浅谈箱梁预应力智能张拉在施工中运用

2014-08-31徐雷

山东工业技术 2014年21期

徐雷

（江苏宿迁交通工程建设处有限公司,江苏宿迁 223800）

0 前言

目前我国公路建设事业的不断发展，在桥梁建设方面取得的可喜成果，随着新技术、新工艺、新材料、新设备的大力推广，在桥梁建设中不断使用。预应力在现代桥梁施工中广泛施工，以往传统的预应力施工采用人工张拉，在施工精度上存在偏差，随着新工艺、新设备的推广应用，预应力智能张拉已在现代桥梁施工中被逐渐推广使用，本文阐述在121省道新汴河大桥箱梁施工中采用智能张拉施工技术，该技术在宿迁首次使用。

1 工程概况

121省道新汴河大桥主桥采用42M+70M+42M变截面现浇预应力混凝土连续箱梁，引桥采用35米预应力混凝土组合箱梁，全桥共计35米箱梁98片，箱梁采用C50混凝土，采用高强低松弛预应力钢绞线，其直径为15.20mm，锚具采用M15-4、M15-5型系列锚具及其配件，预应力管道采用圆形金属波纹管D内=55mm。

2 智能张拉的构成及原理

2.1 张拉设备构成

（1）预应力智能张拉仪。该设备为液压压力输出装置，通过计算机控制，有效的为张拉千斤顶提供可靠、稳定的加载动力，具有加载、持荷、卸载等功能。该设备能够精准的实现程序设定的命令，通过无线传输接口确保数据通讯的可靠交互。（2）智能千斤顶。千斤顶自身附带电子位移传感器和力传感部件传感器电缆连接的显示控制仪。具有精度高、误差小、量程大、移动平顺等特点。（3）高压油管。油管包括进高压油管、回油管，其构成千斤顶加载提升、回程的油路。

2.2 智能原理及优点

预应力智能张拉，是对预先设定的张拉参数，通过计算机控制停顿点、加载速率、持荷时间等张拉过程要素来实现自动控制张拉质量的过程，与传统张拉相较，其优点如下：

（1）自动同步。对称同步张拉仪计算机控制两台或多台千斤顶同时、同步对称张拉，主控制机与从控制机实现数据无线传输连接，实现“多顶同步张拉”作业，消除了对称张拉不同步对结构造成的扭曲等危害。而传统张拉，用两端油顶人工控制，难以同步张拉目的。（2）张拉应力精确控制。智能张拉应力由计算机控制油泵运行，张拉应力数字油表的精度可达1%（0.1Mpa），而传统靠人工控制油泵，其机械表面刻度数值精度为1Mpa，并且受外界干扰，致使油表指针会产生晃动，加上人工读数存在人为误差等因素，其应力误差一般在±15%。因此，数字智能控制应力精度比传统人工张拉精度高。（3）延伸量精确控制。传统张拉油缸伸长量由人工量测，其精度只能达到1mm，而智能张拉通过传感器实时延伸量数据，并进行计算，其精度可达到0.01mm。当延伸量超出范围时，主控系统会及时发出警报，从而真正达到“双控”的目的。（4）初张应力自动捕捉。智能张拉控制系统可自动捕获初始应力点，确保精确性，而人工取不能获取。（5）自动控制整个张拉过程。智能张拉可一键完成，不受人为、环境因素影响，持荷时如果应力下降系统会自动补张，从而确保了整个预应力的均匀、稳定传递，确保有效预应力满足设计规范的要求。（6）数据记录真实可靠，可溯源。张拉数据具有自动储存功能，自动对张拉过程数据记录储存，确保张拉数据原始记录的真实可靠性，避免了出现人工填写数据造假现象。张拉结束后将张拉数据电子归档保存，以便查询，具有可溯源性。

3 智能张拉工艺

（1）张拉前通过计算机对张拉控制系统设定，箱梁的编号、预应力孔号、张拉各项参数后，检查张拉油顶是否安装到位，各项设备连接管线、数据线对接处是否拧紧。以上工作就位后，由操作人员启动智能张拉平台系统，输入需要张拉箱梁的编号、孔号，启动张拉程序,控制平台系统发出信号，传递给智能张拉系统，由张拉系统控制油顶进行同步对称张拉，一键完成张拉，实现了张拉过程智能控制，不受人为、环境因素影响；（2）张拉控制系统油泵，加载过程按四个级依次上升油压，分级为0.15σcon(初应力),0.30σcon、0.50σcon、1.0σcon；（3）在张拉过程中张拉平台系统分别对各级进行量测和记录，量测每一加载级张拉应力后的油缸伸长量的读数，同时复核伸长值与计算值的偏差；（4）在应力张拉过程中，系统将自动校核量测数据，当实际伸长值与理论伸长值相差大于±6%时系统将自动报警，并停止工作。待排除问题后，方可进行下一步的工作。