拉千斤顶，千斤顶止口对准限位板。(3)安装工具锚，应与前端张拉端锚具对正，使孔位排列一致，不得使钢绞线在千斤顶的穿心孔发生交叉。以免张拉时出现失锚事故，工具锚夹片均匀涂退锚灵。(4)连接千斤顶油管，接油表，接油泵电源。(5)开动油泵，浆千斤顶活塞来回打出几次，以排除可能残存于顶缸内的空气。

3.2参数下发

以本工程所使用的智能张拉系统为例，进行说明。(1)在主界面新建工程或直接选择已有工程。(2)输入工程名称和构件名称编号等信息。(3)在设备参数设置标签里分别设置前端x1和前端X2的张拉参数、传感器参数(油压传感器量程默认选择60MPa)、千斤顶参数(按所用千斤顶铭牌输入对应参数)。

3.3张拉控制操作

张拉开始后，首先将进行自检，主机会与前端通讯，取回传感器信号，并显示给用户，若发生故障，程序会发出提示，这时需要排除故障后重新开始。若所有设备工作正常，程序将自动跳转至张拉控制界面，至此程序将自动按设置完成张拉、卸荷与收顶的一系列动作，操作人员无需干预。张拉控制界面，提供下列功能：(1)当前张拉数据，包括当前各个前端传感器数值与张拉过程的实时曲线。(2)提示与报警，确保发生异常及时通知用户，及时处理。(3)提供手动模式，以保证设备故障时人工介入，继续操作。正常情况下，程序将按设置自动完成所选钢束的张拉，待卸荷后自动进入收顶界面。收顶界面能够显示各个前端的反向油路油压、当前梁板的上拱度以及提示用户正在收顶。此时，工人可开始换顶操作，即使拆下超声波测距传感器，系统仍能精确收顶，节约了换顶时间。收顶完成后程序会回到主界面，更新钢束张拉情况，至此完成一次完成张拉。类似的，点击其他钢束张拉按键继续完成整片梁板张拉。

3.4张拉结果数据查询与导出

张拉过程中自动上传张拉力和伸长值的变化曲线，张拉完成自动上传张拉结果。梁场管理计算机同时可以将张拉过程曲线和张拉结果通过网络上报到上级信息监控中心，以便查阅和审核。

4技术与经济分析

有数据结果分析显示：智能张拉起拱度及伸长量接近设计值并且数据离散小，基本克服了人工张拉测量精度低的缺点，真正有限控制了锚下预应力大小。传统人工张拉需要6人同时作业，本工程梁体纵筋使用智能张拉系统四点同时张拉，只需2人同时作业，而且工期大大缩短。虽然智能设备投入较传统人工张拉设备多，但综合考虑其在经济效益上是有一定优势的。

5结语

在进行桥梁工程施工时，通过智能张拉和智能压浆体系，可以处理好以往预应力桥梁施工阶段的一系列的问题，从而增加桥梁工程施工成效，并根据智能化的施工技术的掌控，确保桥梁工程的施工品质，所以智能预应力张拉和压浆技术应该在以后的桥梁项目中受到高度的重视。

参考文献

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[2]傅志勇.顶推法在“类双层”预应力混凝土连续箱梁桥施工中的运用分析[J].低碳世界，2016，10402：162-164.

[3]张国兵.后张法预应力混凝土桥梁施工技术应用[J].低碳世界，2016，10402：172-173.